Проведём сравнение мотор-редукторов и мотор-барабанов по критерию энергопотребления при их использовании в качестве привода ленточного конвейера.

Для этого измерим среднеквадратичную силу [А] тока и потребляемую мощность [Вт] электродвигателей в зависимости от дополнительной нагрузки. В качестве нагрузки будем прикладывать дополнительный тормозной момент [Нм] путём натяжения транспортерной ленты. Дополнительно сравним нагрев обмоток электродвигателя при низких и высоких оборотах транспортерной ленты. Сравнение проведём для мотор-барабанов, как с асинхронным, так и с синхронным электродвигателем.

В первом варианте сравнения рассмотрим мотор-барабан диаметром 80 мм с асинхронным электродвигателем 90 Вт и мотор-редуктор мощность 140 Вт. Проводим две серии испытаний с частотой вращения транспортерной ленты 27 об/мин и 40 об/мин, что соответствует частоте вращения мотор-редуктора 33 Гц и 50 Гц. Результаты замеров представлены на графиках ниже:

Рис. 1. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 27 об/мин.

Рис. 2. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 40 об/мин.

Температура обмоток электродвигателей мотор-барабана и мотор-редуктора для низкой [6 об/мин] и высокой [40 об/мин] частоты вращения представлена на рис. 3. Температура измерялась после 10 минут работы с дополнительной нагрузкой, равной 2,2 Нм.

Рис. 3. Температуры обмотки электродвигателя [°C] после десяти минут работы на низкой и высокой скорости.

Для второго варианта испытаний используем мотор барабан диаметром 113 мм с асинхронным электродвигателем мощностью 140 Вт и мотор-редуктор мощностью 550 Вт. Испытания проводим при частоте вращения транспортерной ленты 41 и 82 об/мин, что соответствует частоте вращения мотор-редуктора 25 и 50 Гц. Результаты замеров представлены на графиках ниже:

Рис. 4. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 41 об/мин.

Рис. 5. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 82 об/мин.

Температура обмоток электродвигателей мотор-барабана и мотор-редуктора для низкой [8 об/мин] и высокой [80 об/мин] частоты вращения представлена на рис. 6. Температура измерялась после 10 минут работы с дополнительной нагрузкой, равной 16,7 Нм.

Рис. 6. Температуры обмотки электродвигателя [°C] после десяти минут работы на низкой и высокой скорости.

В третьем варианте испытаний используем мотор барабан диаметром 80 мм с синхронным электродвигателем мощностью 140 Вт и мотор-редуктор мощностью 550 Вт. Испытания проводим при частоте вращения транспортерной ленты 76 и 153 об/мин, что соответствует частоте вращения мотор-редуктора 25 и 50 Гц. Результаты замеров представлены на графиках ниже:

Рис. 7. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 76 об/мин.

Рис. 8. Зависимость сила тока [А] и потребляемой мощности электродвигателя [Вт] от дополнительно прикладываемого тормозного момента [Нм] при частоте вращения транспортерной ленты 153 об/мин.

Температура обмоток электродвигателей мотор-барабана и мотор-редуктора для низкой [15 об/мин] и высокой [150 об/мин] частоты вращения представлена на рис. 6. Температура измерялась после 10 минут работы с дополнительной нагрузкой, равной 11,1 Нм.

Рис. 9. Температуры обмотки электродвигателя [°C] после десяти минут работы на низкой и высокой скорости.

Выводы: Как видно из представленных зависимостей мотор-барабаны выгодно отличаются от мотор-редукторов при их использовании в качестве привода конвейера и даёт снижение потребляемой мощности на уровне 30% по сравнению с мотор-редуктором. Исключением является режим использования мотор-барабана с асинхронным двигателем для привода высоконагруженного конвейера, где более экономичным является мотор-редуктор.

Сравнивая температуру обмоток электродвигателей мотор-барабанов и мотор-редукторов видно, что на невысоких оборотах температура обмотки электродвигателя мотор-барабана ниже, чем у мотор-редуктора. На высоких оборотах разница не такая ощутимая. Это связано с тем, что на высоких оборотах увеличивается охлаждающий эффект вентилятора, установленного на электродвигателе мотор-редуктора.