Как узнать мощность двигателя трехфазного

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 минуту	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин
Габариты h, мм	71	80	80
Диаметр вала d1, мм	19	22	22
Крепление лап по ширине b10, мм	112	125	125
Крепление лап по длине L10, мм	90	100	100
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм	165	165	165
Замок фланца d25, мм	130	130	130

1,5 КВТ

Обороты в минуту	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин
Габариты h, мм	80	80	90
Диаметр вала d1, мм	22	22	24
Крепление лап по ширине b10, мм	125	125	140
Крепление лап по длине L10, мм	100	100	125
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм	165	165	215
Замок фланца d25, мм	130	130	180

2,2 КВТ

Обороты в минуту	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин
Габариты h, мм	80	90	100
Диаметр вала d1, мм	22	24	28
Крепление лап по ширине b10, мм	125	140	160
Крепление лап по длине L10, мм	100	125	140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм	165	215	215
Замок фланца d25, мм	130	180	180

4 КВТ

Обороты в минуту	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин
Габариты h, мм	100	100	112
Диаметр вала d1, мм	28	28	32
Крепление лап по ширине b10, мм	160	160	190
Крепление лап по длине L10, мм	112	140	140
Крепление фланца по центрам отверстий d20, мм	215	215	265
Замок фланца d25, мм	180	180	230

Control Engineering | Как правильно управлять трехфазным двигателем с использованием однофазного питания

Итак, вы сказали соседу, что работаете с электрооборудованием, и теперь он думает, что вы можете решить его проблему, потому что он купил трехфазный двигатель, который не может работать от однофазного источника питания. То, что меня попросили переоборудовать этот мотор, уже звучит как большая проблема, чем оно того стоит. Это не совсем верно, хотя. Есть несколько способов сделать процесс проще.

Метод фантомных ног

Трехфазное питание включает в себя три симметричные синусоидальные волны, которые на 120 электрических градусов не совпадают по фазе (см. Рисунок 1).Одним из методов преобразования однофазной мощности, который работал хорошо в течение десятилетий, было подключение двух фаз к поступающей однофазной мощности 220 В и создание «фантомной ветви» для третьей фазы с использованием конденсаторов для принудительного смещения между основной и вспомогательной обмотками. , В этом случае смещение составляет 90 электрических градусов.

Для этого метода конденсаторы должны иметь соответствующий размер для нагрузки. Ток будет несбалансированным, если это не так. Вместо 120-градусного фазового сдвига, показанного в нижней половине рисунка 1, неправильное соединение конденсатора и нагрузки может привести к большому отклонению.Чем больше расхождение, тем ниже крутящий момент.

Метод вращающегося фазового преобразователя

Другой жизнеспособный метод - использование вращающегося фазового преобразователя (см. Рисунок 2). Например, в лесопромышленном цехе может использоваться вращающийся фазовый преобразователь для запуска нескольких трехфазных машин на однофазной подводимой мощности. Один недостаток состоит в том, что процесс может быть очень дорогим в течение всего времени преобразования вращающейся фазы, независимо от того, используется ли какое-либо оборудование. Ток может быть сбалансирован, когда работает конкретное оборудование, но если работает несколько машин или все они сильно нагружены, трехфазная мощность - ток и напряжение - существенно не сбалансирована.

«NEMA Stds. MG 1: Двигатели и генераторы» призывает двигатели работать от напряжения, которое сбалансировано в пределах 1%. Если применить правило 10x (дисбаланс тока в процентах может быть выше, чем дисбаланс напряжения в 10 раз) для двигателя, работающего с дисбалансом напряжения 1%, дисбаланс тока может составить 10%. Это выгодно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%. Даже с графиком снижения характеристик NEMA MG 1 (см. Рисунок 3) ни один двигатель не должен работать с таким большим текущим дисбалансом.

Метод преобразователя частоты

Преобразователь частоты (VFD) выпрямляет каждую пару фаз до постоянного тока и преобразует постоянный ток в мощность для трехфазного выхода, что означает, что VFD можно использовать с однофазным входом для работы трехфазного двигателя. Поддержка производителей варьируется, и настоятельно рекомендуется уменьшить значение диска на 1, деленное на квадратный корень из 3 (около 58%). Также обратите внимание, что номинал VFD hp / kW предназначен для удобства выбора приводов, поскольку они рассчитаны по току.Например, двигатель мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) будет использовать частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с. (11 кВт). Настоятельно рекомендуется, чтобы пользователь работал с изготовителем привода при выборе и определении размера ЧРП для этого использования.

Компрессоры, механический цех, деревообрабатывающее оборудование и декоративные фонтаны - хорошие кандидаты для этого метода. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, менять органы управления и решать проблемы с регулированием скорости и запуском крутящего момента, лучше использовать частотно-регулируемый привод для управления существующим двигателем от однофазного питания.Для многих применений мощностью до 5 л.с. (4 кВт) можно приобрести подходящий ЧРП, значительно дешевле, чем перемотка трехфазного двигателя и обеспечение необходимых элементов управления для его работы.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель, как правило, дешевле покупать, элементы управления не требуют замены или модификации, а VFD имеет дополнительный бонус в виде обеспечения контроля скорости. Более того, вам не нужно портить выходные, помогая тому, кто не совсем понимает, что вы делаете.

Чак Юнг (Chuck Yung) является старшим специалистом по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электрооборудования (EASA). EASA является партнером CFE Media по контенту. Отредактировано Крисом Ваврой, редактором производства, CFE Media, [email protected]

ONLINE дополнительно

См. Дополнительные статьи из EASA, ссылки на которые приведены ниже.

3-фазные значения мощности, напряжения и тока

Подключение трехфазной звезды: линия, ток фазы, напряжения и мощность в конфигурации Y

Что такое подключение звезды (Y)?

Система Star Connection ( Y ) Система также известна как Трехфазная четырехпроводная система ( Трехфазная 4-проводная ), и она является наиболее предпочтительной системой для распределения электроэнергии переменного тока при передаче, Delta. соединение обычно используется.

В системе взаимосвязи Star (также обозначаемой Y ) начальные концы или конечные концы (аналогичные концы) трех катушек соединяются вместе, образуя нейтральную точку. Или

Звездное соединение получается путем соединения вместе одинаковых концов трех катушек: «Старт» или «Финиш». Другие концы соединены с проводами линии. Общая точка называется нейтральной или звездной точкой , которая представлена N .(Как показано на рис. 1)

Звездное соединение

также называется трехфазной 4-проводной (3-фазной, 4-проводной) системой.

Значения напряжения, тока и мощности в соединении звезды (Y)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, Фазные напряжения и мощность в трехфазной системе переменного тока Star.

Напряжение в линии и фазное напряжение в соединении звезда

Мы знаем, что напряжение в линии между линией 1 и линией 2 (из рис. 3а) составляет

В _RY = V _R - V _Y .... (Разница в векторах)

Таким образом, чтобы найти вектор V _RY, увеличьте Вектор V _Y в обратном направлении, как показано в пунктирной форме на рисунке 2 ниже. Аналогично, на обоих концах вектора V _R и Vector V _Y делают перпендикулярные пунктирные линии, которые выглядят как параллелограмм, как показано на рис. (2).Диагональная линия, которая делит параллелограмм на две части, показывает значение V _RY. Угол между векторами V _Y и V _R составляет 60 °.

Следовательно, если

V _R = V _Y = V _B = V _PH

, то

V _RY = 2 x V _PH x Cos (60 ° / 2)

= 2 x В _PH x Cos 30 °

= 2 x V _PH x (√3 / 2) …… Поскольку Cos 30 ° = √3 / 2

V _RY = √3 В _PH

Аналогично,

В _YB = V _Y - V _B

В _YB = √3 В _PH

В _BR = V _B - V _R

V _BR = √3 V _PH

Таким образом, доказано, что V _RY = V _YB = V _BR линейные напряжения (V _L) в соединении звезда , поэтому в соединении звезда;

В _L = √3 В _PH или В _L = √3 E _PH

Линейное напряжение и фазное напряжение при подключении звезды

Из рисунка 2 видно, что;

Линейные напряжения находятся на 120 ° друг от друга
Линейные напряжения на 30 ° идут выше соответствующих фазных напряжений
Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями составляет (30 ° + Ф), т.е.е. ток каждой линии отстает (30 ° + Ф) от соответствующего напряжения сети.

Связанный пост: нагрузка освещения со звездой и треугольником

Токи линии и фазные токи в соединении звезды

Из рисунка (3а) видно, что каждая линия последовательно с отдельной фазовой обмоткой, поэтому значение ток в линии такой же, как в фазных обмотках, к которым подключена линия. т.е. .;

Ток в линии 1 = I _R
Ток в линии 2 = I _Y
Ток в линии 3 = I _B

Поскольку текущие токи во всех трех линиях одинаковы, и следовательно, отдельный ток в каждой линии равен соответствующему фазному току;

I _R = I _Y = I _B = I _PH ….Фазовый ток

Линейный ток = Фазный ток

I _L = I _PH

Проще говоря, значения линейных токов и фазных токов одинаковы в соединении звездой .

Звездное соединение (Y): Значения линейных токов и напряжений и фазных токов и напряжений

Мощность в звездообразном соединении

В трехфазной цепи переменного тока полная Истинная или Активная мощность представляет собой сумму трехфазной мощности. ,Или сумма всех трех фазовых мощностей - Полная Активная или Истинная Мощность.

Следовательно, общая активная или истинная мощность в трехфазной системе переменного тока;

Полная истинная или активная мощность = 3-фазная мощность

или

P = 3 х В _{PH x} I _PH x CosФ … .. Уравнение (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения в соединении звезды;

I _L = I _PH

V _PH = V _L / √3 …., (От В _L = √3 В _PH )

Приведение этих значений в уравнение мощности ……. (1)

P = 3 x (V _L / √3) x I _L x CosФ …….…. (V _PH = V _L / √3)

P = √3 x√3 x (V _L / √3) x I _L x CosФ….… {3 = √3x√3 }

P = √3 x V _L x I _L x CosФ

Следовательно доказано;

Питание по схеме «звезда» ,

P = 3 x В _{PH x} I _PH x CosФ или

P = √3 x V _L x I _L x CosF

То же самое объясняется в MCQ с 3 фазами с пояснительным ответом (MCQ No.1)

Аналогичным образом,

Общая реактивная мощность = Q = √3 x В _L x I _L x SinФ

Где Cos Φ = Коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током, а не между линейным током и линейным напряжением.

Полезно знать : Реактивная мощность индуктивной катушки принимается за положительную (+), а за конденсаторную - за отрицательную (-).

Кроме того, общая кажущаяся мощность трех фаз;

Полная видимая мощность = S = √3 x В _L x I _L Или,

S = √ (P ² + Q ²)

Также Читайте:

вычислить трехфазные мгновенные активные и реактивные державы

вычислить трехфазные мгновенные активные и реактивные полномочия

Библиотека

Simscape / Электротехника / Специализированные системы питания / Контроль и измерения / Измерения

Simscape / Электротехника / Специализированные энергосистемы / Фундаментальные блоки / Измерения / Дополнительные измерения

Описание

Блок Power (3ph, Instantly) вычисляет трехфазный мгновенная активная мощность P (в ваттах) и реактивная мощность Q (в варсах) связан с периодическим набором трехфазных напряжений и токов.Эти формулы используются для выполнения расчетов:

P = Va⋅Ia + Vb⋅Ib + Vc⋅IcQ = 13 [(Vb-Vc) ⋅Ia + (Vc-Va) ⋅Ib + (Va-Vb) ⋅Ic]

С помощью этих формул ток, протекающий в цепи RL, производит положительный P и положительный Q.

Расчетная мгновенная реактивная мощность точна только для сбалансированные трехфазные напряжения и токи без гармоник.

Входы и выходы

Vabc: Трехфазный сигнал напряжения.
Iabc: Трехфазный токовый сигнал.
P: Трехфазная мгновенная активная мощность P, в ваттах.
Q: Трехфазная мгновенная реактивная мощность Q, в вар.

Примеры

Модель power_ThreePhasePower сравнивает выходы блока с Power (Positive-Sequence) блок и блок Power (dq0, Instantly). Это показывает, что Блок питания (3 часа, мгновенный) дает точные результаты при напряжении и токи сбалансированы и без гармоник.Когда напряжение питания становится неуравновешенным, на выходе P появляется пульсация, и появляется ошибка на выходе Q.

Время выборки модели параметризуется набором переменных Ts к значению по умолчанию 50e-6 с. Установите Ts в 0 в командном окне и изменить параметр модели модели Powergui блок до непрерывный для имитации модели в непрерывном режиме.