Навигация
В статье рассматриваем, что такое электрический двигатель горелки, в чем состоит его назначение и как он работает.
Что такое электрический двигатель горелки
Электродвигатель – это один из обязательных компонентов, входящих в комплектацию наддувных горелок. Необходимость их применения вызвана тем, что в горелочных устройствах наддувного типа организована принудительная подача воздуха. Это позволяет эффективно подготавливать топливовоздушную смесь и обеспечивать оптимальные условия для горения. Наддувные горелки также известны, как вентиляторные, турбированные или дутьевые.
Горелочные устройства, как правило, комплектуются асинхронными одно- и трехфазными электромоторами переменного тока. Электрические машины могут отличаться мощностью, диаметром и длиной вала, частотой оборотов, принципом охлаждения. Разным моделям присваивается свой класс пылевлагозащиты, энергоэффективности и нагревостойкости изоляции. Также существуют и другие индивидуальные особенности электродвигателей.
Рабочие характеристики двигателя и способ его монтажа – ключевые факторы, которые принимают во внимание при конструировании горелки той или иной мощности. Для большей надежности и упрощения монтажа, моторы обычно оснащают фланцами. Например, так как это выполнено в модели Simel 1/6 IE3 – электродвигателе, предназначенном для установки на промышленные вентиляторные горелки. Не исключено и традиционное решение в исполнении на лапах. Как это реализуется, можно посмотреть на примере электрической машины Simel 50A/40-32 мощностью 200 Вт.
В зависимости от конструкции горелочного устройства, силовой агрегат может встраиваться в корпус или располагаться на его наружной поверхности с одной из сторон.
Назначение электродвигателя горелки
Силовые приводы обеспечивают непосредственную работу электрифицированных узлов горелки. Прежде всего, это вентилятор, нагнетающий воздух, и топливный насос в жидкотопливных моделях. Обеспечивая привод вентилятора, электродвигатель инициирует вращение рабочего колеса с лопатками. В случае топливного насоса, он запускает механизмы гидравлической части для перекачки и подачи топлива на форсунку.
Очевидно, что стабильная работа, достаточная мощность и скорость силового привода – неотъемлемые качества, которыми должны обладать электромоторы. Поэтому надежности, прочности конструкции и правильному выбору модели уделяется особое внимание. В частности, обеспечивается надежная защита от перегрева двигателя, путем искусственного охлаждения встроенным вентилятором и дополнительным оребрением поверхности. Такое решение реализовано в модели Simel CD 42/3001, имеющей закрытое исполнение и принудительный обдув внешней поверхности корпуса статора.
Когда вероятность перегрева минимальная, горелки комплектуются электрическими двигателями с естественным охлаждением. В этом случае установка вентиляторов не предусматривается, а отток тепла осуществляется за счет конвекции и теплопроводности. Примером такого решения может быть электрический двигатель Simel ZS 51/2070-32 мощностью 90 Вт.
Для повышения надежности и безопасности, силовые приводы зачастую оснащают пусковым конденсатором. Устройство облегчает запуск электромотора, особенно при его нахождении под нагрузкой. Конденсатор также компенсирует перепады сетевого напряжения во время включения. В аналогичной комплектации поставляется модель Simel XS 5-BB/2197-32 мощностью 100 Вт.
Как работает электродвигатель
Электрический двигатель – машина, обеспечивающая преобразование электрической энергии в механическую (вращение вала). В основе его работы лежит принцип электромагнитной индукции. Ключевые рабочие элементы силового агрегата – ротор (короткозамкнутый или фазный) и статор с обмотками. Устройства представляют собой неподвижную и подвижную части двигателя, соответственно. Базовая конструкция электромотора также включает корпус, подшипники, вал, элементы крепления и клеммную коробку для подключения к электропитанию.
Общий принцип работы электродвигателя состоит в следующем. При подаче электрического тока на обмотки статора, в нем возникает вращающееся магнитное поле. Под его действием, в роторных обмотках появляется ток и свое магнитное поле. В результате взаимодействия двух магнитных полей, ротор начинает вращаться. Соответственно, приводится в движение вал, непосредственно соединенный с подвижными органами вентилятора или топливного насоса.
С учетом того, совпадают или нет скорости вращения ротора и магнитного поля статора, электродвигатели разделяют на асинхронные и синхронные. В свою очередь, асинхронные могут быть с короткозамкнутым или фазным ротором. Машины первого типа и получили наибольшее применение в конструкциях газовых и жидкотопливных горелок.
Главными плюсами асинхронных электрических двигателей с короткозамкнутым ротором являются:
- Простая конструкция, которая обуславливает значительно меньшую стоимость, по сравнению с другими электрическими машинами
- Высокая устойчивость к кратковременным перегрузкам
- Повышенная надежность и прочность
- Способность стабильно функционировать на оптимальных нагрузках в стандартных и сложных условиях
- Простая схема запуска
- Высокий КПД и коэффициент мощности cos φ
Кроме того, асинхронные электродвигатели с КЗ-ротором могут подключаться к сети не только трехфазного, но и однофазного тока. Их преимуществами также являются долгий срок службы, нетребовательность к уходу, минимальные затраты на поддержание рабочего состояния.
Благодаря техническим и эксплуатационным достоинствам, асинхронные электродвигатели обеспечивают стабильную подачу двух главных составляющих горючей среды: топлива и воздуха.