С момента изобретения устройства, преобразовывающего электрическую энергию в механическую, инженеры и конструкторы непрерывно работают над совершенствованием электрических двигателей в системах автоматизированного электропривода. Они стремятся:
- Улучшить их эксплуатационные и энергетические качества.
- Добиться оптимального координирования двигателей и питающих преобразователей.
- Повысить КПД.
- Снизить уровень шума при работе агрегатов.
- Сделать оборудование более долговечным и надежным.
- Расширить линейку моделей, специализированных для эксплуатации в конкретных условиях.
Способы совершенствования электродвигателей
Двигатели каждого типа улучшаются в разных направлениях, что позволяет повысить эффективность их работы:
- В щеточно-коллекторных узлах двигателей постоянного тока для увеличения окружной скорости коллекторов применяются новые материалы (металлокерамические и металловолокнистые).
- В асинхронных короткозамкнутых устройствах устанавливаются более современные системы интенсивного охлаждения, и тоже используются материалы «последнего поколения».
- В синхронных двигателях применяются постоянные магниты и вращающиеся выпрямители, что позволяет исключить контакты.
- В вентильных агрегатах до минимума снижена удельная масса за счет установки на роторе высококоэрцитивных магнитов.
- В вентильно-индукторных моделях и агрегатах с когтеобразными полюсами ротор имеет магнитомягкий сердечник, вследствие чего становится возможным намного повысить частоту вращения ротора и сделать конструкцию более надежной.
Кроме того, современные электродвигатели оснащаются датчиками вибраций и температуры, использование которых в комплексе с датчиками Холла, датчиками положения ротора и датчиками скорости позволяет улучшить эксплуатационные характеристики агрегатов. Благодаря переходу на конструктивно закрытые модели снижается пагубное влияние окружающей среды на механизм. Так как производственная пыль не оседает на вращающихся узлах двигателя, возможность их дисбаланса и возникновения вибраций (что влечет за собой преждевременную порчу подшипниковых узлов) сведена к минимуму. Большую роль также играет введение более эффективных методов интенсивного поверхностного охлаждения – это в разы увеличивает КПД оборудования, уровень его надежности и срок службы.