Základní parametry elektromotoru

Výkon motoru je užitečný mechanický výkon na hřídeli motoru.

Mechanická síla

Výkon je fyzikální veličina, která ukazuje, kolik práce vykoná mechanismus za jednotku času.

Práce je skalární fyzikální veličina rovna součinu průmětu síly a směru F a způsoby sprocházející bodem aplikace síly.

Pro rotační pohyb

• kde ω je úhlová frekvence, rad/s,

Tímto způsobem můžete vypočítat hodnotu mechanického výkonu na hřídeli rotačního elektromotoru

FAQ: Jmenovitá hodnota je výrobcem stanovená hodnota parametru elektrického výrobku (přístroje), se kterou má pracovat, což je výchozí hodnota pro výpočet odchylek.

Frekvence otáčení

• kde n — rychlost otáčení elektromotoru, ot / min

Moment setrvačnosti rotoru

Moment setrvačnosti je skalární fyzikální veličina, která je mírou setrvačnosti tělesa v rotačním pohybu kolem osy, která se rovná součtu součinů hmotností hmotných bodů druhých mocnin jejich vzdáleností od osy.

• kde J – moment setrvačnosti, kg∙m 2 ,
• m – hmotnost, kg

FAQ: V anglickém systému měření se moment setrvačnosti měří v palcích unce-síla (oz∙in∙s 2)

1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (kg∙m 2)

Moment setrvačnosti souvisí s momentem síly následujícím vztahem

• kde ε je úhlové zrychlení, s -2

FAQ: Stanovení momentu setrvačnosti rotující části elektromotoru je popsáno v GOST 11828-86

Účinnost elektromotoru

Účinnost elektromotoru je charakteristická pro účinnost stroje při přeměně elektrické energie na mechanickou energii.

• kde η je účinnost elektromotoru,
• P₁ — dodávaná energie (elektrická), Út.,
• P₂ — užitečný výkon (mechanický), Út.

V tomto případě,

ztráty v elektromotorech

Účinnost elektromotoru se může lišit od 10 do 99 % v závislosti na typu a konstrukci.

Mezinárodní elektrotechnická komise definuje požadavky na účinnost elektromotorů. Podle normy IEC 60034-31:2010 jsou pro synchronní a asynchronní motory definovány čtyři třídy účinnosti: IE1, IE2, IE3 a IE4.



Jmenovité napětí

Jmenovité napětí je napětí, pro které je síť nebo zařízení navrženo a ke kterému se vztahují jejich provozní vlastnosti.

Elektrická časová konstanta

Elektrická časová konstanta je čas, počítaný od okamžiku přivedení stejnosměrného napětí na elektromotor, během kterého proud dosáhne úrovně 63,21 % (1-1/e) své konečné hodnoty.





• kde je časová konstanta, s

Točivý moment motoru

Točivý moment (synonyma: kroutící moment, kroutící moment, moment síly) je vektorová fyzikální veličina rovna součinu poloměru vektoru taženého od osy otáčení k místu působení síly a vektoru této síly.



FAQ: Jmenovitý točivý moment M_nom, Nm, určeno vzorcem



• kde P_nom – jmenovitý výkon motoru, Út.,
• n_nom – jmenovitá rychlost, min -1

Počáteční rozběhový moment je moment elektromotoru při rozběhu.

FAQ: V anglickém systému měr je síla měřena v uncové síle (oz, ozf, unce-force) nebo librové síle (lb, lbf, pound-force)

1 unce = 1/16 lb = 0,2780139 N (N)
1 lb = 4,448222 N (N)

točivý moment se měří v uncích na palec (oz∙in) nebo v librách na palec (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Nm)
1 lb∙in = 0,112985 Nm (Nm)

Mechanické vlastnosti

Mechanická charakteristika motoru je graficky vyjádřená závislost otáček hřídele na elektromagnetickém momentu při konstantním napájecím napětí.

Oblasti použití elektromotorů

Elektromotory jsou největšími spotřebiteli elektřiny na světě, tvoří asi 45 % veškeré spotřebované elektřiny.

Elektromotory se používají všude, hlavní oblasti použití jsou:

ED 1	funkce	Aplikace
Rotační elektromotory	Čerpadla	Systémy zásobování vodou a odpadních vod
		Čerpací systémy chlazené nebo ohřáté vody, topné systémy, HVAC 2, zavlažovací systémy
		Kanalizační systémy
		Čerpání ropných produktů
	Fanoušci	Přívodní a odtahové větrání, HVAC 2, ventilátory
	Kompresory	Větrací systémy, chladicí a mrazicí jednotky, HVAC 2
		Akumulace a rozvody stlačeného vzduchu, pneumatické systémy
		Systémy zkapalňování plynu, systémy čerpání zemního plynu
	Otáčet, míchat, pohybovat	Válcovna, stroje: zpracování kovů, kamene, plastů
		Lisovací zařízení: zpracování hliníku, plastů
		Textilní zpracování: tkaní, praní, sušení
		Míchání, protřepávání: potraviny, barvy, plasty
	Doprava	Osobní výtahy, eskalátory, dopravníky
		Nákladní výtahy, jeřáby, kladkostroje, dopravníky, navijáky
		Dopravní prostředky: vlaky, tramvaje, trolejbusy, auta, elektromobily, autobusy, motocykly, kola, ozubnicová dráha, lanovka
	Úhlové pohyby (krokové motory, servomotory)	Ventily (otevřít/zavřít)
		Servo (nastavení polohy)
Lineární motory	Otevřít/zavřít	Brány
	Třídit	Výroba
	Chyť a hýbej se	Roboti

1. ED – elektromotor
2. HVAC – systémy vytápění, ventilace a klimatizace

Způsoby, jak zjistit výkon elektromotoru, když není žádný štítek

Charakteristiky třífázového elektromotoru při ztrátě desky můžete určit různými způsoby: například budete muset zjistit výkon a počet otáček hřídele. Ujistěte se, že štítek není na svém místě, nebo neexistuje žádná technická dokumentace (to vše by mělo být dodáno výrobcem spolu se zařízením), a poté pokračujte v nezávislém stanovení výkonnostních charakteristik. A zde okamžitě vyvstává otázka: jak zjistit výkon elektromotoru, pokud neexistuje žádné znamení.

Stanovení výkonu metrem při ztrátě desky

Vhodný je jak domácí měřič, tak přenosný. Aby byly údaje zařízení jasné, budete muset vypnout všechna zařízení v domě, která jsou napájena ze sítě, a také všechny stávající světelné zdroje. Dokonce i rozsvícená lampa s nízkou spotřebou energie zkresluje údaje.

Důležité! Ujistěte se, že se glukometr neotáčí nebo jeho kontrolka bliká.

U indukčních modelů se hodnoty odečítají v kilowattech za hodinu – tato možnost je jednodušší. Před zapnutím motoru zaznamenejte čísla na měřiči a poté jej nechte deset minut běžet (poznamenejte si čas). Podívejte se na výsledky a porovnejte je s předchozími. Výsledný rozdíl se vynásobí 6 – to bude výkon elektromotoru v kilowattech.

Testování elektromotoru s malým výkonem je trochu náročnější. Potřebujeme zjistit, kolik otáček na elektroměru nastane na 1 kW/h, např. 1600. Spustíme 3fázový motor a uvidíme, že se indikátor zařízení otáčí rychlostí 20 otáček za minutu. Vynásobíme 20 60 = 1200. Vydělíme 1600 1200 – dostaneme moc. Výsledek bude s chybou, ale přesnost závisí na délce měření.

Jak zjistit výkon elektromotoru, pokud není žádný znak pomocí tabulky

Bez desky se výkon elektromotoru určuje pomocí různých tabulkových údajů. Budete muset určit:

1. Jaký je průměr hřídele?
2. Jakou frekvencí se točí, počet pólů.
3. Jaké má montážní rozměry?
4. Výška ke středové ose hřídele a vzdálenost.
5. Délka třífázového motoru.
6. Průměr příruby (když mluvíme o přírubovém elektromotoru).

Tip: Po shromáždění všech dat zkontrolujte tabulky. Na internetu jsou informace a videa i o starých motorech.

Změřte rozměry hřídele a montážních otvorů – porovnejte je s tabulkou:

Měřením aktuálního napětí zjistíme, jaký výkon má motor.

Určení výkonu elektromotoru, pokud je třífázový, bez desky, je také možné pomocí proudu. Pro zjištění napětí musí být motor připojen k síti. Pomocí ampérmetru nebo multimetru byste měli nejprve změřit proud v jednom statorovém vinutí a poté ve druhém. Data shrneme a výsledné číslo bude potřeba vynásobit pevným napětím. Jakmile budete znát výsledek, určete výkon 3-fázového motoru i bez znaménka.

Požadovaný počet lze zjistit pomocí vzorce:

Důležité! Stanovení výkonu je možné pomocí multimetru, který kombinuje ampérmetr, voltmetr a ohmmetr.

Štítek není vyžadován, pokud nastavíte provozní parametry motoru. Je známo, že jednou z důležitých charakteristik je množství spotřebovaného proudu. Tento parametr je vypočítán s ohledem na počet fází v motoru, napětí a odpor. U třífázového se odebírá napětí 380 V a množství proudu spotřebovaného elektromotorem závisí na typu startu:

I když vzorec ukazuje přesné údaje, někdy jsou nutné doplňky. Je nutné vzít v úvahu skutečnost, že získaný výsledek odráží aktuální hodnotu při použití jmenovité zátěže. Pro přesné měření budete potřebovat multimetr. Elektromotor spotřebovává méně proudu při volnoběhu:

Také, když není žádné znaménko, výkon se vypočítá podle odporu vinutí. Nejprve musíte zjistit odpor, který je soustředěn mezi svorkami. Výsledné číslo se vydělí 2 a zjistí se odpor vinutí. Pro určení výkonu jednoho vinutí se používá vzorec: P=(220V*220V)/R. Výsledek výpočtu se vynásobí 3 (protože motor je 3fázový). Získáme požadovaný výkon motoru.

Navržená možnost se používá k určení odporu pro hvězdicové zapojení. Pokud použijete trojúhelník, pak se schéma akcí mírně liší. Po zjištění hodnoty odporu pro každé vinutí na začátku a na konci použijte výše navržený vzorec, pouze výsledek musí být vynásoben ne 3, ale 6. Pro měření bude vhodné použít multimetr. Díky jednoduchým výpočtům nezáleží na tom, zda je na motoru štítek, a na internetu je mnoho vzdělávacích videí na toto téma.

Výpočet výkonu s ohledem na otáčky hřídele

Když je štítek na skříni motoru nečitelný nebo ztracený, určíme výkonnostní charakteristiky 3fázového motoru s ohledem na otáčky hřídele. K odkrytí vinutí statoru stačí odpojit zadní kryt. Takto to bude schematicky vypadat:

Počet otáček třífázového motoru je možné zjistit díky pólům, pomocí multimetru připojením na vinutí statoru. Hřídel se začne otáčet a indikátor multimetru bude ukazovat odchylky na otáčku. Se dvěma póly – tři tisíce otáček za minutu, čtyři – jeden a půl tisíce, šest – dva tisíce, osm – sedm set padesát.

Pokud by tam byl štítek, pak by poslední číslice na označení odpovídala počtu pólů. V opačném případě vezměte vinutí a otevřete horní část. Podívejme se, jak jsou umístěny sekce vinutí. Spočítáme celkový počet drážek, vydělíme 12 – dostaneme tyč.

Určujeme vlastnosti motoru při pohledu na rozměry

Bez štítku na skříni můžete nastavit provozní parametry motoru, pokud je třífázový, na základě rozměrů zařízení. K tomu zjistěte frekvenci sítě (F), velikost průměru jádra (D), frekvenci otáčení synchronního hřídele (N). K určení průměru jádra stačí změřit vnitřek statoru. Pro měření se používají centimetry.

S ohledem na získané údaje, měření rozměrů zařízení, vypočítejte dělení pólů. Zde se D násobí N a Pi (A). Potom se 120 vynásobí F a dostane se B. Potom se A vydělí B. K měření F a N se použije multimetr. Není těžké provádět výpočty, pokud znáte velikost 3fázového motoru bez znaménka.

Třífázový motor a točivý moment

Točivý moment je definován jako síla vytvářená 3-fázovým motorem ve snaze překonat odpor vyskytující se během pohybu, který je násoben ramenem jeho aplikace. Micro = VHxPE:0,12566 – vzorec umožňuje určit provozní parametry motoru. Zde: VH je objem spalovacího motoru a PE je tlak ve spalovací komoře.

Pokud máte potíže s určením točivého momentu, použijte vzorec: Ne=Vh*pe*n:120. Výsledek se počítá v kilowattech. Zde: Vh je objem spalovacího motoru, n je rychlost otáčení, pe je tlak.

Proč rozumět konstrukci zařízení, pokud máte 3fázový motor: znalost provozních parametrů motoru vám umožní správně ovládat zařízení, vybrat vhodné části a videa v síti jasně ukážou:

1. Jak zjistit výkon elektromotoru, pokud není žádné znamení.
2. Jak vypočítat požadovaná čísla pomocí vzorců atd.

Když je deska na těle, úkol se zjednoduší. Pokud ale není žádné znamení, nezoufejte, možností pro určení provozních parametrů motoru je mnoho.

Jak zjistit parametry motoru bez typového štítku?

Chcete-li vyměnit nebo opravit vadný elektromotor, musíte znát jeho vlastnosti. Mezi hlavní parametry motoru patří jmenovitý výkon, jmenovitý proud, napájecí napětí, otáčky, schéma zapojení. Informace o některých charakteristikách jsou uvedeny na typovém štítku – štítku na skříni motoru. Někdy však chybí typový štítek a parametry jsou určeny nepřímými znaky.

Výkon a proud

Přibližný výkon elektromotoru lze určit podle jeho rozměrů a průměru hřídele. Při stejných rozměrech a větším průměru hřídele bude výkon na hřídeli větší a otáčky nižší.

Pokud je motor již připojen, pak je přibližný výkon určen nastavením ochranných zařízení, přes které je napájen (automatický motor, tepelné relé). Pokud je měnič připojen přes frekvenční měnič, výkon bude stejný nebo menší než výkon měniče.

Dalším způsobem je zapnutí motoru na jmenovitý výkon, zajišťující požadované zatížení hřídele. Poté musíte změřit proud motoru klešťovým měřičem, který by měl být stejný ve všech vinutích. Na základě naměřeného proudu se určí výkon.

Výkon asynchronního motoru zapojeného do hvězdy můžete také zhruba odhadnout tak, že jeho jmenovitý naměřený proud vydělíte 2. U motorů s výkonem menším než 1,5 kW je nutné kvůli ztrátám proud vydělit 2,2. 2,5, pro a výkonu větším než 30 kW bude tento empirický koeficient roven 1,8. 1,9.

Pokud není k dispozici štítek, lze výkon nepřímo určit odporem vinutí a zároveň kontrolovat jejich integritu. K tomu je potřeba změřit odpor pomocí ohmmetru a porovnat jej s odporem motorů o známém výkonu, případně se obrátit na informace od výrobců.

Frekvence otáčení

Jak bylo uvedeno výše, otáčky motoru lze odhadnout podle průměru hřídele. Ale jsou i jiné způsoby.

Podle známého vzorce je rychlost otáčení elektromotoru 60F/P, kde F je frekvence napájecí sítě (50 Hz), P je počet párů pólů statoru.

Póly lze spočítat odstraněním předního nebo zadního krytu. U dvoupólového elektromotoru (P = 1) má každá fáze jedno vinutí obsahující 2 cívky, celkem tedy 6 cívek pro tři fáze. Na základě způsobu vinutí je třeba určit konfiguraci cívky a poté nastavit způsob vinutí pro celý stator. Při počtu pólových párů P = 1 bude rychlost otáčení 3000 ot./min, při P = 2 – 1500 ot./min. atd.

Všimněte si, že skutečná rychlost otáčení motoru se liší od vypočtené v důsledku mechanických ztrát a skluzu elektromagnetického pole. U motorů s nízkým výkonem mohou být provozní otáčky při zatížení o 10-15 % nižší než konstrukční otáčky.

Napájecí napětí

Napětí lze určit podle schématu zapojení. Pokud je motor připojen „hvězda“, jeho napájecí napětí je 380 V, a pokud je „trojúhelník“ – 220 V. Pak v prvním případě může být elektromotor napájen přímo ze sítě, ve druhém – z jediného -fázová síť přes kondenzátor nebo frekvenční měnič.

U většiny nových motorů stačí k určení spínacího vzoru otevřít borovou skříň. Obsahuje tři páry vodičů zapojené podle jednoho z obvodů a na zadní straně krytu jsou vyznačeny obvody a napájecí napětí.

U motorů, které byly převinuty, je obvod sestaven vnitřně a z pouzdra jsou vyvedeny tři vodiče. V tomto případě můžeme předpokládat, že napájecí napětí je 380 V a zapnout motor přes ochranný motor. Pokud je provozní napětí vyšší (660 V), motor se bude otáčet pomalu se sníženým výkonem. Pokud je nižší (220 V), dojde k přetížení a automatický motor bude fungovat, nebo se motor začne přehřívat.

Závěr

Proces určování parametrů motoru bez typového štítku je často intuitivní, založený na zkušenostech a konzistentních měřeních. Při testování motoru je také důležité zajistit jeho ochranu a elektrickou bezpečnost.

Jak zjistit parametry motoru bez typového štítku?

Oprava elektricky poháněných strojů a zařízení často vyžaduje výměnu motoru. Aby se výkon a další parametry výrobní linky nebo samostatného mechanismu nezměnily, musíte zvolit podobný motor nebo alespoň s co nejpřibližnějšími charakteristikami. Hlavní vlastnosti elektromotoru:

• moc
• jmenovitý proud;
• napájecí napětí;
• schéma zapojení;
• ot./min

Ve většině případů se pro určení parametrů stačí podívat na typový štítek připevněný ke skříni motoru. Ale znak není vždy přítomen nebo čitelný. Mnoho elektromotorů je provozováno v poměrně obtížných podmínkách, nápisy se opotřebovávají, štítek se může deformovat nebo přelakovat.

Výkon a proud

Existuje řada způsobů, jak určit výkonnostní charakteristiky elektromotoru bez informací výrobce. Je však nutné okamžitě provést rezervaci, že některé parametry budou určeny přibližně. Navíc, čím výkonnější je motor, tím přesnější budou indikátory.

Výkon a rychlost otáčení jsou určeny celkovými rozměry motoru. Většina elektromotorů je standardizovaná. Pokud změříte rozměry skříně a tloušťku hřídele, tvar a rozměry montážních patek, pak pomocí speciálních tabulek je snadné najít značku motoru, a tím i jeho vlastnosti. Při absenci tabulek můžete porovnat schopnosti neznámého motoru se vzorkem, jehož parametry určuje typový štítek. Při stejných rozměrech bude motor s větším průměrem hřídele výkonnější a počet otáček bude nižší.

Přesnějším způsobem určení výkonu elektromotoru je měření jmenovitého proudu na vinutí pomocí proudové kleště. K tomu potřebujete znát velikost zatížení hřídele. Obvykle se tento parametr nachází v pasu zařízení. Při měření je nutné dbát na tuto skutečnost – síla proudu musí být na všech vinutích stejná.

Výkon elektromotoru bez štítku lze také vypočítat vydělením proudu na vinutí 2 u motorů výkonnějších než (pravděpodobně) 1,5 kW a 2,2 u výkonnějších. Pomocí měření odporu vinutí při vypnutém motoru je také snadné najít typický výkon. Zde také potřebujete referenční knihu nebo tabulku o motorech. Motory stejného typu a výkonu mají stejný odpor vinutí (do určité aproximace).

Frekvence otáčení

Jak již bylo řečeno, pomaloběžné motory mají větší průměr hřídele než vysokootáčkové. Porovnáním výsledků měření hřídelí dvou motorů, z nichž jsou známé charakteristiky jednoho, je možné určit výkonové charakteristiky v poměrně přesném rozsahu. Existuje však přesnější způsob. Je nutné spočítat počet párů pólů statoru a dosadit jej do vzorce N = 60F/P, kde F je frekvence napájecího proudu. V klasické verzi je to 50 Hz, ale při výpočtu musíte tento parametr objasnit pro konkrétní část obvodu.

Abyste zjistili počet pólů, musíte sejmout kryt motoru. To lze provést pouze při vypnutém napájení. Asynchronní motor může mít jeden, dva, tři nebo více párů pólů. Pro přesné určení počtu pólů je nutné porozumět vlastnostem vinutí statoru. Tímto způsobem můžete vypočítat počet otáček s přesností 10%, což je pro většinu průmyslových zařízení docela přijatelné.

Napájecí napětí

Chcete-li určit, ke které síti se má motor připojit, musíte otevřít krabici s borem. Pokud jsou vodiče připojeny hvězdou, pak je motor připojen k třífázové napájecí síti, pokud trojúhelníkem – na 220 V přes frekvenční měnič nebo kondenzátor, který je nezbytný pro spuštění motoru. Na vnitřní straně krytu je vyobrazeno schéma zapojení a je vyznačeno napájecí napětí. Typicky jsou nápisy zachovány v nejtěžších provozních podmínkách motoru.

Jak určit výkon elektromotoru bez štítku

Ve fázi výběru se můžete setkat s tím, že elektromotor nemá pas a údaje z typového štítku nelze identifikovat. Naši zákazníci mají otázku: jak zjistit výkon elektromotoru, když tam není žádné znamení? V tomto článku se pokusíme určit výkon motoru a jeho otáčky pomocí známých parametrů.

Existuje několik způsobů, jak určit výkon asynchronního elektromotoru 380V/220V:

• Podle průměru hřídele
• Podle rozměrů a montážních rozměrů
• Podle proudu a napětí
• Odporem vinutí

Jak zjistit výkon elektromotoru podle průměru hřídele

Nejjednodušší způsob, jak určit výkon třífázového elektromotoru bez štítku, je změřit průměr a délku hřídele. Níže v tabulkách naleznete potřebné rozměry, které vám pomohou zjistit výkon asynchronního motoru sami.

Tabulka pro stanovení výkonu elektromotoru podle průměru hřídele

Jak určit otáčky hřídele elektromotoru

Asynchronní třífázové motory řady AIR mají 4 rozsahy otáček rotoru: 3000, 1500, 1000 a 750 ot./min. V závislosti na tom se bude měnit počet pólů. Pro názornost se podívejme na příklad elektromotoru s označením AIR 160:

1. AIR 160 M2 – číslo 2 znamená 3000 ot./min
2. AIR 160 M4 – 4 znamená, že hřídel se otáčí rychlostí 1500 ot./min.
3. AIR 160 M6 – 6 udává rychlost otáčení 1000 ot./min. min
4. AIR 160 M8 – kde 8 je rychlost otáčení hřídele je 750 ot./min

Pokud není možné zjistit označení motoru, můžete určit počet pólů pomocí ampérmetru. Připojte měřicí zařízení k vinutí statoru. Když se hřídel otáčí, šipka na číselníku zařízení bude kolísat. Počet odchylek se rovná počtu pólů motoru.

Otáčky asynchronního elektromotoru můžete určit i podle jeho vinutí. Cívka statorového vinutí elektromotoru při 3000 ot./min zabírá půl kruhu (začátek a konec vinutí jsou vzájemně rovnoběžné). U motoru s otáčkami 1500 ot/min je úhel vinutí 120° a při 1000 ot/min 90°. Přejděte na tabulky s údaji o vinutí pro všechny elektromotory typu AIR.

Jak určit výkon elektromotoru podle rozměrů

Poměrně jednoduchým způsobem, jak zjistit výkon motoru v kW, je změřit rozměry skříně. Chcete-li určit výkon elektromotoru podle celkových rozměrů, použijte tabulky:

1. Kde je startér pro Ford Focus 2
2. Jak nastavit pohon turbíny
3. Jak připojit FSO k Prioře
4. Jak zkontrolovat počet kilometrů na MAZ 6501s9