Выбор электродвигателя для редукторного привода кормосмесителя

Кормосмесители превращают дроблёное зерно, шрот, минеральные добавки и жидкие компоненты в однородную смесь. В смесителях с горизонтальным валом лопастного или ленточного типа перемешивающий вал вращается с низкой скоростью — несколько десятков оборотов в минуту. Поскольку электродвигатель вращается с частотой около 1000, 1500 или 3000 об/мин, между ними обязательно стоит понижающая передача: чаще всего редуктор, иногда с добавленной перед ним ремённой или цепной ступенью. В этой статье рассматривается, что нужно проверить со стороны двигателя при выборе двигателя для редукторного привода кормосмесителя, чего требует редуктор и какие сведения нужны для заказа.

Распределение функций между двигателем и редуктором в смесителе

В редукторном приводе двигатель создаёт мощность, а редуктор снижает частоту вращения и увеличивает момент. Момент на выходе редуктора приблизительно равен моменту двигателя, умноженному на передаточное отношение, за вычетом потерь в редукторе. Поэтому «мощность» смесителя зависит не только от большого двигателя; редуктор с правильным передаточным отношением позволяет получить высокий момент на перемешивающем валу при двигателе разумной мощности.

Самая частая ошибка при выборе двигателя — путать частоту вращения перемешивающего вала с частотой вращения двигателя. Частоту вращения смесителя задаёт передаточное отношение редуктора, выбранное производителем машины. Если при том же редукторе установить двигатель на 1000 об/мин вместо двигателя на 1500 об/мин, смеситель замедлится на треть, а момент на валу двигателя при той же мощности возрастёт. Время перемешивания увеличится, качество смеси может измениться. И наоборот, более быстроходный двигатель ускорит смеситель, увеличит износ лопастей и корпуса и может раздавливать продукт. Поэтому частоту вращения двигателя выбирают по входной частоте, указанной на табличке редуктора.

Что прочитать на табличке редуктора

• Передаточное отношение (i): отношение входной частоты вращения к выходной. Разделив частоту вращения двигателя на это отношение, получают частоту вращения смесителя.
• Входная частота вращения и входная мощность: показывают, под какую частоту вращения и мощность двигателя подобран редуктор. Мощность двигателя не должна превышать допустимую входную мощность редуктора.
• Сервис-фактор: запас, предусмотренный производителем редуктора для ударных нагрузок, таких как у смесителя. Этот запас защищает редуктор; это не та величина, которая определяет мощность двигателя.
• Тип соединения: крепится ли двигатель фланцем (через адаптер IEC) или стоит на отдельной раме с муфтой.

Способы соединения двигателя с редуктором

На кормосмесителях встречаются три типичных соединения. От того, какое из них используется, напрямую зависит монтажное исполнение заказываемого двигателя.

• Прямое фланцевое соединение: двигатель своим фланцем B5 или B14 садится на входной адаптер редуктора; вал двигателя входит во входной вал редуктора со шпонкой. В этой схеме габарит IEC, размер фланца и диаметр вала двигателя должны точно соответствовать адаптеру редуктора. При одном и том же коде габарита размеры фланцев B5 и B14 различаются; одинаковое название не означает совместимости.
• Отдельная рама с муфтой: двигатель на лапах (B3) крепится на общей раме рядом с редуктором, между ними — упругая муфта. В этой схеме важны высота оси вала, расстояние между отверстиями лап и центровка муфты.
• Ремень и шкив + редуктор: двигатель вращает входной вал редуктора через ремень. Шкивы образуют дополнительную ступень и позволяют точно подстроить скорость. Здесь натяжение ремня создаёт радиальную нагрузку на передний подшипник двигателя; если посадить шкив как можно ближе к буртику вала, подшипник разгружается.

Монтажные исполнения предлагаются в зависимости от габарита, размер фланца подтверждается при заказе; варианты кратко изложены в вопросе о монтажных исполнениях. Размеры вала и фланца, которые должны совпасть с редуктором, приведены по габаритам на 2D-чертежах. Общий обзор редукторных применений — на странице электродвигатели для редукторов.

Характер нагрузки, присущий смесителю

Кормосмеситель — не равномерная нагрузка, как насос или вентилятор. При выборе двигателя обязательно нужно обсудить следующие особенности.

• Пуск под нагрузкой: на многих предприятиях смеситель работает порциями: его заполняют, перемешивают и опорожняют. После отключения электроэнергии или аварийной остановки машину, возможно, придётся запускать заполненной. В этом случае двигатель должен сдвинуть с места тяжёлую неподвижную массу; именно в этот момент потребность в пусковом моменте максимальна.
• Изменение плотности и влажности: при добавлении мелассы, масла или воды смесь становится тяжелее, сопротивление на лопастях растёт. С изменением рецептуры меняется и ток двигателя.
• Пульсирующая нагрузка: по мере продвижения лопастей в смеси нагрузка периодически растёт и падает. Эти колебания вызывают усталость двигателя, муфты и шестерён редуктора.
• Пыль: при загрузке сухих компонентов образуется много пыли; рёбра охлаждения и кожух вентилятора двигателя нужно регулярно очищать.

На машинах, где возможен пуск под нагрузкой, часто выбирают прямой пуск или преобразователь частоты. При пуске «звезда-треугольник» момент в положении «звезда» снижается, поэтому заполненный смеситель может не набрать достаточную частоту вращения на «звезде». Преобразователь частоты смягчает пуск и позволяет подстраивать скорость перемешивания под рецептуру; однако длительная работа с полным моментом на низкой частоте снижает охлаждение собственным вентилятором двигателя. Общее правило изложено в вопросе об использовании инвертора; если планируется такой режим, необходимость независимого вентилятора обсуждается при заказе.

Мощность и частота вращения: кто решает?

Мощность двигателя смесителя — это значение, которое производитель машины определил исходя из объёма ёмкости, геометрии лопастей, времени перемешивания и передаточного отношения редуктора. Если заменяется двигатель существующей машины, ориентиром служат мощность, частота вращения и код габарита с таблички старого двигателя. Переход на более мощный двигатель возможен только в пределах допустимой входной мощности и выходного момента редуктора; без проверки значений на табличке редуктора мощность не увеличивают.

Если двигатель часто отключается по тепловому реле, сначала нужно проверить следующее: не заполняют ли ёмкость сверх расчётной вместимости? Не увеличили ли долю жидкости в рецептуре? Не старое ли масло в редукторе и достаточно ли его? Нет ли трения на лопастях или в опорах? Эти проблемы решаются не увеличением двигателя, а исправлением машины. Сравнение тока, измеренного токоизмерительными клещами в обычном режиме, с номинальным током с таблички позволяет опереться на конкретные данные.

Примеры моделей

Приведённые ниже 4-полюсные модели (1500 об/мин синхронных) — примеры мощностей, часто встречающихся в редукторных приводах смесителей. Правильная мощность определяется значением производителя машины и табличкой существующего двигателя. Все модели имеют защиту IP55, изоляцию класса F и питание 400/690 В (Δ/Y), 50 Гц; в сети 400 В подключаются треугольником.

• 132S-4 в алюминиевом корпусе: 5,5 кВт (7,5 HP), 4 полюса, 1460 об/мин, IEC 132S, 10,7 А при 400 В, номинальный момент 36 Нм. На небольших порционных смесителях, где двигатель висит на редукторе на фланце, малая масса облегчает монтаж.
• 160M-4 в чугунном корпусе: 11 кВт (15 HP), 4 полюса, 1465 об/мин, IEC 160M, 20,4 А при 400 В, номинальный момент 71,7 Нм. Для горизонтальных смесителей средней вместимости.
• 200L-4 в чугунном корпусе: 30 кВт (40 HP), 4 полюса, 1475 об/мин, IEC 200L, 53,8 А при 400 В, номинальный момент 194,2 Нм. Для заводских смесителей большого объёма.

Общие сведения о дробильных, транспортных и гранулирующих машинах кормовых производств приведены на странице двигатели для кормового оборудования.

Гипотетический пример: подбор двигателя к входному фланцу редуктора

Описанная ниже ситуация — не реальная запись клиента; она составлена, чтобы показать порядок выбора. Допустим, на комбикормовом предприятии сгорел двигатель горизонтального лопастного смесителя. На табличке редуктора указаны входная частота 1450 об/мин, передаточное отношение 40 и входная мощность 11 кВт; на табличке старого двигателя — 11 кВт, около 1460 об/мин и габарит 160M. Двигатель соединён с редуктором фланцем B5. В этом случае подходящая модель — 4-полюсный 160M-4; частота вращения смесителя составит примерно 1465 / 40 ≈ 37 об/мин. Перед заказом размер фланца и диаметр вала адаптера редуктора сравнивают с техническим чертежом. Если после отключений электроэнергии машину запускают заполненной, способ пуска тоже нужно указать при заказе.

Сведения, необходимые для заказа

Чтобы мы могли подобрать двигатель, подходящий к редуктору вашего кормосмесителя, пришлите следующие данные:

• Фото таблички старого двигателя или значения мощности и частоты вращения от производителя машины
• Табличку редуктора: передаточное отношение, входную частоту вращения, входную мощность, тип адаптера
• Тип соединения: фланец (B5/B14), лапы с муфтой (B3) или ремень и шкив
• Напряжение сети и способ пуска; бывают ли пуски под нагрузкой
• Время цикла, продолжительность работы в сутки и запылённость среды

Подходящие модели и актуальные цены можно посмотреть на странице купить электродвигатель. Узнайте подходящую модель по табличке старого двигателя; если добавите данные редуктора, мы вместе выполним подбор. По другим вопросам открыта наша страница контактов.