Электродвигатель для червячного редуктора

Червячный редуктор способен за одну ступень снизить высокие обороты двигателя до очень низкой выходной скорости, поэтому он часто встречается на упаковочных линиях, в дозирующих шнеках, небольших конвейерах и приводах ворот и шлагбаумов. Эта страница посвящена только трёхфазному асинхронному двигателю, подключаемому ко входу такого редуктора; общее сравнение типов редукторов приведено на странице электродвигатели для редукторов.

Что вращает двигатель в червячном редукторе?

В корпусе редуктора находится стальной червяк, который вращает вал двигателя, и сопряжённое с ним колесо, обычно бронзовое (червячное колесо). Двигатель вращает только червяк. За один оборот червяка колесо продвигается лишь на один или несколько зубьев, поэтому выходной вал вращается намного медленнее двигателя и по оси, перпендикулярной валу двигателя.

Если сразу отделить то, чего двигатель не делает, выбор упрощается. Выходные обороты задаёт передаточное число редуктора, а не двигатель. Удержание неподвижной нагрузки тоже не задача двигателя: некоторые червячные редукторы с большим передаточным числом трудно провернуть со стороны выхода, но это свойство меняется от вибрации, температуры и износа и не может считаться тормозом. Удары и осевые нагрузки на выходном валу воспринимают колесо, подшипники и корпус редуктора.

Какие данные нужно собрать для выбора двигателя к этому редуктору?

Выбор двигателя начинается с таблички редуктора. На табличке или в каталоге редуктора указаны тип, передаточное число (i), допустимые входная мощность и входные обороты, типоразмер входного фланца по IEC и диаметр отверстия на входе червяка. К этому добавляются требуемые машиной выходные обороты и выходной момент, суточное время работы и число пусков в час.

Строки таблицы — это перечень исходных данных; ни одна из них сама по себе не означает окончательного выбора двигателя.

Учёт КПД редуктора при определении мощности и оборотов

Выходные обороты примерно равны номинальным оборотам двигателя, делённым на передаточное число. Необходимая мощность двигателя — это произведение выходного момента на выходные обороты, делённое на 9550 и на КПД редуктора. Для червячного типа последний множитель решающий: из-за трения скольжения между червяком и колесом КПД ниже, чем у зубчатых редукторов, и ещё снижается при росте передаточного числа и в момент пуска. Значение КПД берите не на глаз, а из таблицы производителя редуктора для данного передаточного числа и данных входных оборотов.

Если машина уже работает, самая надёжная отправная точка — табличка существующего двигателя. Указанные на ней мощность и обороты проверены нагрузкой, которую редуктор нёс годами. Если машина должна работать быстрее или медленнее, обычно меняют передаточное число редуктора; смена числа полюсов двигателя нарушает и выходной момент, и входные условия редуктора.

Данные со стороны двигателя берутся из каталога. Например, алюминиевая модель 0,55 кВт 80M1-4 даёт номинальный момент 3,75 Н·м при 1 400 об/мин, а алюминиевая модель 1,1 кВт 90S-4 — 7,27 Н·м при 1 445 об/мин. Это значения на валу двигателя; момент на выходе редуктора равен этому значению, умноженному на передаточное число и КПД редуктора. Разница моментов в зависимости от числа полюсов показана в нашей статье таблица моментов.

Для червячных редукторов распространены четырёхполюсные двигатели класса около 1500 об/мин. Двухполюсный двигатель увеличивает скорость скольжения на червяке; допустимые входные обороты редуктора могут быть превышены, нагрев растёт. Шестиполюсный двигатель при том же передаточном числе даёт меньшие выходные обороты; этот путь стоит рассматривать, только если данные редуктора охватывают и такие входные обороты.

Подключение ко входу червяка: фланец, полый вал и шпонка

У большинства червячных редукторов вал двигателя со шпонкой входит в полый вход червяка, а фланец двигателя крепится болтами к входному фланцу редуктора. Муфты нет; двигатель висит на редукторе. Поэтому первым проверяется габарит IEC двигателя (63, 71, 80, 90…), так как диаметр вала и размеры фланца зависят от габарита. Соответствие размеров можно посмотреть в таблице габаритов.

На малых редукторах применяется малый фланец B14 с резьбовыми отверстиями, на более крупных — большой фланец B5 со сквозными отверстиями. Поскольку для одного габарита может существовать несколько размеров фланца B14, необходимо измерить наружный диаметр фланца, диаметр центрирующего буртика и межосевое расстояние отверстий. Кроме того, сравниваются диаметр и длина вала, ширина шпонки, число отверстий и расстояние от клеммной коробки до корпуса редуктора. Если двигатель и редуктор соединены отдельно через муфту, в перечень добавляются межосевое расстояние отверстий лап и высота оси двигателя на лапах. Без этих проверок нельзя утверждать, что двигатель встанет на редуктор без доработок. Варианты фланцев — на странице фланцевые двигатели B5 и B14.

Червячный редуктор можно установить червяком вверх, вниз или вбок, поэтому двигатель не всегда стоит горизонтально. Если на машине двигатель расположен валом вниз (V1) или валом вверх (V3), укажите это в заказе; такие положения меняют нагрузку на подшипники и место скопления воды на двигателе. Доступные исполнения перечислены в вопросе монтажные исполнения.

Условия окружающей среды рядом с горячим корпусом редуктора

В червячном редукторе мощность, теряемая на трение скольжения, превращается в тепло, поэтому корпус работает горячее, чем у зубчатого редуктора при той же нагрузке. Фланец двигателя прикручен к этому горячему корпусу, а собственный вентилятор двигателя охлаждает только двигатель, но не редуктор. В закрытом отсеке, например в корпусе упаковочной машины, тёплый воздух циркулирует по кругу; оставьте за кожухом вентилятора пространство для забора воздуха.

Каталожные значения HEM Motor действительны при температуре окружающей среды от −15 до +40 градусов Цельсия и высоте до 1000 м. Если в отсеке двигателя теплее или объект расположен выше, укажите это в заказе. Серия поставляется со степенью защиты IP55 и изоляцией класса F. Антиконденсатный подогрев для помещений с мойкой или ночным охлаждением и датчик PTC или PT100 для контроля температуры обмотки доступны как опции заказа.

Частые пуски, преобразователь частоты и работа на низкой скорости

В дозирующем шнеке, приводе ворот или на упаковочном посту двигатель запускается много раз в час. Большой ток каждого пуска нагревает обмотку; при таком режиме датчик PTC в обмотке облегчает защиту. При трогании с места внутреннее трение червячного редуктора выше, поэтому пусковой момент двигателя должен перекрывать этот момент; для проверки используется пусковой КПД из каталога редуктора.

При снижении скорости преобразователем частоты одновременно проявляются два эффекта: вентилятор на валу двигателя замедляется, а КПД редуктора меняется, так как снижается и скорость скольжения червяка. Двигателю, который долго будет работать на низкой частоте с полным моментом, может понадобиться независимый вентилятор; при длинном кабеле двигателя рассматривается фильтр dv/dt или синус-фильтр. Сообщите эти условия в заказе; подробности — на странице двигатели для работы с преобразователем частоты. Для реверсивных приводов ворот и шлагбаумов укажите в заказе, если нужен двигатель с тормозом; безопасность удержания нагрузки — вопрос конструкции машины.

Какие сведения отправить при замене старого двигателя?

Для двигателя, снятого с редуктора, быстрее всего отправить через WhatsApp фото табличек двигателя и редуктора, следуя шагам на странице поиск аналога по заводской табличке. Если табличку не прочитать, достаточно следующих размеров.

• Фото таблички двигателя: мощность (кВт), обороты (об/мин), напряжение и схема (Δ/Y)
• Табличка редуктора: тип, передаточное число и допустимые входные обороты
• Тип фланца (B14 или B5), наружный диаметр фланца и межосевое расстояние отверстий
• Диаметр и длина вала двигателя, ширина шпонки
• Положение редуктора на машине и ориентация двигателя (горизонтально, V1, V3)
• Примерное число пусков в час и наличие преобразователя частоты
• Требуемое количество

По этим данным оцениваются тип машины и время работы; наши WhatsApp и телефон указаны на странице контакты.

Двигатели в магазине, которые стоит посмотреть для червячных приводов

Поскольку червячные редукторы применяются в основном при малой и средней мощности, первой стоит смотреть группу лёгких двигателей в алюминиевом корпусе, подвешиваемых на фланце; для приводов с ударной нагрузкой или в тяжёлых условиях можно рассмотреть и двигатели в чугунном корпусе. Все модели представлены в магазине электродвигателей.

Четырёхполюсные примеры: 0,37 кВт 71M2-4 алюминий (1 340 об/мин), 0,55 кВт 80M1-4 алюминий (1 400 об/мин), 1,1 кВт 90S-4 алюминий (1 445 об/мин) и 3 кВт 100L2-4 алюминий (1 450 об/мин). Эти модели приведены только как примеры; пригодность для вашего редуктора и машины подтверждается отдельно по данным фланца, вала и нагрузки. Корпуса редукторов представлены в категории червячные редукторы на нашем сайте; рекомендации этой страницы касаются только двигателя, редуктор подбирается отдельно по своим данным.

Часто задаваемые вопросы

Корпус червячного редуктора очень горячий — дело в двигателе?

В таком редукторе теряемая мощность превращается в тепло, поэтому корпус естественно горячее, чем у зубчатых редукторов. Сравните ток двигателя с паспортным значением; если ток в норме, уровень масла, передаточное число и нагрузку нужно проверять со стороны редуктора.

Можно ли поставить двухполюсный двигатель вместо четырёхполюсного?

При том же передаточном числе выходные обороты вырастут примерно вдвое, а выходной момент снизится; увеличится и скорость скольжения на червяке. Чтобы не превысить допустимые входные обороты редуктора, оставайтесь в том же классе оборотов, что и старый двигатель.

Заменяет ли самоторможение редуктора тормоз?

Нет. Хотя некоторые червячные редукторы с большим передаточным числом сопротивляются обратному вращению, это свойство ослабевает от вибрации и износа. На машинах, которые должны удерживать нагрузку, тормоз и система безопасности решаются отдельно в конструкции машины; укажите в заказе, если нужен двигатель с тормозом.

Что измерить при заказе двигателя с фланцем B14?

Измерьте наружный диаметр фланца, диаметр центрирующего буртика, межосевое расстояние и резьбу отверстий, а также диаметр и длину вала. Поскольку на одном габарите возможны разные размеры B14, одного номера габарита недостаточно.

Можно ли применить однофазный двигатель на небольшом червячном приводе?

Если трёхфазной сети нет, можно рассмотреть нашу серию однофазных двигателей мощностью 0,18–5,5 кВт. Пусковой момент и размеры фланца однофазного двигателя нужно проверить с учётом пусковых требований редуктора.