Закрыть

Как измерить мощность электродвигателя: Узнать мощность электродвигателя по диаметру вала без бирки

Содержание

Узнать мощность электродвигателя по диаметру вала без бирки

При замене сломанного советского электродвигателя на новый, часто оказывается, что на нем нет шильдика. Нам часто задают вопросы: как узнать мощность электродвигателя? Как определить обороты двигателя? В этой статье мы рассмотрим, как определить параметры электродвигателя без бирки — по диаметру вала, размерам, току.
Заказать новый электродвигатель по телефону

Как определить мощность?

Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.

По габаритным размерам

Все электродвигатели отличаются по габаритным размерам. Определить мощность двигателя можно сравнив габаритные размеры с таблицей определения мощности электродвигателя, перейдя по ссылке габаритно-присоединительные размеры электродвигателей АИР.

Какие размеры необходимо замерить:

  • Длина, ширина, высота корпуса
  • Расстояние от центра вала до пола
  • Длина и диаметр вала
  • Крепежные размеры по лапам (фланцу)

По диаметру вала

Определение мощности электродвигателя по диаметру вала — частый запрос для поисковых систем.

Но для точного определения этого параметра недостаточно – два двигателя в одном габарите, с одинаковыми валами и частотой вращения могут иметь различную мощность.

Таблица с привязкой диаметров валов к мощности и оборотам для двигателей АИР и 4АМ.

Мощность
электродвигателя Р, кВт
Диаметр вала, мм Переход к модели
3000 об/мин 1500 об/мин 1000 об/мин 750 об/мин
0,18 11 11 14 АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6
0,25 14 19 АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8
0,37 14 19 22 АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8
0,55 19 АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8
0,75 19
22
24 АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8
1,1 22 АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8
1,5 22 24 28 АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8
2,2 24 28 32 АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8
3 24 32 АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8
4 28 28 38 АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8
5,5 32 38 АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8
7,5 32 38 48 АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8
11 38 48 АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8
15 42 48 55 АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8
18,5 55 60 АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8
22 48 55 60 АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8
30 65 АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8
37 55 60 65 75 АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8
45 75 75 АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8
55 65 80 АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8
75 65 75 80 АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8
90 90 АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8
110 70 80 90 АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8
132 100 АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8
160 75 90 100 АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6
200 АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6
250 85 100 АИР355S2, АИР355S4
315 АИР355M2, АИР355M4

По показанию счетчика

Как правило измерение счетчика отображаются в киловаттах (далее кВт). Для точности измерения стоит отключить все электроприборы или воспользоваться портативным счетчиком. Мощность электродвигателя 2,2 кВт, подразумевает что он потребляет 2,2 кВт электроэнергии в час.

Для измерения мощности по показанию счетчика нужно:

  1. Подключить мотор и дать ему поработать в течении 6 минут.
  2. Замеры счетчика умножить на 10 – получаем точную мощность электромотора.

Расчет мощности по току

Для начала нужно подключить двигатель к сети и замерить показатели напряжения. Замеряем потребляемый ток на каждой из обмоток фаз с помощью амперметра или мультиметра. Далее, находим сумму токов трех фаз и умножаем на ранее замеренные показатели напряжения, наглядно в формуле расчета мощности электродвигателя по току.

  • P – мощность электродвигателя;
  • U – напряжение;
  • Ia – ток 1 фазы;
  • Ib – 2 фазы;
  • Ic – 3 фазы.

Определение оборотов вала

Асинхронные трехфазные двигатели по частоте вращения ротора делятся 4 типа: 3000, 1500, 1000 и 750 об. мин. Приводим пример маркировки на основании АИР 180:

  1. АИР 180 М2 – где 2 это 3000 оборотов.
  2. АИР 180 М4 – 4 это 1500 об. мин.
  3. АИР 180 М6 – 6 обозначает частоту вращения 1000 об/мин.
  4. АИР 180 М8 – 8 означает, что частота вращения выходного вала 750 оборотов.

Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя – снять задний кожух и посмотреть обмотку статора.

У двигателя на 3000 об/мин катушка обмотки статора занимает половину окружности — 180 °, то есть начало и конец секции параллельны друг другу и перпендикулярны центру. У электромоторов 1500 оборотов угол равен 120 °, у 1000 – 90 °. Схематический вид катушек изображен на чертеже. Все обмоточные данные двигателей смотрите в таблице.

Узнать частоту вращения с помощью амперметра

Узнать обороты вала двигателя, можно посчитав количество полюсов. Для этого нам понадобится миллиамперметр — подключаем измерительный прибор к обмотке статора. При вращении вала двигателя стрелка амперметра будет отклонятся. Число отклонений стрелки за один оборот – равно количеству полюсов.

Если не получилось узнать мощность и обороты

Если не получилось узнать мощность и обороты электродвигатели или вы не уверены в измерениях – обращайтесь к специалистам «Систем Качества». Наши специалисты помогут подобрать нужный мотор или провести ремонт сломанного электродвигателя АИР.

Как определить мощность электродвигателя?


Какими способами можно определить мощность электродвигателя?

Электрический двигатель представляет собой электрическую машину, роль которой заключается в преобразовании электрической энергии в энергию механическую.

Нередко случаются ситуации, когда технический паспорт электродвигателя теряется, а маркировка на корпусе стирается в силу времени. В таком случае определить мощность электродвигателя становится сложно.

Но существует несколько способов, которые помогут Вам справиться с подобной проблемой.

Определить мощность электродвигателя можно следующими способами:

  • используя практические измерения;
  • таблицы;
  • исходя из количества оборотов в минуту;
  • по габаритам;
  • на основе мощности, которая выдается двигателем.

Практическое определение мощности электродвигателя

Наиболее простым и доступным каждому способом определить мощность электродвигателя является снятие показаний счетчика электрической энергии.

Изначально необходимо отключить все бытовые электроприборы, выключить свет во всем помещении. Важно помнить, что работа даже небольшой маломощной лампочки может сильно исказить показания.

Обратите внимание на то, чтобы счетчик оставался неподвижным, а индикатор не мигал (все зависит от модели электрического счетчика).

В случае со счетчиком марки «Меркурий» процесс существенно облегчается, поскольку данная модель устройства отображает нагрузку в киловаттах (кВт). Следовательно, будет достаточно просто включить электродвигатель на всю мощность и посмотреть показания на счетчике.

В ситуации с индукционным счетчиком определить мощность электродвигателя будет несколько сложнее, поскольку учет ведется в киловаттах в час (кВт/ч). Сначала требуется записать показания счетчика до того, как включите мотор. После включения двигатель должен поработать в течение 10 минут. Для отслеживания времени пользуйтесь секундомером, точность периода работы очень важна. По прошествии 10 минут снимите новые показания счетчиков и способом вычитания выявите разницу. Разницу умножьте на 6. Итоговый результат будет обозначать мощность электродвигателя в киловаттах (кВт).

Определить мощность электродвигателя небольшой силы еще сложнее. Для этого нужно узнать количество оборотов (импульсов), равных 1 кВт/ч.

Данную информацию Вы отыщите на счетчике. Возьмем для примера 1600 оборотов (в некоторых моделях вспышек индикатора). Итак, если при функционирующем электродвигателе электросчетчик совершает 20 об/мин, данную цифру нужно умножить на 60, т.е. количество минут в часе. В итоге получаем 1200 об/мин. После имеющиеся 1600 оборотов в минуту делим на 1200, получаем 1,3, что и являет собой мощность электродвигателя.

Определение мощности электродвигателя по таблицам

Сегодня люди за помощью все чаще обращаются к интернету, ведь там можно найти абсолютно любую информацию. Также при помощи глобальной сети Вы можете определить мощность электродвигателя по диаметру вала.

Для использования данного метода вычисления достаточно в интернете отыскать технические таблицы для распознавания типа мотора и его мощности, а также снять необходимые параметры (диаметр вала и частота его вращения, крепежные габариты, при фланцевом двигателе – диаметр фланца, расстояние до центра вала и расстояние до оси, длина мотора без выпирающего элемента вала).

Важно при таком способе быть терпеливым и внимательным, чтобы точно измерить все показатели и получить точный результат.

Как определить мощность электродвигателя по числу оборотов за одну минуту?

Применение данного способа для определения мощности электродвигателя требует визуального определения числа обмоток статора. Также необходимо применение специальных измерительных приборов, таких как тестер или миллиамперметр. для распознавания количества полюсов, чтобы избежать разбора мотора.

Измерительный прибор подключается к одной из обмоток. Вал при этом нужно вращать равномерно и постепенно. Отклонение стрелки и будет показывать количество полюсов. Важно учитывать тот факт, что частота вращения вала при таком способе определения мощности будет немного ниже полученного результата.

Определение мощности электродвигателя на основе его габаритов

Данный способ используется в основном для определения мощности трехфазных электродвигателей.

Для расчета мощности по габаритам необходимо знать:

  • диаметр сердечника (см) – D. Измерение происходит во внутренней части статора. При этом необходимо знать длину сердечника, учитывая вентиляционные отверстия;
  • показатель частоты валового вращения – n;
  • частота сети – f.

Используя данные значения, вычисляется полюсное деление. Для этого показатель диаметра (D) умножается на частоту валового вращения (n) и на число Пи. Итоговую цифру обозначим условно А.

Показатель частоты сети f умножается на 120, получаем (условно) В.

Получив значения А и В, осуществляем их деление, а именно: число А делим на число В. В итоге получаем необходимый нам показатель мощности электродвигателя.

На самом деле все не так уж сложно, достаточно вспомнить уроки математики в школе.

Способ определения по показателю мощности, что выдает электродвигатель

В данном случае необходимо снова обратиться к знаниям школьной математики, а также использовать калькулятор для точного вычисления.

Сначала узнайте количество оборотов вала в секунду (А), тяговое усилие мотора (В) и радиус вала (С). Подставьте значения в следующую формулу: Аx6,28xBxC. Результат и есть мощность электродвигателя.

Зная мощность электродвигателя, Вы без труда сможете выбрать необходимое сопутствующее оборудование (тепловые реле и автоматические выключатели). Также, знание данного показателя поможет Вам легко и быстро узнать пропускную способность и норму сечения кабельно-проводниковой продукции для подсоединения двигателя к сети. Самое главное – Вы сможете использовать электродвигатель без вероятности перегрузок.

Как видите, определить мощность электродвигателя без бирки можно и при чем довольно просто. Способов достаточное количество. Вам остается лишь выбрать наиболее удобный и правдивый на ваш взгляд и воспользоваться им.

Как определить мощность электродвигателя

Как устроен электродвигатель

В основе работы мотора лежит принцип электромагнитной индукции. Прибор состоит из двух частей. Неподвижная часть — статор для двигателей переменного тока или индуктор для двигателей постоянного тока. Подвижная часть — ротор для двигателей переменного тока или якорь для двигателей постоянного тока. Производители выпускают моторы разных технических характеристик и комплектаций, но подвижная и неподвижная часть остаются без изменений.

Что такое мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя характеризует скорость преобразования электрической энергии, ее принято измерять в ваттах. Чтобы понять, как это работает, нам понадобится две величины: сила тока и напряжение. Сила тока — количество тока, которое проходит через поперечное сечение за какой-то отрезок времени, ее принято измерять в амперах. Напряжение — величина, равная работе по перемещению заряда между двумя точками цепи, ее принято измерять в вольтах.

Если говорить простыми словами, силу тока и напряжение можно сравнить с водой. Сила тока — скорость, с которой течет вода по трубам. Напряжение видно на примере двух емкостей, соединенные между собой трубкой. Если вы поставите одну емкость выше другой, вода будет вытекать до тех пор, пока уровни в обеих емкостях не сравняются. Именно перепад высот и будет напряжением. После того, как вы поставите заглушку между двумя емкостями, течение воды (ток) остановится, но напряжение останется.

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

N - мощность;

А - работа;

t - время.

Расчет мощности электродвигателя

Производители указывают на электрооборудовани все технические параметры. «Зачем тогда делать какой-то расчет?», - скажете вы. Но дело в том, что заявленная мощность — это не фактическая мощность электродвигателя, а максимально допустимая мощность электропотока. Так что, если на вашей технике или инструменте указана мощность, к примеру, в 1000 Вт, это совсем не то, о чем вы думаете.

Три способа определить мощность электродвигателя

Для расчета мощности существует не один десяток способов. Мы не будем говорить о каждом из них, остановившись лишь на самым простых и доступных.

Первый способ. Расчет по таблицам

Для этого способа расчета вам понадобится линейка или штангенциркуль. С их помощью измерьте диаметр вала вашего электродвигателя, длину мотора (выступающие части вала не учитывайте) и расстояние до оси. С использованием полученных цифр вы сможете определить мощность электродвигателя по таблицам технических характеристик двигателей. Найти такие таблицы не составит труда — они есть в открытом доступе в сети интернет. Открыв таблицу, определите серию электродвигателя и, соответственно, его технические характеристики.

Второй способ. Расчет по счетчику

Указанный способ считается самым простым, вам не понадобятся ни дополнительное оборудование, ни расчеты. Перед тем, как приступить к измерению мощности электродвигателя, выключите все электроприборы из сети. Включите испытуемый электродвигатель и запустите его в работу на 5-7 минут. Если в вашем доме установлен современный счетчик, он покажет нагрузку в киловаттах.

Третий способ. Расчет по габаритам

Для этого способа вам понадобится линейка или штангенциркуль. Измерьте диаметр сердечника с внутренней стороны и длину (учитывайте длину отверстий вентиляции). Определите частоту сети и синхронную частоту вращения вала. Умножьте диаметр сердечника в сантиметрах на синхронную частоту вращения вала, полученное значение умножьте на 3,14, поделите на частоту сети, умноженную на 120.

Как определить основные параметры электродвигателя?

У всех электродвигателей на корпусе есть табличка, на которой указываются его электрические характеристики. Именно об основных параметрах электродвигателей мы расскажем в этой статье.

Табличка с номинальными данными электродвигателя

Параметры электродвигателя: таблица

Наименование параметра

Единица измерения

Примечание

Тип
Номинальная мощностьКиловатт
Номинальный токАмперДля трехфазных электродвигателей зависит от типа соединения обмоток
Номинальное напряжениеВольт
Коэффициент мощности (КПД)
Коэффициент полезного действия (cos ϕ)%
Номинальная скорость вращенияОбороты в минуту

Но иногда табличка отсутствует, либо прочесть ее невозможно. При эксплуатации двигатель неоднократно окрашивают, нередко – вместе с табличкой. Поэтому приходится определять его параметры методом измерений.

Параметры электродвигателя №1: мощность

В паспортных данных указывается номинальная активная мощность, потребляемая из сети при номинальной нагрузке на валу. Для производства измерений нужно нагрузить электродвигатель, испытывая его со штатной нагрузкой (в составе устройства, для привода которого он предназначен).

Для измерений можно использовать электросчетчик. Для этого нужно подключить электродвигатель в качестве единственной нагрузки на счетчик на время, засекаемое по секундомеру.

Для удобства расчетов двигатель подключается на время, равное 10 минутам. До подключения и через 10 минут со счетчика снимаются показания. Разность показаний в кВт∙ч, поделенная на 60/10=6, и будет равна мощности электродвигателя в киловаттах.

Некоторые электронные счетчики имеют функцию измерения мгновенной мощности, при этом задача упрощается. Нужно при работающем двигателе зайти в меню измерений счетчика и найти в нем искомое значение.

Параметры электродвигателя №2: потребляемый ток

Для измерения тока, потребляемого электродвигателем, используются токоизмерительные клещи, измеряющие ток в цепи без ее разрыва.

Токоизмерительные клещи

При использовании мультиметра (как пользоваться мультиметром?) или амперметра нужно заранее убедиться в том, что ожидаемое значение измеряемого параметра лежит в диапазоне измерений. Прибор подключается последовательно с электродвигателем или с одной из обмоток трех фаз. И не стоит забывать о пусковом токе, перед запуском прибор нужно надежно закоротить, чтобы он не сгорел.

Можно воспользоваться и электронным счетчиком с функцией измерения токов.

Если потребляемая мощность уже известна, ток можно подсчитать. Для однофазного двигателя:

Для трехфазного:

Величину напряжения тоже рекомендуется измерить, желательно – непосредственно на зажимах электродвигателя.

Если измерения производятся без нагрузки, то получится ток холостого хода. Подсчитать номинальный ток не представляется возможным, так как ток холостого хода не нормируется и составляет 20-40% от номинального. В этом случае для подсчета токов холостого хода трехфазных асинхронных электродвигателей используются данные таблицы.

Мощность двигателя, кВтТок холостого хода (в процентах от номинального)
При частоте вращения, об/мин
300015001000750600500
0,12-0,556075859095
0,75-1,5507075808590
1,5-5,5456570758085
5,5-11406065707580
15-22,5305560657075
22,5-55205055606570
55-110204045505560

Параметры электродвигателя №3: тип соединения обмоток

Это очень важный параметр трехфазного электродвигателя. Все шесть выводов начал и концов обмоток выведены в барно двигателя. Подключить их можно либо в звезду, либо в треугольник.

Схема соединения обмоток

Рядом с символами «треугольник/звезда» на табличке указывается номинальное напряжение – «220/380 В». Это означает, что при включении в сеть трехфазного тока напряжением 380 В обмотки двигателя нужно соединить в звезду. Ошибка в соединении приведет к выходу электродвигателя из строя.

Номинальный ток также указывается через дробь. В описанном случае необходимо значение, указанное в знаменателе.

Пусковой ток электродвигателя

В момент запуска вал электродвигателя неподвижен. Чтобы его раскрутить, нужно усилие, превышающее номинальное. Поэтому и ток при пуске превышает номинальный. При раскручивании вала ток плавно уменьшается.

Пусковые токи мешают работе электрооборудования, вызывая резкие провалы напряжения. При запуске мощных агрегатов могут даже отпадать пускатели других электродвигателей, гаснуть лампы ДРЛ.

Для снижения последствий запуска применяют три способа.

  1. Переключение в процессе разгона схемы электродвигателя со звезды на треугольник.
  2. Использование электронных устройств плавного пуска.
  3. Использование частотных преобразователей.

Оцените качество статьи:

Как определить мощность и потребляемый ток электродвигателя

Все электрические двигатели выпускаются с табличками на корпусе, из которых можно узнать основные характеристики электродвигателя: его марку, потребляемый номинальный рабочий ток и мощность, частоту вращения, тип двигателя, КПД и cos(fi). Так же эти данные указаны в паспорте к устройству.

Из всех параметров наиболее важное значение для подключения имеют: мощность электродвигателя и потребляемый ток, не стоит его путать с пусковым. Именно эти данные позволяют нам определить достаточность мощности для привода, необходимое сечение кабеля для подключения мотора и подобрать подходящие по номиналу для защиты автомат и тепловое реле.

Но бывает, что нет паспорта или таблички и для определения этих величин необходимо будет сделать измерения. Как узнать мощность,  рабочий ток и снизить пусковой, Вы узнаете далее из этой статьи.

Как определить мощность электродвигателя

Проще всего посмотреть на табличку и найти величину в киловаттах. Например, на картинке она равна 45 кВт.Учтите, что эта величина на табличке указывает на потребляемую активную мощность из электросети. Полная же мощность будет равна сумме активной и реактивной мощности. Электрические счетчики в доме или гараже считают только расход активной электроэнергии, а учет реактивной энергии ведется только на предприятиях при помощи специальных счетчиков. Чем выше у электродвигателя cos(fi), тем меньше будет составляющая реактивной энергии в полной мощности. Не стоит путать cos(fi) с КПД. Этот показатель показывает сколько электроэнергии переводится в полезную механическую работу, а сколько в бесполезное тепло. Например, КПД равный 90 процентам, говорит о том, что десятая часть потребленной электроэнергии уходит на тепловые потери и трение в подшипниках.

Вы должны иметь ввиду, что в паспорте или на табличке указывается номинальная мощность, которая будет равна этому значению только при условии достижения оптимальной нагрузки на вал. При чем перегружать не стоит вал по целому ряду причин, лучше выбрать по мощнее мотор. На холостом ходу величина тока будет гораздо ниже номинала.

Как же определить номинальную мощность электродвигателя? В интернете Вы найдете много различных формул и расчетов. Для некоторых необходимо помереть размеры статора, для других формул понадобится знать величину тока, КПД и cos(fi). Мой совет не заморачивайтесь со всем этим. Лучше этих расчетов все равно будут практические измерения. И для их проведения ничего не понадобится вообще.

Как определить мощность любого электроприбора в доме или гараже? Конечно с помощью счетчика электроэнергии. Перед началом измерения отключите все электроприборы из розеток, освещение и все то, что подключено от электрощита.

Далее если у Вас электронный счетчик типа Меркурий, все очень просто надо включить мотор под нагрузкой и погонять минут 5. На электронном табло должна высветится величина нагрузки в кВт, подключенная к счетчику в данный момент.

Если же у вас дисковый индукционный счетчик учитывайте, что он учет ведет в киловатт/часах. Запишите перед началом измерений последние показатели, включайте двигатель строго секунда в секунду ровно на 10 минут, затем после остановки отнимите новые показания от предыдущих и умножайте кВт\ч на 6. Полученный результат и будет активной мощностью данного двигателя в Киловаттах, для перевода в Ватты разделите на 1000. Рекомендую прочитать статью: как снимать показания электросчетчика.

Если двигатель маломощный, тогда для более высокой точности можно посчитать обороты диска. Например, за одну минуту он сделал 10 полных оборотов, а на счетчике написано 1200 оборотов= 1 кВт/ч. 10 умножаем на количество минут в часе и получаем 600 оборотов за час. 1200 делим на 600 и получаем 500 Ватт или 0.5 кВт. Чем дольше по времени будете измерять, тем точнее будут данные. Но время всегда должно быть кратно полной минуте. Затем делим 60 на количество минут измерения и умножаем на сосчитанные обороты. После этого величину оборотов, равных одному Киловатт/часу для вашей модели электросчетчика делим на полученный результат и получаем необходимую величину мощности.

Как определить потребляемый ток электродвигателя

Зная мощность, легко можно высчитать величину потребляемого тока. Для 3 фазных двигателей, подключенных по схеме звезда на 380 Вольт, необходимо умножить мощность в киловаттах на 2. Например, при мощности 5 киловатт ток будет равен 10 Ампер. Опять же учитывайте, что такой ток мотор будет брать только под нагрузкой максимально близкой к номиналу. Полунагруженный электродвигатель и тем более на холостом ходу будет потреблять значительно меньший ток.

Для определения тока в однофазных сетях, необходимо мощность разделить на напряжение. Например, при работе двигателя напряжение в месте его подключения равно 230 Вольт. Это важно так, как после включения нагрузки напряжение скорее всего понизится в месте подключения электродвигателя.

Если например, мощность мотора на 220 Вольт по измерениям оказалась равной 1.5 кВт или 1500 Ватт. Делим 1500 на 230 Вольт и получаем, что рабочий ток двигателя приблизительно равен 6.5 Ампер.

Пусковой ток электродвигателя

При запуске любого типа электродвигателя возникает пусковой ток от 2 до 8 кратного значению номинального тока в рабочем режиме электродвигателя. Величина пускового тока зависит от типа двигателя, скорости вращения, схемы подключения, наличие нагрузки на валу и от других параметров.

Пусковой ток возникает, потому что в момент запуска наводится очень сильное магнитное поле в обмотках необходимое, что бы сдвинуть с места и раскрутить ротор. При включении мотора сопротивление обмоток мало, а следовательно по закону Ома, ток вырастает при неизменном напряжении в участке цепи. По мере того как двигатель раскручивается, возникает в обмотках ЭДС или индуктивное сопротивление и ток начинает уменьшаться до номинального значения.

Эти всплески реактивной энергии негативно сказываются на работе других электропотребителей, подключенных к этой же линии электропитания, что служит причиной возникновения особенно губительных для электроники скачков или перепадов напряжения.

Снизить вдвое пусковой ток можно при использовании специально разработанного для этих целей тиристорного блока, а лучше при помощи устройства плавного запуска (УПЗ). УПЗ с меньшим пусковым током и быстрее в полтора раза запускает мотор по сравнению с тиристорным запуском.  Устройства плавного запуска подходят как к синхронным, так и к асинхронным двигателям. УПЗ выпускаются предприятиями Украины и России.

Для запуска трехфазного асинхронного двигателя сегодня нередко используются и преобразователя частоты. Широкое их распространение пока сдерживает только цена. Благодаря изменению величин частоты тока и напряжения удается не только сделать плавный запуск, но и регулировать скорость вращения ротора. По другому как только изменением частоты электрического тока, регулировать скорость вращения асинхронного двигателя нет возможности. Но следует знать, что частотный преобразователь создает помехи в электросети, поэтому для подключения электроники и бытовой техники используйте сетевой фильтр.

Использование устройства плавного запуска и частотного преобразователя позволяет не только сохранить стабильность электропитания у Вас и Ваших соседей, подключенных к одной линии электроснабжения, но и продлить срок службы электродвигателей.

Как измерить мощность двигателя? :: Avto.Tatar

  Многих автовладельцев не устраивает стандартный набор характеристик автомобиля. Для этого они тюнингуют авто. Тюнинг — это модернизация геометрии и технических характеристик машины путем замены наружных и внутренних деталей. Это позволяет изменить внешний вид или увеличить возможности двигателя. Чтобы узнать, насколько изменились параметры мотора, нужно измерить  мощность двигателя.

Измерение мощности спортивного автомобиля (спорткара) является самым дорогим процессом. Аппаратура требует постоянного контроля со стороны специалистов. Внутри устанавливаются специальное оборудование, которое следит за состоянием и передает все данные в реальном времени.

Существуют методы, которые гораздо дешевле и дают неплохие результаты с небольшой погрешностью.

Мощность измеряют двумя основными методами:

1. С помощью компьютера и специализированных программ. Для измерения необходим собственно компьютер, программа и кабель с необходимыми переходниками. Перед тем как приступить к измерению, нужно внимательно изучить инструкцию по применению. Ошибочно считанные данные приведут к последующим неправильным корректировкам. Заодно в инструкции расписаны пошаговые этапы подключения.

В автомобиле снимается заглушка с разъема, предназначенного для диагностики, и подсоединяется кабель. Он вставляется в ноутбук и происходит загрузка программы. Измерение необходимо проводить несколько раз и с различными скоростями. Приложение на компьютере считывает все и запоминает. Затем рассчитывает показатели, и выдает мощность автомобиля. Приложение также высчитывает погрешность, которая обязательно присутствует при любых замерах.

2. Динамометрический стенд. Этот тип измерения является самым точным. Существуют специализированные сервизы, предоставляющие услуги по измерению мощности на стенде. Они должны иметь подъемники и тормоза для роликов.

Автомобиль загоняется на стенд передней частью к вентилятору и ставится ровно между роликами, а затем закрепляется специальными ремнями. Через разъем подключается аппаратура. Гофра надевается на выхлопную трубу для вывода газов за пределы каркаса.

После этого включаются вентиляторы, которые имитируют сопротивление воздуха при движении по дороге. Автомобиль начинает разгоняться и доводит свои показатели до максимума. Чтобы исключить возможные ошибки и погрешности, замеры проводят несколько раз. На каждый разгон делается заметка и распечатка, где указывается максимальная скорость, а также мощность автомобиля.

Замеры бывают трех типов:

1. Инерционный (ускорение). Это разгон автомобиля, сцепление и полная остановка без торможения.
Преимущества этого метода:

  • безопасное воздействие на двигатель автомобиля благодаря короткому времени нагрузки;
  • охлаждение достигается с помощью стандартного вентилятора;
  • точность. Использование тормоза при других методах увеличивает погрешность и вероятность ошибки.


2.  Мощностной (ускорение под нагрузкой). Предполагает использование магнитного тормоза.
Преимущества:

  • возможность самому выбрать вид и степень нагрузки на автомобиль;
  • можно увеличивать время воздействия нагрузки;
  • настройка «правильного» наддува автомобиля с турбокомпрессором.


3. С постоянным числом оборотов. Способ дорогой и не подходит для большинства стандартных автомобилей. Используется компаниями, специализирующихся на создании гоночных двигателей. В данном случае есть возможность настройки нагрузки для любого постоянного числа оборотов. Недостаток метода — большие затраты на охлаждение. Вентиляторы не могут долго обдувать автомобиль, имитируя движение со скоростью более 200 км/ч.  

 

На avto.tatar вы найдете СТО специализация которых "Диагностика двигателя", ознакомьтесь с отзывами, при желании и после простой регистрации, вы сами можете оставить отзыв. 

Новый подход к контролю соответствует реальным условиям работы

Электродвигатели являются важнейшим элементом многих промышленных процессов, они потребляют до 70 % от общего количества энергии на промышленном предприятии и до 46 % от общего количества производимого электричества в мире. Учитывая то, насколько большую роль электродвигатели играют в промышленных процессах, стоимость простоев, связанных с их неисправностью, может измеряться десятками тысяч долларов в час. Обеспечение эффективной и надежной работы электродвигателей — это одна из наиболее важных задач, которую ежедневно решают технические специалисты и инженеры по обслуживанию.

Эффективное использование электричества — это не просто «полезно». Во многих ситуациях от энергоэффективности зависит, прибыльной или убыточной является компания. Поскольку электродвигатели потребляют на промышленных объектах столь значительное количество энергии, эффективность их использования стала основным фактором, от которого зависит экономия и поддержание прибыльности. Кроме того, из-за желания обеспечить экономию посредством увеличения эффективности и снизить зависимость от природных ресурсов многие компании начинают следовать промышленным стандартам, таким как ИСО 50001. Стандарт ИСО 50001 устанавливает основные положения и требования для организации, внедрения и поддержания системы управления энергопотреблением, призванной обеспечить постоянную экономию.

Традиционные методы проверки электродвигателей

Традиционный метод проверки производительности и КПД электродвигателей тщательно разработан, но его организация может быть связана с большими расходами, а реализация в рамках рабочих процессов трудноосуществима. Часто для проверки производительности электродвигателя требуется даже полное отключение системы, что может привести к дорогостоящему простою. Чтобы определить КПД электродвигателя, необходимо измерить широкий диапазон динамических рабочих параметров — как для входной электрической мощности, так и для выходной механической мощности. Для измерения характеристик производительности электродвигателя традиционным методом сначала техническим специалистам необходимо установить электродвигатель на испытательный стенд. Испытательный стенд представляет собой проверяемый электродвигатель, закрепленный на генераторе или на динамометре.

Затем с помощью вала проверяемый электродвигатель соединяют с нагрузкой. На валу закреплен датчик скорости (тахометр), а также комплект датчиков крутящего момента, которые предоставляют данные, позволяющие рассчитывать механическую мощность. Система предоставляет различные данные, включая данные о скорости, крутящем моменте и механической мощности. Некоторые системы также позволяют измерять электрическую мощность, благодаря чему можно рассчитать КПД.

КПД вычисляется по формуле:

Механическая мощность
 Электрическая мощность

Во время проверки нагрузка изменяется, что позволяет определять КПД для различных режимов работы. Система испытательного стенда может показаться достаточно простой, однако с ее использованием связано несколько характерных недостатков:

  1. Электродвигатель необходимо снять с места использования.
  2. Значения нагрузки электродвигателя не являются по-настоящему репрезентативными, поскольку не характеризуют производительность электродвигателя во время реальной работы.
  3. Во время проведения проверки работу необходимо приостановить (что создает простой), либо необходимо временно установить сменный электродвигатель.
  4. Датчики крутящего момента отличаются высокой стоимостью и ограниченным рабочим диапазоном, поэтому для проверки различных электродвигателей может потребоваться несколько датчиков.
  5. Испытательный стенд, на котором можно проверять широкий диапазон электродвигателей, имеет высокую стоимость. Такие испытательные стенды обычно используются специалистами по ремонту электродвигателей или исследовательскими организациями.
  6. Не учитываются «реальные» рабочие условия.

Параметры электродвигателей

Электродвигатели могут предназначаться для различных областей применения с различными нагрузками, поэтому характеристики каждого электродвигателя отличаются. Классификация характеристик осуществляется в соответствии со стандартами Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) или Международной электротехнической комиссии (МЭК). От этих характеристик напрямую зависит работа и КПД электродвигателя. На каждом электродвигателе закреплена паспортная табличка, на которой указаны основные рабочие параметры и информация о КПД электродвигателя в соответствии с рекомендациями NEMA или МЭК. Указанные на паспортной табличке данные можно сравнивать с реальными характеристиками режима использования. Например, сравнивая эти значения, можно узнать, что электродвигатель превышает ожидаемые характеристики скорости или крутящего момента, что может привести к сокращению срока службы электродвигателя или к преждевременному выходу из строя. Негативно сказаться на характеристиках производительности электродвигателя могут также такие явления, как асимметрия напряжения или тока, а также гармоники, связанные с плохим качеством электроэнергии. При существовании какого-либо из этих условий необходимо снизить номинал электродвигателя (то есть ожидаемая производительность электродвигателя должна быть снижена), что может привести к нарушению выполняемых процессов, если не будет производиться достаточное количество механической мощности. Снижение номинала рассчитывается по стандарту NEMA в соответствии с данными, указанными для данного типа электродвигателя. Стандарты NEMA и МЭК некоторым образом отличаются друг от друга, но в целом они придерживаются одинаковых положений.

«Реальные» рабочие условия

При выполнении проверки электродвигателей на стенде электродвигатель обычно работает в самых лучших условиях. Однако во время реальной работы самые лучшие условия, как правило, не удается обеспечить. Непостоянство рабочих условий приводит к снижению производительности электродвигателя. Например, на промышленном предприятии могут быть нагрузки, оказывающие непосредственное влияние на качество электроэнергии и вызывающие асимметрию в системе или потенциально вызывающие гармоники. Каждое из этих условий может серьезно повлиять на производительность электродвигателя. Кроме того, нагрузка, приводимая в движение электродвигателем, может быть неоптимальной или может не соответствовать изначальному предназначению электродвигателя. Нагрузка может быть слишком большой для данного электродвигателя, или возможна перегрузка вследствие плохого управления процессами. Движению электродвигателя может также препятствовать чрезмерное трение, вызванное наличием какого-либо постороннего предмета, блокирующего работу насоса или рабочего колеса вентилятора. Обнаружение этих аномалий может быть затруднено и может потребовать много времени, вследствие чего эффективный поиск неисправностей будет проблематичным.

Новый подход

Анализатор качества электроэнергии и работы электродвигателей Fluke 438-II обеспечивает модернизированный и экономичный способ проверки КПД электродвигателя, при этом отсутствует необходимость в установке внешних механических датчиков и в дорогостоящих простоях. Прибор Fluke 438-II, созданный на основе анализаторов качества электроэнергии Fluke серии 430-II, оснащен полным набором функций для анализа качества электроэнергии, а также для измерения механических параметров на электродвигателях прямого пуска. 438-II использует данные, указанные на паспортной табличке электродвигателя (NEMA или МЭК) вместе с данными измерений трехфазного питания, чтобы в режиме реального времени рассчитывать параметры производительности электродвигателя, включая скорость, крутящий момент, механическую мощность и КПД, при этом использование дополнительных датчиков крутящего момента и частоты вращения не требуется. Кроме того, 438-II непосредственно вычисляет коэффициент снижения мощности электродвигателя в режиме работы.

Чтобы прибор Fluke 438-II выполнил эти измерения, технический специалист или инженер должен ввести следующие данные: номинальную мощность в кВт или л. с., номинальное напряжение и силу тока, номинальную частоту, номинальный cos φ или коэффициент мощности, номинальный сервис-фактор, а также тип электродвигателя в соответствии с классификацией NEMA или МЭК.

Принцип работы

Fluke 438-II выполняет механические измерения параметров (скорости вращения электродвигателя, нагрузки, крутящего момента и КПД), применяя уникальные алгоритмы к электрическим сигналам. Эти алгоритмы основаны на сочетании физических и управляемых данными моделей асинхронного электродвигателя. При этом не требуются предварительные проверки, которые обычно нужны для измерения параметров электродвигателя (например, сопротивление статора). Скорость электродвигателя можно рассчитать на основе гармоник пазов ротора, присутствующих в сигналах тока. Крутящий момент вала электродвигателя можно связать со значениями напряжения, силы тока и скольжения асинхронного электродвигателя, используя хорошо известные, но сложные физические формулы. Электрическая мощность измеряется с использованием входных сигналов силы тока и напряжения. При получении расчетного значения крутящего момента и скорости, механическая мощность (или нагрузка) вычисляется на основе крутящего момента, умноженного на частоту вращения. КПД электродвигателя вычисляется путем деления рассчитанной механической мощности на измеренную электрическую мощность. Компания Fluke провела обширные испытания на электродвигателях, приводящих в движение динамометры. Были измерены значения фактической электрической мощности, крутящего момента вала электродвигателя, а также скорости электродвигателя. Эти значения сравнивались со значениями, полученными с прибора 438-II для определения погрешности.

Сводный обзор

Традиционные методы проверки производительности и КПД электродвигателей тщательно разработаны, однако это не означает, что они широко используются. В значительной степени это объясняется тем, что отключение электродвигателей, а иногда и целых систем, для выполнения проверок приводит к простою производства, а это связано с большими расходами. Прибор Fluke 438-II предоставляет чрезвычайно полезную информацию, которую до этого было крайне сложно и дорого получить. Кроме того, наличие на приборе Fluke 438-II передовых функций по анализу качества электроэнергии позволяет измерять качество электроэнергии непосредственно во время работы системы. Выполнение важных измерений для определения КПД электродвигателя стало проще, поскольку использование отдельных внешних датчиков крутящего момента и скорости не требуется, благодаря чему можно анализировать производительность самых распространенных промышленных процессов, использующих электродвигатель, не прерывая их выполнения. Это позволяет техническим специалистам сокращать время простоя и отслеживать тенденции производительности электродвигателя во времени, благодаря чему можно получить более полную картину общего состояния системы и ее производительности. Отслеживание тенденций производительности позволяет увидеть изменения, которые могут указывать на приближающийся отказ электродвигателя. Благодаря этой информации можно выполнить замену до того, как электродвигатель выйдет из строя.

Новый подход к испытаниям соответствует реальным условиям

Электродвигатели являются ключевым компонентом многих промышленных процессов и могут составлять до 70% от общего количества энергии, потребляемой на промышленном предприятии, и до 46% всей вырабатываемой электроэнергии во всем мире. Учитывая их критический характер для промышленных процессов, стоимость простоев, связанных с отказом двигателей, может составлять десятки тысяч долларов в час. Обеспечение эффективности и надежности двигателей - одна из важнейших задач, с которыми ежедневно сталкиваются специалисты по техническому обслуживанию и инженеры.

Эффективное использование электроэнергии - это не просто «приятно иметь». Во многих случаях энергоэффективность может означать разницу между прибыльностью и финансовыми потерями. А поскольку двигатели потребляют столь значительную часть энергии в промышленности, они стали основной целью для экономии и поддержания рентабельности. Кроме того, желание добиться экономии за счет повышения эффективности и уменьшения зависимости от природных ресурсов побуждает многие компании принимать отраслевые стандарты, такие как ISO 50001.Стандарт ISO 50001 обеспечивает основу и требования для создания, внедрения и поддержки системы энергоменеджмента для обеспечения устойчивой экономии.

Традиционные методы тестирования двигателей

Традиционный метод измерения производительности и эффективности электродвигателя хорошо определен, но этот процесс может быть дорогостоящим в настройке и трудным для применения в рабочих процессах. Фактически, во многих случаях для проверки характеристик двигателя даже требуется полное отключение системы, что может привести к дорогостоящим простоям.Для измерения эффективности электродвигателя необходимо определять как входную, так и механическую мощность в широком диапазоне динамических рабочих условий. Традиционный метод измерения характеристик двигателя сначала требует от технических специалистов установки двигателя на испытательном стенде. Стенд состоит из испытываемого двигателя, установленного либо на генераторе, либо на динамометре.

Затем проверяемый двигатель соединяется с нагрузкой с помощью вала. К валу прикреплен датчик скорости (тахометр) и набор датчиков крутящего момента, которые предоставляют данные, позволяющие рассчитать механическую мощность.Эта система предоставляет данные, включая скорость, крутящий момент и механическую мощность. Некоторые системы также включают возможность измерения электрической мощности, чтобы можно было рассчитать КПД.

КПД рассчитывается по формуле:

Механическая мощность
Электроэнергия

Во время испытаний нагрузка изменяется для определения КПД в диапазоне рабочих режимов. Система испытательного стенда может показаться простой, но у нее есть несколько недостатков:

  1. Двигатель необходимо вывести из эксплуатации.
  2. Нагрузка двигателя не совсем соответствует нагрузке, которую двигатель обслуживает во время работы.
  3. Во время тестирования работа должна быть приостановлена ​​(что приводит к простоям) или должен быть временно установлен запасной двигатель.
  4. Датчики крутящего момента дороги и имеют ограниченный рабочий диапазон, поэтому для проверки различных двигателей может потребоваться несколько датчиков.
  5. Стенд для испытаний двигателей, который может охватывать широкий спектр двигателей, является дорогостоящим, и пользователи этого типа испытательного стенда, как правило, являются специализированными организациями по ремонту или развитию двигателей.
  6. «Реальные» условия эксплуатации не учитываются.

Параметры электродвигателя

Электродвигатели предназначены для определенных видов применения в зависимости от нагрузки, поэтому каждый двигатель имеет разные характеристики. Эти характеристики классифицируются в соответствии со стандартами Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) или Международной электротехнической комиссии (IEC) и напрямую влияют на работу и эффективность двигателя.Каждый двигатель имеет паспортную табличку, на которой указаны основные рабочие параметры двигателя и информация об эффективности в соответствии с рекомендациями NEMA или IEC. Затем данные на заводской табличке можно использовать для сравнения требований двигателя с фактическим рабочим режимом. Например, сравнивая эти значения, вы можете узнать, что двигатель превышает ожидаемую скорость или крутящий момент, и в этом случае срок службы двигателя может сократиться или может произойти преждевременный отказ. Другие эффекты, такие как несимметрия напряжения или тока и гармоники, связанные с низким качеством электроэнергии, также могут снизить производительность двигателя.Если существует какое-либо из этих условий, двигатель должен быть снижен - то есть ожидаемая производительность двигателя должна быть снижена - что может привести к нарушению процесса, если не будет произведена достаточная механическая мощность. Снижение номинальных характеристик рассчитывается в соответствии со стандартом NEMA в соответствии с данными, указанными для типа двигателя. Стандарт NEMA и IEC имеет некоторые различия, но в целом следуют одним и тем же линиям.

Реальные условия эксплуатации

Тестирование электродвигателей на испытательном стенде электродвигателя обычно означает, что электродвигатель испытывается в наилучших возможных условиях.И наоборот, когда двигатель используется в эксплуатации, наилучших условий эксплуатации обычно не существует. Все эти различия в условиях эксплуатации способствуют ухудшению характеристик двигателей. Например, внутри промышленного объекта могут быть установлены нагрузки, которые напрямую влияют на качество электроэнергии, вызывая дисбаланс в системе или потенциально вызывая гармоники. Каждое из этих условий может серьезно повлиять на работу двигателя. Кроме того, нагрузка, приводимая в движение двигателем, может быть неоптимальной или несовместимой с первоначальной конструкцией двигателя.Нагрузка может быть слишком велика для двигателя, чтобы справиться с ней должным образом, или может быть перегружена из-за плохого управления технологическим процессом, и ей может даже препятствовать чрезмерное трение, вызванное посторонним предметом, блокирующим насос или крыльчатку вентилятора. Выявление этих аномалий может быть трудным и требовать очень много времени, что затрудняет эффективное устранение неполадок.

Новый подход

Анализатор качества электроэнергии и электродвигателя Fluke 438-II обеспечивает оптимизированный и экономичный метод проверки эффективности электродвигателя, устраняя при этом необходимость во внешних механических датчиках и дорогостоящих простоях.Fluke 438-II, основанный на анализаторах качества электроэнергии и энергии Fluke 430-II, имеет все возможности для измерения качества электроэнергии, а также для измерения механических параметров электродвигателей с прямым включением. Используя данные с паспортной таблички двигателя (данные NEMA или IEC) в сочетании с измерениями трехфазной мощности, 438-II вычисляет данные о производительности двигателя в реальном времени, включая скорость, крутящий момент, механическую мощность и эффективность, без необходимости в дополнительном крутящем моменте и скорости. датчики. 438-II также непосредственно рассчитывает коэффициент снижения мощности двигателя в рабочем режиме.

Данные, необходимые Fluke 438-II для выполнения этих измерений, вводятся техником или инженером и включают номинальную мощность в кВт или л.с., номинальное напряжение и ток, номинальную частоту, номинальный cos φ или коэффициент мощности, номинальный срок службы. коэффициент и тип конструкции двигателя из классов NEMA или IEC.

Как это работает

Устройство Fluke 438-II обеспечивает механические измерения (скорость вращения двигателя, нагрузка, крутящий момент и КПД), применяя собственные алгоритмы к сигналам электрической формы.Алгоритмы сочетают в себе сочетание моделей асинхронного двигателя, основанных на физике и данных, без необходимости проведения каких-либо предварительных измерений, которые обычно необходимы для оценки параметров модели двигателя, таких как сопротивление статора. Скорость двигателя можно оценить по гармоникам паза ротора, присутствующим в осциллограммах тока. Крутящий момент на валу двигателя может быть связан с напряжениями, токами и скольжением асинхронного двигателя с помощью хорошо известных, но сложных физических соотношений. Электрическая мощность измеряется с использованием сигналов входного тока и напряжения.После получения оценок крутящего момента и скорости механическая мощность (или нагрузка) вычисляется с использованием крутящего момента, умноженного на скорость. КПД двигателя вычисляется делением расчетной механической мощности на измеренную электрическую мощность. Компания Fluke провела обширные испытания электродвигателей с измерительными приборами, приводящих в движение динамометры. Фактическая электрическая мощность, крутящий момент на валу двигателя и скорость двигателя были измерены и сравнены со значениями, сообщаемыми 438-II, для определения уровней точности.

Резюме

Хотя традиционные методы измерения производительности и эффективности электродвигателя хорошо определены, они не обязательно широко применяются.Это в значительной степени связано с простоями, связанными с отключением двигателей, а иногда и целых систем для целей тестирования. Fluke 438-II предоставляет чрезвычайно полезную информацию, которую до сих пор было чрезвычайно сложно и дорого получить. Кроме того, Fluke 438-II использует свои расширенные возможности анализа качества электроэнергии для измерения состояния качества электроэнергии, когда система находится в реальном рабочем режиме. Проведение критических измерений КПД двигателя упрощается за счет устранения необходимости во внешних датчиках крутящего момента и отдельных датчиков скорости, что позволяет анализировать производительность большинства промышленных процессов, приводимых в действие двигателями, в то время как они все еще находятся в эксплуатации.Это дает техническим специалистам возможность сократить время простоя и дает им возможность отслеживать характеристики двигателя с течением времени, давая им более полное представление об общем состоянии и производительности системы. Анализируя характеристики, можно увидеть изменения, которые могут указывать на неизбежные отказы электродвигателя, и позволить произвести замену до отказа.

Как подобрать двигатели по нагрузке, мощности, мощности двигателя

Рэнди Барнетт

Проведите гибкий токовый пробник Fluke iFlex ™ вокруг одного проводника.Или вы можете центрировать губки токоизмерительных клещей вокруг одного проводника.

Это заблуждение среди тех, кто выбирает и устанавливает двигатели. Правильный выбор двигателей для данной нагрузки приводит к более эффективному управлению нагрузками, экономии энергии и экономии долларов. Двигатели обычно наиболее эффективны при нагрузке от 90% до 95%. Тот факт, что на заводской табличке двигателя написано «25 л.с.», не означает, что двигатель выдает двадцать пять лошадиных сил во время работы. Двигатель может производить немного меньше в зависимости от требований к нагрузке.Если двигатель постоянно работает с этими пониженными требованиями к мощности, деньги тратятся зря, и вам следует подумать о замене его двигателем правильного размера.

Кроме того, сечение проводов и предохранителей или прерывателя цепи, питающих этот двигатель, основывается на номинальном токе полной нагрузки двигателя, предполагаемой частоте его срабатывания и других факторах. Установка проводов и прерывателей большего диаметра, чем необходимо, - напрасная трата. Также важно понимать, что даже при низких требованиях к мощности двигатель по-прежнему потребляет относительно большой ток.Например, двигатель, работающий без нагрузки, по-прежнему потребляет около 50% своего номинального тока.

При замене двигателя подберите двигатель к заданию.

При замене двигателей важно согласовать двигатель с заданием. В дополнение к выбору правильного напряжения, фазы (трехфазной или однофазной), буквенного обозначения и буквенного кода обязательно выберите правильную номинальную мощность в лошадиных силах. Если двигатель был заменен ранее или работает с насосом, вентилятором или другим оборудованием, размер которого не был определен производителем оригинального оборудования как часть всей системы, возможно, вы выбрали двигатель неправильного размера.Измерение базовых значений напряжения и тока для оценки собственных требований к мощности предоставит вам более эффективную систему.

Такая информация важна при проведении энергетического исследования. Если нагрузка двигателя изменяется на 90% или менее от полной нагрузки в течение длительного времени, применение может быть подходящим для привода с регулируемой скоростью и, таким образом, значительной экономии. Например, если требования к мощности двигателя в лошадиных силах могут быть уменьшены с помощью привода с регулируемой скоростью, чтобы снизить скорость двигателя до 90% от полной номинальной скорости двигателя, то потребление энергии снижается до 73% от того, что требуется для работы на полной скорости.Еще одна причина узнать требования к нагрузке вашего оборудования!

В некоторых случаях двигатель может быть перегружен, потребляя ток, превышающий его номинальный. Будь то плохие подшипники, смещенный вал или другие проблемы с обслуживанием, или просто чрезмерная нагрузка на двигатель, однозначно имеет место один вредный эффект: чрезмерное нагревание обмоток. Тепло ухудшает изоляцию и является основной причиной отказа двигателя. Хотя правильно подобранные и установленные устройства защиты от перегрузок вызывают отключение двигателя, как правило, от 115% до 125% от значения тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке, выделяемое за это время тепло обязательно сокращает срок службы двигателя.

Определение фактической мощности двигателя

Значения рабочего тока и напряжения двигателя должны измеряться и регистрироваться на регулярной основе в рамках программы профилактического обслуживания. Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя: Мощность (л.с.) = Напряжение x Средняя мощность x% КПД x коэффициент мощности x 1,73 / 746. (См. Подробную информацию на диаграмме ниже.)


Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя

Мощность (л.с.) = Напряжение x Сила тока x% EFF x коэффициент мощности x 1,73 / 746

Где:

Напряжение - это среднее значение трех измеренных напряжений: (AB + AC + BC) / 3

Сила тока - средний измеренный ток трех фаз: (A + B + C) / 3

% EFF - КПД двигателя на паспортная табличка двигателя

Коэффициент мощности - это отношение реальной мощности (кВт) к полной мощности (кВА).При отсутствии инструментов для измерения коэффициента мощности практическое правило заключается в оценке коэффициента мощности на уровне 0,85

1,73 - константа, используемая при расчете трехфазной мощности

746 - константа для преобразования ватт в лошадиные силы (746 Вт = 1 л.с.)

Пример: Сколько лошадиных сил имеет двигатель мощностью 25 л.с., вырабатывающий при 472 В и потребляющий в среднем 20 А на фазу с маркировкой на паспортной табличке двигателя, указывающей на эффективность 90%?

Мощность в лошадиных силах (л.с.) = напряжение x сила тока x% КПД x коэффициент мощности x 1.73/746

= 472 В x 20 А x 0,90 x 0,85 x 1,73 / 746 = 17 л.с.


Самый быстрый метод точной оценки мощности двигателя - использовать цифровые клещи для измерения тока и напряжения на двигателе, а затем выполнить простой расчет. Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя. Мощность (л.с.) = напряжение x сила тока x% КПД x коэффициент мощности x 1,73 / 746. Обязательно соблюдайте правила безопасной работы, соответствующие конкретному применению. Благодаря наличию цифровых мультиметров с удаленным дисплеем, таких как токоизмерительные клещи для измерения истинного среднеквадратичного значения с удаленным дисплеем Fluke 381, рабочие могут снизить воздействие смертельного напряжения и зоны опасности дугового разряда.

Для получения точных показаний важно использовать токоизмерительные клещи с истинным среднеквадратичным значением. В то время как токи двигателя обычно можно считывать непосредственно с лицевой стороны привода с регулируемой скоростью, питающего связанный двигатель, для другого оборудования потребуется использовать измеритель, обеспечивающий точные показания при наличии гармоник и синусоидальных искажений.

Измерение нагрузок, отличных от двигателей

Вам также необходимо записать рабочие значения нагрузок, отличных от двигателей. Поскольку мощность в лошадиных силах не определяется для других нагрузок, кроме двигателей, просто используйте процедуру, описанную во врезке «Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя», чтобы измерить и записать текущее значение нагрузки.Примерами таких нагрузок могут быть герметичные мотор-компрессоры хладагента в оборудовании HVAC, осветительные нагрузки и нагревательные элементы. Номинальный ток нагрузки герметичных компрессоров хладагента и номинальные значения тока на других типах оборудования необходимо сравнивать с измеренными значениями, когда вы имеете дело с отключением выключателя или перегревом оборудования. Чтобы определить размер прерывателя и проводов, необходимых для питания вашей нагрузки, см. Национальный электрический кодекс® (NEC®), инструкции производителя, чертежи и любые местные нормативные требования.Хотя NEC имеет особые правила для различных типов оборудования, такого как двигатели и оборудование HVAC, обычно проводники и автоматические выключатели рассчитаны на 125% от продолжительной нагрузки плюс 100% от непостоянной нагрузки.

Зонд iFlex ™ окружает единственный проводник в этом шкафу привода для установки кондиционирования воздуха (AHU). Токоизмерительные клещи Fluke 381 используются для записи показаний силы тока с целью выявления предполагаемой проблемы привода. Те же клещи используются для оценки мощности двигателя.

«Непрерывная нагрузка» - это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более. Один важный момент: при выборе размеров проводов и выключателей для двигателей используйте соответствующую таблицу в NEC для силы тока полной нагрузки двигателя, а не ранее измеренное значение или информацию с паспортной таблички двигателя. Ранее измеренное значение помогает определить размер нагрузки. Размеры проводов и прерывателей для питания двигателя основаны на кодовых таблицах, в которых указаны значения тока полной нагрузки для конкретных фаз, напряжения и мощности двигателей.Номинальные характеристики и измеренные значения производителя используются для нагрузок, отличных от двигателя.

Например, трехфазный двигатель насоса охлажденной воды мощностью 25 лошадиных сил должен проработать при полной нагрузке в течение трех часов или более. В таблицах NEC указано, что ток полной нагрузки трехфазного двигателя мощностью 460 В и мощностью 25 лошадиных сил составляет 34 ампера. Следовательно, проводники, питающие двигатель, должны иметь размер 34 x 1,25 = 43 А (125% от 34 ампер). Таблицы допустимой нагрузки в NEC используются для определения фактического сечения проводника в зависимости от типа изоляции, температуры окружающей среды и других условий.Максимальный размер автоматического выключателя или предохранителя для двигателя основан на другой таблице NEC, Таблица 430.52. Максимальное значение этого устройства защиты от перегрузки по току может находиться в диапазоне от 175% до 250% от тока полной нагрузки. Всегда консультируйтесь с Национальными правилами установки электрооборудования или у квалифицированного электрика для получения точных размеров проводки двигателя, предохранителей и автоматических выключателей, а также требований к защите двигателей от перегрузки. То же самое касается герметичных мотор-компрессоров хладагента и другого электрического оборудования.

Цель: правильно подобранная и безопасная установка, работающая с максимальной эффективностью.

Вы должны определить мощность двигателя в полевых условиях, чтобы убедиться, что используется двигатель подходящего размера. Если двигатель слишком большой, подумайте о замене двигателя или установке частотно-регулируемого привода. Регулярное измерение и запись значений тока и напряжения также является важной частью программы качественного профилактического обслуживания. Подбирайте проводку и автоматические выключатели для любого типа нагрузки в соответствии с Национальными электротехническими правилами.Помните, что цель - правильно рассчитанная и безопасная установка, работающая с максимальной эффективностью.

Мощность на валу электродвигателя

Мощность обычно указывается в ватт (Вт), или лошадиных сил (л.с.) . Старая британская единица измерения лошадиных сил равна 746 Вт (0,745 кВт) или 33000 фунт-футов в минуту (или 550 фунт-футов в секунду ).

Единица электрической мощности - 1 ватт - равна мощности, производимой электрическим током 1 ампер при разности потенциалов 1 вольт .

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

Мощность на валу в ваттах

Постоянный ток - постоянный ток )
электродвигатель:

P вал_кВт = η м UI /1000 (1)

где

P вал_кВт = мощность на валу 9000 кВт

η м = КПД двигателя

U = напряжение (В)

I = ток (А, амперы)

Переменный ток - AC

Мощность на валу переменного тока (переменного тока) электродвигатель:

однофазный

P вал_кВт = η м UI 9014 6 PF / 1000 (1b)

где

PF = коэффициент мощности

Двухфазный четырехпроводной

P вал_кВт = η м 2 UI 2 UI 90 (1c)

Трехфазный

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

Мощность на валу, л.с.

Мощность на валу, выраженная в лошадиных силах:

P вал_л.с. = P вал_кВт / 0,746 (2 )

или для двигателя постоянного тока

P вал_ л.с. = (η м UI / 1000) / 0,746

= η м

17 (UI / 7/7 2b)

где

P вал_ л.с. = мощность на валу (л.с.)

Пример - Электродвигатель мощности на валу

Мощность на валу, создаваемая электродвигателем постоянного тока с 36 В, 85% КПД и 5 ампер - можно рассчитать в Вт как

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

= 0,153 кВт

= 153 Вт

Мощность на валу as л.с.

P вала_ л.с. = (0,153 кВт) / 0,746

= 0,21 л.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 .

Практика: Измерение выходной мощности небольшого электродвигателя - Работа, мощность и эффективность - CCEA - Редакция GCSE Physics (Single Science) - CCEA

Аппарат:

Электродвигатель 12 В, блок питания, соединительные провода , веревка, известный вес, секундомер, фломастер, две картонные указки.

Блок питания подключается к двигателю на 12 В с помощью соединительных проводов.

Двигатель 12 В прикреплен к известной массе с помощью веревки, намотанной на катушку.

Запишите вес в ньютонах в таблицу.

Два указателя A и B прикреплены к скамейке рядом с тетивой.

Измерьте расстояние между двумя маркерами с помощью линейки в метрах.

Подходящее расстояние от 1 м до 2 м.

Фломастером отметьте четко видимую точку на веревке.

При включении двигателя груз поднимается с постоянной скоростью.

Запустить часы остановки, когда точка пройдет указатель A.

Остановить часы снова, когда точка пройдет указатель B.

Запишите время в секундах в таблице.

Повторите этот процесс еще два раза и вычислите среднее затраченное время.

Это помогает уменьшить количество ошибок из-за времени реакции при запуске и остановке таймера остановки.

Работа, проделанная при подъеме груза, рассчитывается по формуле:

проделанная работа W = Fd

Мощность двигателя затем рассчитывается по формуле:

power = \ (\ frac {\ text {work done}} {\ текст {время занято}} \)

Этот процесс можно повторить для диапазона возрастающих весов.

Чтобы убедиться, что это честный тест, поднимают груз на высоту (то есть расстояние между стрелками) и напряжение поддерживают постоянным.

Результаты

Поднятый вес в Н Высота по вертикали h в м Работа, выполненная в J Время, затраченное в с Время в с Время в с Среднее затраченное время в с Мощность двигателя, Вт
6.0 1,75 10,5 2,9 3,0 2,8 2,9 3,6

Электродвигатели »Электроскутеры

Это руководство объясняет все, что вам нужно знать.

Apollo Pro Ludicrous имеет массивные двойные электродвигатели мощностью 1000+ Вт, что сделало его самым быстрым самокатом, который мы когда-либо тестировали.

Электродвигатели для электросамокатов

Электродвигатель постоянного тока - это «силовая установка» вашего электросамоката.Он определяет максимальную скорость, ускорение, способность преодолевать подъем, потребляемую мощность и производительность. Все электрические скутеры имеют по крайней мере один двигатель, а у высокопроизводительных самокатов будет два.

Мощность двигателя

Почти все электрические скутеры имеют номинальную мощность двигателя, которая выражается в ваттах. Ватт - это мера мощности, эквивалентная джоулям в секунду или энергии в секунду.

Мощность двигателя, или Вт. указывает, сколько мощности двигатель способен потреблять.Обратите внимание, что мы используем слово «потреблять», а не производить (подробнее об этом позже). Двигатель с высокой мощностью может потреблять много энергии за короткое время. Чем больше энергии потребляет двигатель, тем больше механической мощности он производит. Как правило, более высокая мощность двигателя ватт означает, что двигатель будет быстрее ускоряться, выдерживать больший вес водителя и подниматься по крутым холмам.

Не все двигатели созданы равными, и мощность двигателя (измеряемая в ваттах, Вт) не дает точного представления всей картины.Например, два двигателя могут быть рассчитаны на 250 Вт. Это означает, что они оба могут потреблять 250 Вт электроэнергии, но это не значит, что они одинаково эффективны и вырабатывают одинаковую механическую мощность. Это связано с тем, что мощность двигателя не отражает эффективность двигателя, и в настоящее время ни один производитель не сообщает эту цифру.

Хотя мощность двигателя обычно указывается, вы также можете рассчитать ее, умножив напряжение двигателя (вольты, В) на ток (амперы, А). Например, чтобы найти мощность двигателя (Вт, Вт), рассмотрим двигатель, работающий от 36 В и 7 А; его выходная мощность составляет 36 В x 7 А = 252 Вт.

Крутящий момент двигателя

Крутящий момент - это крутящая сила, создаваемая двигателем и выраженная в ньютон-метрах (Нм или фунт-фут для стран, использующих британскую систему мер). Крутящий момент - это сила, которая вращает колесо вашего электросамоката и толкает вас вперед.

Большинство производителей не предоставляют спецификации выходного крутящего момента для своих двигателей, но вы можете оценить это, используя соотношение, согласно которому мощность равна крутящему моменту, умноженному на количество оборотов в секунду (RPS), или Power (W) = Torque (Nm) x RPS.

Разделив мощность двигателя на максимальное количество оборотов в секунду, вы можете оценить крутящий момент. Электродвигатели постоянного тока вырабатывают максимальный крутящий момент при нулевых оборотах в секунду (также называемый «крутящий момент при остановке») и нулевой крутящий момент при максимальных оборотах без нагрузки в секунду. Пиковая выходная мощность обнаруживается при половине максимальных оборотов в секунду и половине максимального крутящего момента.

Характеристики двигателя

В общем, мощность двигателя - это приблизительный способ сравнения характеристик различных электросамокатов.Самокат с более мощным двигателем должен разгоняться быстрее и нести более тяжелые грузы. Однако, как мы упоминали ранее, этот показатель не говорит вам об эффективности двигателя. Кроме того, разные производители по-разному (или оптимистично) измеряют мощность двигателя. Таким образом, мы рекомендуем вам рассматривать это как полезную меру для приблизительного сравнения характеристик самоката, но не как решающий фактор, влияющий на характеристики самоката.

При обсуждении мощности двигателя существует разница между пиковой мощностью и устойчивая мощность . Пиковая мощность относится к максимальной мощности, которую двигатель может потреблять в течение короткого периода времени. Это также не самая полезная мера для сравнения электросамокатов, потому что способ ее измерения также не кажется универсальным. Кроме того, пиковая мощность часто в 2–5 раз превышает длительную мощность. Некоторые производители ссылаются на пиковую мощность своих электросамокатов как на способ повысить свои характеристики.

Постоянная или непрерывная мощность - это максимальное количество мощности, которое двигатель может потреблять бесконечно.Постоянная мощность - это то, что мы (и большинство других) имеем в виду, когда цитируем спецификации мощности двигателя или ватт двигателя. Это наиболее полезная мера для сравнения характеристик электродвигателей электросамокатов.

Типы двигателей

В электросамокатах используются два типа двигателей: бесщеточные электродвигатели постоянного тока (DC) и щеточные электродвигатели постоянного тока.

Бесщеточные двигатели постоянного тока

Бесщеточные двигатели постоянного тока, также известные как электродвигатели постоянного тока с BLDC или ЕС-двигатели (с электронной коммутацией), основаны на новой технологии, которая работает лучше, чем электродвигатели постоянного тока с щеткой.Двигатели BLDC, появившиеся в 1970-х годах, более эффективны, имеют лучшее соотношение мощности к весу и более долговечны. Кроме того, они работают тише и менее подвержены перегреву. Самые качественные электрические скутеры будут иметь двигатель BLDC.

Щеточные двигатели постоянного тока

Щеточные двигатели - это устаревшая технология производства двигателей, относящаяся к 1800-м годам. В щеточных двигателях постоянного тока механические щетки перемещаются по внутренней части двигателя для альтернативного питания различных фаз катушки. Со временем щетки изнашиваются из-за трения, что может привести к нерегулярному действию напряжения и стать причиной опасности.В двигателе BLDC этот механический компонент заменен схемой цифрового переключения, которая поочередно питает различные катушки в двигателе.

Резюме

Большинство электросамокатов оснащены двигателями BLDC. Если вы покупаете скутер, полезно использовать мощность двигателя (или мощность двигателя), чтобы приблизительно сравнить характеристики различных самокатов. Большая мощность должна дать вам лучшее ускорение, более высокую максимальную скорость и лучшую способность преодолевать подъем.

Однако, поскольку производители измеряют и цитируют это число, мало стандартизированы, это не решающий фактор производительности.Вот почему мы измеряем сертифицированные ESG характеристики каждого электрического скутера, который мы рассматриваем.

Продолжайте учиться!

Чтобы узнать о покупке электросамоката, см. Наше руководство по покупке .

Для получения дополнительной технической информации см. Наше техническое руководство .

Ознакомьтесь с выбором нашего текущего редактора ESG лучших электросамокатов на рынке!

Часто задаваемые вопросы

Как я могу определить, является ли мой мотор причиной того, что мой скутер не работает?

Двигатель обычно является одной из самых надежных частей электросамоката и обычно не является причиной проблем с ремонтом.Если ваш мотор не вращается, скорее всего, проблема в контроллере или батарее.

Могу ли я настроить двигатель для повышения производительности?

На некоторых скутерах, таких как Xiaomi Mi M365, есть хаки для прошивки, которые позволяют изменять выходную мощность контроллера, что улучшает характеристики самоката (но снижает дальность действия и потенциально время автономной работы).

Как измерить энергию, потребляемую двигателем? - Леонардо Энергия

Ответ Хью Фолкнера

Существует несколько вариантов оценки энергопотребления двигателя, выбор которых зависит от точности, необходимой для ответа.Вопрос точности важен, поскольку срок окупаемости меры по энергосбережению 5 или 6 месяцев (допуск +/- 10%), возможно, не имеет большого значения; это по-прежнему хорошее дело. Если действительно достаточно меньшей точности, то это означает, что можно использовать более быстрый и простой метод оценки энергопотребления.

Первым делом измерим мощность:

Трехфазный измеритель мощности является наиболее точным методом, но требует подключения датчиков тока и напряжения ко всем трем фазам под напряжением, что отнимает много времени.Кроме того, проведение любых электрических измерений потенциально опасно, поэтому любой метод, требующий подключения к электросети, должен выполняться только квалифицированным специалистом.

Свыше половины нагрузки можно считать, что ток пропорционален потребляемой мощности. Преимущество этого метода состоит в том, что он не требует подключения к токоведущему проводу. Для быстрой оценки этого метода достаточно, но для большей точности результаты можно уточнить, используя номинальный ток и коэффициент мощности, указанные на паспортной табличке.Эти данные можно использовать для расчета номинального тока в противофазе, и, таким образом, с помощью этой информации линейный ток при любой нагрузке можно разделить на синфазную (реальную) и реактивную нагрузки. Поскольку реактивный противофазный ток будет оставаться постоянным независимо от нагрузки, синфазный ток можно затем использовать для прямого масштабирования фактического тока нагрузки относительно максимального номинального тока.

Простым бесконтактным методом является измерение скорости двигателя с помощью стробоскопа или тахометра и сравнение ее с номинальной скоростью (номинальная скорость минус скольжение).Большим преимуществом является то, что для этого не требуется никакого электрического подключения, а при использовании стробоскопа вообще никакого физического подключения. Если напряжение питания известно, его можно использовать для уточнения оценки. На более крупных и эффективных двигателях этот метод становится все менее точным, поскольку скольжение становится меньше, а округление на 5 об / мин, используемое для объявления скольжения, становится более значительным. Отремонтированные двигатели также могут иметь более высокие потери и, следовательно, более высокое номинальное скольжение, но значение этого скольжения не будет известно.Этот метод имеет лишь ограниченную точность, но этого часто бывает достаточно, чтобы дать приблизительное представление о нагрузке.

Умножение мощности на интересующее время дает потребление энергии, а умножение этого, в свою очередь, на стоимость киловатт-часа электроэнергии дает стоимость энергии. Интересующим временем может быть год, неделя, день или просто цикл процесса.

Регистрируемый измеритель мощности - самый точный метод, так как он также регистрирует любые изменения мощности в течение времени регистрации.Без этого оценка будет ограничена тем, насколько хорошо вы можете оценить фактическое количество часов работы за интересующий период.

Изменения энергопотребления с течением времени могут дать богатый урожай информации об изучаемой системе, но помимо сложности подключения счетчика, его придется оставить, возможно, без присмотра, а затем снова собрать его позже.

Более простой способ оценки часов работы - использовать простое устройство регистрации состояния двигателя, которое просто определяет магнитное поле и регистрирует его при включении и выключении.Это гораздо более низкая стоимость, и для многих приложений с постоянной нагрузкой он может дать вполне адекватные данные.

Измерение энергии и мощности дает бесценную информацию об исследуемой двигательной системе. Внимательно изучив точность информации, которая вам действительно нужна, можно значительно снизить затраты на сбор данных.

Как измерить эффективность бесщеточного двигателя и воздушного винта - RCbenchmark

Автор Charles Blouin, последнее обновление: 27-10-2020

Видеоурок

Зачем проверять двигатели и гребные винты

Сначала вы должны спросить себя, каковы ваши потребности или потребности конечного пользователя? Этот вопрос важен, поскольку он поможет вам узнать, какие параметры следует оптимизировать.

  • Хотите летать дольше, чтобы непрерывно снимать более длительные периоды?
  • Вы хотите нести большую полезную нагрузку?
  • Вам нужно больше тяги и мощности, чтобы двигаться быстрее или улучшить управляемость при сильном ветре?
  • У вас есть проблемы с перегревом, и ваше приложение требует минимизировать количество отказов?

Окончательный выбор системы питания зависит не только от планера и полезной нагрузки, но и от вашего применения.

Какие параметры мне следует измерять?

Мотор

Бесщеточный двигатель NTM propdrive 35-30 и опора Quantum 13-4 из углеродного волокна.

Чтобы полностью охарактеризовать двигатель, необходимо измерить следующие параметры.

  • Напряжение (В)
  • Ток (А)
  • Вход дроссельной заслонки (%)
  • Нагрузка или крутящий момент двигателя (Нм)
  • Скорость (об / мин)

Программа RCbenchmark автоматически рассчитывает для вас следующие параметры:

  • Механическая мощность (Вт) = крутящий момент (Нм) * скорость (рад / с)
  • Электрическая мощность (Вт) = Напряжение (В) * Ток (А)
  • КПД двигателя = механическая мощность / электрическая мощность

Выходная скорость зависит от дроссельной заслонки в% и от нагрузки, крутящего момента в Нм.Если вы хотите полностью охарактеризовать двигатель, вам нужно будет протестировать его с несколькими входными напряжениями и разными нагрузками. Дроссельная заслонка изменяется с помощью программного обеспечения, а нагрузка изменяется в зависимости от типа и размера гребного винта.

Пропеллер

Для получения полезных данных о винте необходимо измерить следующие параметры:

  • Скорость (об / мин)
  • Крутящий момент (Нм)
  • Тяга (г)

Программа RCbenchmark рассчитывает для вас следующие параметры:

  • Механическая мощность (Вт) = крутящий момент (Нм) * скорость (рад / с) ← такая же, как у двигателя
  • КПД гребного винта (г / Вт) = тяга (г) / механическая мощность (Вт)

Обратите внимание, что механическая мощность двигателя и гребного винта одинакова.Это связано с тем, что вся механическая мощность двигателя передается на гребной винт, поскольку он напрямую связан с валом двигателя.

Общая система

Общая производительность системы зависит от хорошо сбалансированной комбинации двигателя и гребного винта. Ваша система будет очень неэффективной, если эти две части не будут хорошо сочетаться друг с другом. Поскольку эти части имеют общее звено (вал), общая эффективность системы рассчитывается как:

КПД системы (г / Вт) = КПД гребного винта (г / Вт) * КПД двигателя

Где эффективность системы выражается в граммах на ватт электроэнергии.Изменение двигателя, гребного винта или даже переключение на другой ESC будет способствовать изменению этой расчетной эффективности системы.

Более того, значение КПД будет действительным только для определенного ввода команды и механической нагрузки. На практике это означает, что вы будете тестировать свой двигатель с помощью ряда командных входов и с несколькими гребными винтами для изменения механической нагрузки.

Как измерить все параметры

Таким образом, вам необходимо одновременно записывать напряжение, ток, крутящий момент, тягу и скорость двигателя, одновременно управляя дроссельной заслонкой двигателя.Комбинируя эти показания, вы можете извлечь электрическую и механическую мощность, которая, в свою очередь, даст вам значения эффективности.

Методика статических испытаний

На данный момент мы рассмотрим только статические испытания (мы не будем говорить о динамических испытаниях, включающих угловое ускорение, оценку крутящего момента сваливания и т. Д.). Перед началом тестирования мы рекомендуем:

  • Установка гребного винта в конфигурации толкателя, чтобы уменьшить влияние земли с помощью монтажной пластины двигателя
  • И снова, чтобы избежать воздействия на землю, установите разумное расстояние между винтом и другими объектами.
  • Наличие всех мер безопасности для защиты людей в одной комнате
  • Настройка динамометра на автоматическое отключение системы, если какой-либо параметр превышает ее безопасный предел.

Простой, но эффективный тест состоит из небольшого увеличения дроссельной заслонки и записи образца после каждого шага. Перед взятием пробы на каждом этапе дайте системе стабилизироваться в течение нескольких секунд.

На видео выше мы вручную меняли дроссельную заслонку от 0 до 100% за 10 шагов. Эту процедуру также можно было выполнить с помощью функции автоматического тестирования или написания сценариев RCbenchmark, о которой мы расскажем в другом руководстве.

Полученные результаты показаны в этом CSV-файле.

Как использовать результаты эффективности

Вы можете суммировать множество точек данных с помощью любого программного обеспечения для построения графиков. Ниже приведен пример, полученный с использованием указанного выше файла CSV.

Затем вы можете сравнить этот график с другими графиками, созданными с использованием того же метода. Попробуйте сравнить два графика с одинаковыми параметрами, но изменился один элемент, например, переключение гребных винтов.

Следите за обновлениями, чтобы узнать больше о том, как анализировать и интерпретировать результаты, что позволит вам принимать разумные дизайнерские решения для ваших проектов.

Понравился этот туториал или есть комментарии? Сообщите нам об этом ниже.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *