Výpočet výkonu elektromotoru – užitečné informace od specialistů PTC Privod LLC

Bohužel používáte zastaralý prohlížeč. Aktualizujte svůj prohlížeč, abyste zlepšili výkon, kvalitu zobrazovaného materiálu a zlepšili zabezpečení.

Výkon elektromotoru je pasová charakteristika zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na kinetickou energii. To je jeden z klíčových parametrů při výběru zařízení pro servis různých zařízení. Je vždy uveden v průvodní dokumentaci a je dodatečně „vyražen“ na typovém štítku elektromotoru připevněném k jeho tělu. Dokumenty však nejsou vždy uloženy a nápis na štítku může být vymazán. V takových případech může být pro další provoz, testování a připojení nutné vypočítat výkon elektromotoru. Vyrábí se různými způsoby, o kterých si budeme povídat.

Metody výpočtu výkonu elektromotoru

Vzhledem k jeho širokému použití není divu, že existuje poměrně dost vzorců pro výkon elektromotoru. Nejjednodušší z hlediska aplikace ve výrobě jsou následující tři přístupy.

1. Výpočet výkonu elektromotoru proudem. Pro určení skutečného indikátoru musí být zařízení připojeno (napětí je pevné) a proud musí být střídavě měněn na každém z vinutí pomocí ampérmetru. Algoritmus akcí je následující:
   • provede se počet měření;
   • proudová síla je určena v ampérech pro každé měření;
   • všechny ukazatele se sečtou a vydělí počtem měření;
   • Průměrnou hodnotu proudu vynásobíme napětím a dostaneme výkon elektromotoru v kW (nebo Wattech).
2. Výpočet výkonu elektromotoru podle velikosti. Je potřeba změřit průměr a délku jádra statoru a zjistit otáčky hřídele.
3. Výpočet výkonu asynchronního elektromotoru na základě tažné síly:
   • použijte otáčkoměr k určení rychlosti otáčení hřídele;
   • Změříme poloměr hřídele posuvným měřítkem (pokud nemáte kompas, můžete si vzít běžné pravítko);
   • K měření tažné síly zařízení používáme dynamometr;
   • vzorec výkonu elektromotoru vypadá takto P = F (tažná síla) * n (rychlost otáčení) * r (poloměr hřídele) * 2 * 3,14.

Vzorec výkonu elektromotoru

Výkonový vzorec elektromotoru může vzít v úvahu mnoho nuancí technologického procesu. Díky rozvoji IT technologií dnes není těžké najít způsoby, jak takový ukazatel vypočítat. Ale vybrat si z velkého množství navrhovaných možností tu, která je pro vás to pravé, jak ukazuje praxe, není tak snadné.

Abyste se neztratili v obrovském množství návodů a doporučení na internetu, nabízíme univerzální verzi receptury, která se hodí téměř pro každou příležitost. Vypadá to takto.

• P – příkon elektromotoru (nominální);
• T – požadovaný krouticí moment na hřídeli;
• Ω – úhlová rychlost.

Explikáty mají také své vlastní vzorce.

1. Točivý moment (T) se vypočítá jako součin požadované tažné síly a poloměru pracovního tělesa připojeného mechanismu.
   • Tažnou sílu (označenou Ft) lze vypočítat pomocí vzorce Ft = t*M*2,5, kde t je koeficient tření (převzato z tabulky údajů, například pro valivá ložiska je známý a rovná se 0,02), a M je hmotnost nákladu, který pohybuje zařízením. Produkt je upraven Newtonovým koeficientem, který je také známý a činí 2,5.
   • Poloměr rotačního prvku je měřen nebo převzat z dat návrhu/certifikátu.
2. Úhlová rychlost se určuje následovně: Ω = číslo Pi (π, bráno jako 3,14) * n/30 (n je frekvence rotačního pohybu mechanismu, který pohání elektromotor – převzato z pasu). Aby bylo zajištěno, že elektromotor je dostatečný pro zohlednění možného přetížení pohonu, je úhlová rychlost vypočtená pomocí výše uvedené metody upravena směrem nahoru o faktor 1,5.

Při výpočtu výkonu elektromotoru je nutné vzít v úvahu typ připojení statorových vinutí, na kterém závisí hodnota provozního proudu. V zapojení do hvězdy je proud 1,73krát menší než v zapojení do trojúhelníku. V souladu s tím musí být pro „hvězdu“ indikátor také snížen 1,73krát.

Výpočet výkonu elektromotoru pro zařízení

Chcete-li určit, kolik energie potřebuje elektromotor k obsluze konkrétního mechanismu, musíte znát jeho spotřebu energie (mechanismu). Obvykle je uveden pro každou kategorii instalací a zařízení, je zapsán v pasové dokumentaci a je znám výrobci. Pokud o indikátoru nejsou žádné faktické informace, lze je získat:

• na základě výsledků teoretických výpočtů;
• empiricky s využitím výsledků četných experimentů;
• metodou snímání zátěžových diagramů, pokud ještě nebyla nashromážděna experimentální základna provozu (zařízení bylo špatně prozkoumáno), jsou zde potřebná záznamová zařízení;
• prostřednictvím využití norem spotřeby energie (statistických údajů), které při vytváření konkrétního produktu zohledňují měrnou spotřebu elektrické energie.

Když je spotřeba známa, nezbývá než ji dosadit do následujícího vzorce.

• Рм – teoreticky/empiricky stanovený nebo jmenovitý výkon zařízení;
• – faktor účinnosti mezipřevodu.

Vypočtený ukazatel se používá k výběru produktů z katalogu produktů PTC „Privod“. V tomto případě byste se měli zaměřit na ukazatele jmenovitého výkonu elektromotoru s malou rezervou.

Není třeba kontrolovat zatížení nebo přehřátí elektromotoru. Ve fázi kontroly kvality hotových výrobků naše výrobně-technické středisko provádí veškeré zkoušky a výpočty s maximálním využitím materiálů, které jsou součástí modelů při výpočtu jmenovitého výkonu elektromotoru. Ale sledování přiměřenosti rozběhového momentu u některých typů připojených mechanismů může být užitečné. To platí zejména pro zařízení se zvýšeným třecím odporem při startu (dopravníky, pracovní jednotky obráběcích strojů).

Energetická účinnost elektromotoru

Stejně jako všechny elektrické spotřebiče, které spotřebovávají elektrickou energii (placený zdroj), má elektromotor svou vlastní třídu energetické účinnosti. Na tomto ukazateli závisí výrobní náklady na provoz zařízení. To zase závisí na účinnosti motoru a je uvedeno v technické dokumentaci. Jak ukazuje praxe, i v průměrné kategorii elektromotorů (55 kW) může preference verzí s vyšší třídou energetické účinnosti výrazně snížit náklady na energii (úspora až 10 tisíc kW ročně).

Můžete si vybrat instalaci optimální třídy energetické účinnosti podle produktového katalogu PTC „Privod“ – popis modelů obsahuje všechny potřebné informace. Zde si můžete objednat i regulátor výkonu elektromotoru, který také pomáhá snižovat spotřebu energie a zajišťuje plynulý chod zařízení bez cukání (zvyšuje jeho životnost).