Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как узнать мощность асинхронного двигателя по диаметру вала


Как определить мощность и частоту оборотов электродвигателя


Возникла необходимость узнать мощность или частоту оборотов вала и другие параметры электродвигателя, но после внимательного осмотра на его корпусе не нашлось таблички (шылдика) с его наименованием и техническими параметрами. Придется определять самому, для этого есть несколько способов и мы их рассмотрим ниже.

Мощность электродвигателя представляет из себя скорость преобразования электрической энергии, ее принято определять в ваттах.

Чтоб осознать, как это работает, нам понадобится 2 величины: сила тока и напряжение. Сила тока — численность тока, которое проходит через поперечное сечение за некий отрезок времени, ее принято определять в амперах. Напряжение — значение, равная работе по перемещению заряда меж 2-мя точками цепи, ее принято определять в вольтах.

Для расчета мощности используется формула N = A/t, где:

N - мощность;

А - работа;

t - время.

Часто электродвигатель поступает с завода с уже указанными техническими параметрами. Но заявленная мощность не всегда соответствует фактической, а скорее всего она может значить лишь максимальную мощность электропотока.

Так что если на вашем электроинструменте указана, например, мощность в 500 ват, это совсем не значит что инструмент будит потреблять точно 500 ват.

Электродвигатели производят стандартной дискретной мощности, линейки типа 1.5,  2.2,  4 кВт.

Опытный электрик может легко отличить 1.5 от 2.2 кВт всего лишь взглянув на его габариты. Помимо этого он сможет определить количество оборотов двигателя по размеру статора, количеству пар полюсов и диаметра вала.

Еще более опытным в этом деле окажется обмотчик, специалист который занимается перемоткой электродвигателей со 100%-ой уверенностью определит технические параметры вашего электродвигателя.

Если табличка с характеристиками двигателя потеряна для подсчета мощности двигателя нужно измерить силу тока на обмотках ротора и с помощью стандартной формулы найти потребляемую мощность электродвигателя. 

Основные способы определения мощности двигателя

Определение мощности по току. Для этого подключаем двигатель в сеть и контролируем напряжение. Затем поочередно, в цепь каждой из обмоток статора включаем амперметр и замеряем потребляемый ток. После того как мы нашли суму потребляемых токов, полученное число необходимо умножить на фиксированное напряжение в результате получим число определяющее мощность электродвигателя в ваттах.

Определяем мощность по габаритам. Нужно измерить диаметр сердечника (с внутренней стороны) и его длину.

Дальше если знаем частоту сети нужно узнать синхронную частоту вращения вала.

Умножаем синхронную частоту вращения вала на диаметр сердечника (в сантиметрах) полученную цифру умножаем на 3.14 затем разделяем на частоту сети умноженную на 120. Полученное значение мощности будит в киловаттах.

Замер по счетчику. Способ считается самым простым. Для этого, для чистоты эксперимента, отключаем все нагрузки в доме. Дальше необходимо включить двигатель на определенное время (например 10 минут) На щетчике будит видно разницу в киловаттах по ней уже легко можно высчитать сколько киловаттах потребляет двигатель. Удобней всего будит воспользоваться портативным электросчетчиком который показывает потребление в киловаттах (ваттах) в режиме реального времени.


Для определения реального показателя мощности, которую выдает двигатель, необходимо найти скорость валового вращения, измеряемую в числе оборотов за секунду, тяговое усилие двигателя.

Частота вращения умножается последовательно на 6,28, показатель силы и радиус вала, который можно вычислить при помощи штангенциркуля. Найденное значение мощности выражается в ваттах.

Определяем рабочее количество оборотов двигателя.

Самый быстрый способ - посчитать количество катушек (катушечных групп) Определяем мощность по расчетным таблицам. С помощью штангенциркуля замеряем диаметр вала, длину мотора (без выступающего вала) и расстояние до оси.Замеряем вылет вала и его выступающую часть, диаметр фланца если он есть, а также расстояние крепежных отверстий. По этим данным с помощью сводной таблицы можно легко определить мощность двигателя и другие характеристики

1,1 КВТ

Обороты в минуту3000 об/мин1500 об/мин1000 об/мин
Габариты h, мм718080
Диаметр вала d1, мм192222
Крепление лап по ширине b10, мм112125125
Крепление лап по длине L10, мм90100100
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм165165165
Замок фланца d25, мм130130130

1,5 КВТ

Обороты в минуту3000 об/мин1500 об/мин1000 об/мин
Габариты h, мм808090
Диаметр вала d1, мм222224
Крепление лап по ширине b10, мм125125140
Крепление лап по длине L10, мм100100125
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм165165215
Замок фланца d25, мм130130180

2,2 КВТ

Обороты в минуту3000 об/мин1500 об/мин1000 об/мин
Габариты h, мм8090100
Диаметр вала d1, мм222428
Крепление лап по ширине b10, мм125140160
Крепление лап по длине L10, мм100125140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм165215215
Замок фланца d25, мм130180180

4 КВТ

Обороты в минуту3000 об/мин1500 об/мин1000 об/мин
Габариты h, мм100100112
Диаметр вала d1, мм282832
Крепление лап по ширине b10, мм160160190
Крепление лап по длине L10, мм112140140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм215215265
Замок фланца d25, мм180180230
Диаграмма потока мощности

и потери в асинхронном двигателе

Диаграмма потока мощности в асинхронном двигателе объясняет входные данные двигателя, возникающие потери и выходные данные двигателя. Входная мощность, подаваемая на асинхронный двигатель, представлена ​​в виде трехфазного напряжения и токов. Диаграмма мощности асинхронного двигателя показана ниже.

Поток мощности задается уравнением, показанным ниже.

Где cosϕ i - коэффициент мощности на входе

потери в статоре

I 2 R потери в сопротивлениях обмотки статора.Это также известно как Статор меди потери .

Гистерезис и Вихретоковые потери в сердечнике статора. Они известны как потерь в сердечнике статора .

Выходная мощность статора дана как

Эта выходная мощность статора передается на ротор машины через воздушный зазор между статором и ротором. Он называется воздушного зазора Pg машины.

Таким образом,

Выходная мощность статора = мощность воздушного зазора = входная мощность ротора

Потери в роторе следующие.

I 2 R потери в сопротивлении ротора. Они также называются роторных медных потерь и представлены как

Гистерезис и потери на вихревые токи в сердечнике ротора. Они известны как Роторный сердечник потери .

Потери на трение и ветрозащиту P fw

Потери при паразитной нагрузке P misc , состоящие из всех потерь, не охваченных выше, таких как потери от гармонических полей

Если потери меди в роторе вычитаются из входной мощности ротора P g , оставшаяся мощность преобразуется из электрической в ​​механическую форму. Это называется Развитая Механическая Мощность P MD .

Развитая механическая мощность = вход ротора - потеря меди ротора

Мощность двигателя определяется уравнением, показанным ниже.

P o называется мощностью вала , или полезной мощностью .

Вращательные потери

При запуске и при ускорении потери в сердечнике ротора высоки. С увеличением скорости асинхронного двигателя эти потери уменьшаются. Потери на трение и обмотку в начале равны нулю. По мере увеличения скорости потери также начинают увеличиваться. Сумма потерь на трение, обмотку и сердечник практически постоянна с изменением скорости. Все эти потери складываются вместе и известны как Вращательные потери .

Это дается уравнением, показанным ниже.

Вращательные потери не представлены ни одним элементом эквивалентной цепи, поскольку они являются чисто механическими величинами.

,

Мощность вала электродвигателя

Мощность обычно оценивается в Вт (Вт), или лошадиных силы (л.с.) . Старая имперская единица лошадиных сил равна 746 ватт (0,745 кВт), или и 33000 фунт-фут в минуту (или 550 фунт-фут в секунду ).

Единица электрической мощности - 1 Вт - равна мощности, вырабатываемой электрическим током 1 А, при разности потенциалов 1 В .

  • 1 ватт = 1/746 л.с.
  • 1 л.с. = 746 ватт = 0,76 кВт

Мощность на валу в ваттах

Постоянный ток - постоянный ток

Мощность на валу, получаемая от постоянного тока (постоянного тока ) электродвигатель:

P вал_кВт = η м UI /1000 (1)

, где

P вал_кВт = мощность на вал (кВт)

η м = КПД двигателя

U = напряжение (В)

I = ток (A, ампер)

переменный ток - AC

Мощность на валу, полученная от электродвигатель переменного тока переменного тока :

однофазный

P вал_кВт = η м UI 9001 1 PF / 1000 (1b)

, где

PF = коэффициент мощности

Двухфазный четырехпроводный

P вал_кВт = η м 2 UI PF / 1000 (1c)

Трехфазный

P вал_кВт = η м 1.73 UI PF / 1000 (1d)

Мощность на валу в л.с.

Мощность на валу в лошадиных силах:

P shaft_hp = P вала_кВт / 0.746 2 000 000 ( )

или для двигателя постоянного тока

P вала_hp = (η м UI / 1000) / 0,746

= η м UI / 746 ( 2b)

, где

P axis_hp = Мощность на валу (л.с.)

Пример - Мощность на валу Электродвигатель

Мощность на валу, вырабатываемая электродвигателем постоянного тока при 36 В, 85% КПД и 5 А - можно рассчитать в Вт как

P вал_кВт = 0.85 (36 В) (5 ампер) / 1000

= 0,153 кВт

= 153 Вт

Мощность на валу л.с.

P вал_hp = (0,153 кВт) / 0,746

= 0,21 л.с.

Стандартные номинальные мощности

Стандартные номинальные мощности для электрических двигателей - от 1 до 4000 л.с. указаны ниже:

  • 1, 1.5, 2, 3, 5, 7,5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2250, 2500, 3000, 3500, 4000

Номинальное напряжение не более 600 В переменного тока и номинальная частота 50 или 60 Гц .

Круговая диаграмма

асинхронного двигателя - его конструкция и значение

Круговая диаграмма асинхронного двигателя очень полезна для изучения его характеристик при любых условиях эксплуатации. Построение круговой диаграммы основано на приблизительной эквивалентной схеме, показанной ниже. Это схематическое представление производительности асинхронного двигателя. Круговая диаграмма предоставляет информацию о выходной мощности, потерях и КПД асинхронного двигателя.

Содержание:

Применение KCL (действующий закон Кирхгофа)

Пусть фазовое напряжение V 1 измеряется вдоль вертикальной оси OY, как показано на рисунке ниже.

Ток без нагрузки I 0 = OA отстает от V 1 на угол ϕ 0 . Угол коэффициента мощности без нагрузки φ 0 составляет порядка 60–80 градусов из-за большого тока намагничивания, необходимого для создания необходимого полюса магнитного потока в магнитной цепи, содержащей воздушные зазоры.

При отсутствии нагрузки с = 0 и R 2 / с равны бесконечно , или мы можем сказать, что R 2 / с является разомкнутой цепью без нагрузки.

Здесь все потери при вращении рассматриваются в соответствии с R 0 , а потери без нагрузки определяются уравнением, показанным ниже.

Ток ротора, относящийся к статору, задается

Ток I ’ 2 отстает от напряжения V 1 на угол импеданса ϕ, как показано на рисунке ниже.

Где,

Объединяя уравнения (1) и (2), получаем

Вышеупомянутое уравнение (3) имеет вид r = sin φ , которые представляют круг в полярной форме с диаметром a.

Из вышеприведенного рисунка (b) показаны следующие пункты.

  • Локус I ’ 2 представляет собой круг диаметром V 1 / X 1 + X’ 2
  • Радиус круга O’C = V 1 /2 (X 1 + X ’ 2 )
  • Центр C имеет координаты [V 1 /2 (X 1 + X ’ 2 ), 0]

Полученная в результате круговая диаграмма асинхронного двигателя показана ниже.

Видно, что наконечник вектора I 1 совпадает с наконечником вектора I ´ 2 . Таким образом, локус как I 1 , так и I ' 2 является верхним полукругом. I 1 и I ' 2 излучают от источника O и O' соответственно. Когда двигатель запускается с = 1 с номинальным напряжением, наконечник I 1 и I ’ 2 окажутся в некоторой точке F круга.

Когда двигатель ускоряется, наконечники I 1 и I ’ 2 движутся по кругу против часовой стрелки.Этот процесс продолжается до тех пор, пока выходной крутящий момент не будет соответствовать моменту нагрузки. Если нет нагрузки на вал, двигатель разгоняется до синхронной скорости. На данный момент I ’ 2 = 0 и I 1 = 0.

Построение круговой диаграммы

Следующие данные необходимы для построения круговой диаграммы.

  • Напряжение фазы статора V 1 = V L / √3
  • Ток холостого хода I 0
  • Коэффициент мощности без нагрузки cosϕ 0
  • Коэффициент тока и мощности заблокированного ротора
  • Сопротивление фазы статора R 1 .
  • Шаги для построения круговой диаграммы асинхронного двигателя
  • Возьмите векторное напряжение V 1 вдоль оси Y.
  • Выберите удобный ток. Используя O в качестве начала координат, нарисуйте линию OO ’= I 0 под углом ϕ 0 с V 1 .
  • Нарисуйте линию ОКН перпендикулярно V 1 . Аналогичным образом нарисуйте линию O’D перпендикулярно V 1 .
  • Из точки О нарисуйте линию, равную току заблокированного ротора I 1BR , в том же масштабе, что и I 0 .Эта линия отстает от V 1 на угол коэффициента мощности заблокированного ротора ϕ 1BR .
  • Присоединитесь к O’F и измерьте его величину в амперах. Линия O'F представляет собой I ’ 2BR .
  • Из точки F нарисуйте линию FMN параллельно V 1 . Эта линия перпендикулярна O'D и ON.
  • Рассчитайте MS = I ’ 2 2BR R 1 / V 1 и найдите точку S. Соедините O’S и растяните его, чтобы встретить круг в точке J.
  • Нарисуйте перпендикулярную биссектрису аккорда O’F.Этот биссектриса пройдет через центр круга в точке C. Теперь с радиусом CD или CD нарисуйте круг.

Результат, полученный из круговой диаграммы

Предположим, что ток линии I 1 известен. С центром в точке O нарисуйте дугу с радиусом I 1 . Эта дуга пересекает окружность в рабочей точке E. Нарисуйте линию EK и найдите точку H, L, G.

Следующие результаты получены из круговой диаграммы, показанной выше.

  • Потребляемая мощность = 3 В 1 KE
  • Ротационные потери = 3 В 1 KH
  • Потери в меди статора = 3 В 1 HL
  • Роторные медные потери = 3 В 1 LG
  • Выходная мощность = 3 В 1 GE
  • Выходной крутящий момент = 3 В 1 LE / ω с
  • Пусковой момент = 3 В 1 SF / ω с
  • Slip = LG / LE
  • Скорость = GE / LE X n с
  • КПД = GE / KE
  • Коэффициент мощности = KE / OE

Значение линий на круговой диаграмме

Входная линия ВКЛ

Расстояние по вертикали между любой точкой на окружности и линией ВКЛ. представляет входную мощность.Следовательно, линия ON называется входной линией .

Выходная линия O’F

Расстояние по вертикали между любой точкой на окружности и линией O’G представляет выходную мощность . Следовательно, строка O’F называется выходной линией .

Линия электропередачи с воздушным зазором O’J

Линия EL представляет мощность воздушного зазора P г ; линия O'L называется линией электропередачи с воздушным зазором.С 20 d = P г / ω с . Эта линия также известна как линия крутящего момента .

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020