Как узнать обороты электродвигателя в домашних условиях: 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.

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

Подключить мотор и дать ему поработать в течении 6 минут.
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.

Переходите по ссылке, чтобы узнать как определить ток электродвигателя по мощности

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:

АИР 180 М2 – где 2 это 3000 оборотов.
АИР 180 М4 – 4 это 1500 об. мин.
АИР 180 М6 – 6 обозначает частоту вращения 1000 об/мин.
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.

2 полюса – 3000 об/мин
4 полюса – 1500 об/мин
6 полюса – 1000 об/мин
8 полюса – 750 об/мин

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.

Эта запись была опубликована Полезные статьи и обзоры.

Как определить мощность электродвигателя без бирки? Формула

Общепромышленные асинхронные электродвигатели имеют срок службы и подлежат периодичной замене, ремонту. Дефекты электрической части, замыкание, обрывы, износ подшипников, перемотка, нарушение центровки, сырая обмотка. При отсутствии паспорта, бирки на двигателе возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя без таблички или технических характеристик?

Параметры для определения мощности электродвигателя:

По диаметру, длине вала
По габаритным, крепежным размерам
По току холостого хода
По сопротивлению обмоток изоляции

Определение мощности двигателя по диаметру вала и длине

Простейшие способы определения мощности и марки двигателя – габаритные размеры – вал или крепежные отверстия. В таблице указаны длины и диаметры валов (D1) и длина (L1) для каждой модели асинхронного промышленного трехфазного мотора. Габариты электродвигателей АИР:

Мощность, (Р) кВт	3000 об/мин		1500 об/мин		1000 об/мин		750 об/мин
Мощность, (Р) кВт	D1, мм	L1, мм	D1, мм	L1, мм	>D1, мм	L1, мм	D1, мм	L1, мм
1,5	22	50	22	50	24	50	28	60
2,2	22		24		28	60	32	80
3	24		24		32	80	32
4	28	60	28	60	32		38
5,5	28	60	32	80	38		38
7,5	32	80	38		38		48	110
11	38	80	38		48	110	48
15	42	110	48	110	48		55
18,5	42		48		55		60	140
22	48		55		60	>140	60
30	48		55		60		65
37	55		>60	140	65		75
45			>60		75		75
55			65		75		80	170
75	65	140	75		80	170	80
90	65		75		80		90
110	70		80	170	90		90
132	70		80		90		100	210
160	75		90		100	210
200	75		90
250	85	170	100	210
315	85	170	100	210			—	—

Расчет мощности электродвигателя по габаритам и крепежным размерам

Таблица подбора мощности двигателя по крепежным отверстиям на лапах (L10 и B10):

Р, кВт	3000 об.		1500 об.		1000 об.		750 об.
Р, кВт	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм
1,5	100	125	100	125	125	140	140	160
2,2	100	125	125	140	140	160		190
3	125	140	112	160		190		190
4	112	160	140	160		190		216
5,5	140	160		190		216	178	216
7,5	140	190		216	178	216	178	254
11	178	216	178	216	178	254	210	254
15	178	254	178	254	210	254	241	279
18,5	210	254	210	254	241	279	267	318
22	203	279	203	279	267	318	310	318
30	241	279	241	279	310	318	311	356
37	267	318	267	318	311	356	311	406
45	310	318	310	318	311	406	349	406
75	311	406	311	406	368	457	419	457
90	349	406	349	406	419	457	406	508
110	368	457	368	457	406	508	547	508
132	419	457	419	457	457	508	610	355
160	406	508	406	508	610	355	610	355
200	457	508	457	508	610	355	560	610
250	610	355	610	355	560	610	560	610
315	610	355	610	355	630/800	686/630	—	—

Подбор габарита двигателя с фланцем

Востребованные маркировки трехфазных асинхронных электродвигателей АИР: АИР63А2, АИР71А2, АИР80В4, АИР90L2, АИР100S2, АИР132М2, АИР180М6, АИР200L2, АИР250S4

Таблица для подбора мощности электродвигателя асинхронного по диаметру фланца (D20) и диаметру крепежных отверстий фланца (D22)

Мощность электродвигателя P, кВт	3000 об.		1500 об.		1000 об.		750 об.
Мощность электродвигателя P, кВт	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм
1,5	165	11	165	11	215	14	215	14
2,2	165	11	215	14	215		265
3	215	14			365		265
4					265		300	19
5,5			265		300	19
7,5	265		300	19
11	300	19
15							350
18,5					350		400
22	350		350		400		400
30	350		350		400		500
37	400		400		500
45	400		400
55	500		500				550	24
75	500				550	24		24
90	500					24		28
110	550	24	550	24		28
132	550	24		24			680
160	550	28		28	680		680
200	550				680		740	24
250	680		680		740	24	—
315	680		680		—

Как определить мощность электродвигателя мультиметром

Измерение тока, напряжения, сопротивления, проверка обрывов выполняется мультиметром. Электродвигатель подключают к сети питания, замеряя напряжение. Амперметром поочередно замеряют ток в цепи каждой из обмоток статора. Производится проверка резисторов, диодов, конденсаторов, транзисторов.

Сумму потребляемых токов умножают на фиксированное напряжение. Полученное число – мощность электродвигателя в ваттах.

Р — мощность электродвигателя
U — напряжение
Iа — токи первой фазы
Iв — токи второй фазы
Iс — токи третьей фазы

Как проверить мощность электродвигателя по току холостого хода

Проверить мощность двигателя по току холостого хода можно с помощью таблицы.

Р двигателя, кВт	Ток холостого хода (% от номинального)
	Обороты двигателя, об/мин
	600	750	1000	1500	3000
0,75-1,5	85	80	75	70	50
1,5-5,5	80	75	70	65	45
5,5-11	75	70	65	60	40
15-22,5	70	65	60	55	30
22,5-55	65	60	55	50	20
55-110	55	50	45	40	20

Как рассчитать мощность трехфазного двигателя по сопротивлению обмоток

Соединение звездой. Измеряем сопротивление между выводами (1-2, 2-3, 3-1). Делим на 2 – получаем сопротивление одной обмотки. Мощность одной обмотки рассчитывается так: P=(220V*220V)/R. Цифру умножаем на 3 (количество обмоток) – получаем мощность двигателя.

Соединение треугольником. Измеряем сопротивление в начале и в конце каждой обмотки. По той же формуле определяем мощность и умножаем на 6.

Статья о схемах подключения электродвигателей к сети. Инструкция подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к сети 220/380, 380/660 Вольт.

Нет возможности определить самостоятельно

Если Вы не уверены, рекомендуем доверить определение мощности электродвигателя или подбор профессионалам. Это сэкономит Ваше время и позволит избежать досадных ошибок в эксплуатации оборудования. Купить электродвигатель у «Слобожанского завода» — это профессиональный подбор или капитальный и текущий ремонт и перемотка электродвигателей любых типов.

При эксплуатации, контроле, ремонте или замене двигателя важно понимать его технические характеристики. Одним из важных измерений является число оборотов в минуту или RPM, которое описывает скорость двигателя. В этом руководстве мы обсудим, как рассчитать число оборотов двигателя и почему это так важно.

Об/мин — это единица измерения, используемая для описания скорости двигателя. Он обозначает количество оборотов в минуту и описывает скорость, с которой вращается ротор, то есть количество раз, которое вал ротора совершает полный оборот в минуту. Его можно использовать для измерения скорости двигателей, турбин, центрифуг, конвейеров и другого оборудования.

Расчет числа оборотов двигателя, а также другие измерения, такие как крутящий момент, напряжение и мощность, необходимы при выборе двигателя для конкретного применения. Расчет скорости двигателя может помочь вам выбрать правильный тип двигателя при замене компонентов и принять более взвешенные решения по ремонту. Вам также необходимо понимать число оборотов в минуту, чтобы эффективно контролировать и контролировать работу двигателя.

Двигатели переменного тока предназначены для работы на определенных скоростях. Эти скорости одинаковы даже для разных моделей и производителей. Скорость данного двигателя зависит от частоты сети источника питания, а не от напряжения, а также от количества полюсов, которые он имеет. Двигатели переменного тока часто имеют два или четыре полюса, но могут иметь и больше. Связь между полюсами и числом оборотов двигателя связана с магнитным полем, создаваемым полюсами статора. Это поле приводит к созданию магнитных полей в роторе, которые связаны с частотой поля в статоре.

Также необходимо учитывать проскальзывание, представляющее собой разницу между синхронной скоростью статора и фактической рабочей скоростью. Ротор всегда вращается немного медленнее, чем магнитное поле статора, и всегда пытается «догнать» его, что создает крутящий момент, необходимый для запуска двигателя.

Чтобы отрегулировать скорость трехфазного двигателя переменного тока, вы можете отрегулировать частоту источника питания двигателя переменного тока с помощью элемента управления. Многие устройства управления переменным током также имеют однофазный вход, что позволяет запускать трехфазные двигатели, даже если у вас нет трехфазного питания. С другой стороны, большинство однофазных двигателей переменного тока не регулируются, поскольку они подключаются непосредственно к стандартной розетке и используют доступную частоту.

Как и асинхронные двигатели переменного тока, двигатели постоянного тока с постоянными магнитами также имеют полюса, но полюса не влияют на скорость, как у двигателей переменного тока. На скорость двигателей постоянного тока влияет несколько других факторов, в том числе рабочее напряжение двигателя, сила магнитов и количество витков провода в якоре. Двигатели постоянного тока могут работать только на скоростях, номинальных для доступного для них напряжения.

Если батарея, от которой работает двигатель, начинает разряжаться и подавать меньшее напряжение, скорость двигателя снижается. Если вы подключите двигатель к источнику питания, скорость увеличится, хотя это может вызвать дополнительный износ двигателя. Вы также можете использовать элементы управления для регулировки скорости двигателя постоянного тока, который работает путем изменения напряжения, доступного для двигателя.

Чтобы рассчитать число оборотов асинхронного двигателя переменного тока, умножьте частоту в герцах (Гц) на 60 — — для количества секунд в минуте — на два для отрицательные и положительные импульсы в цикле. Затем вы делите на количество полюсов двигателя:

Скорость вращения двигателя постоянного тока зависит от напряжения, подаваемого на двигатель. Как правило, производитель двигателя сообщает вам число оборотов в минуту, которое вы можете ожидать при различных напряжениях. Чтобы достичь желаемых оборотов, вы можете отрегулировать напряжение в соответствии с рекомендациями.

Рассмотрим несколько примеров расчета оборотов двигателя. Для двигателя переменного тока число полюсов и частота определяют число оборотов холостого хода. Для системы с частотой 60 Гц с четырьмя полюсами уравнение оборотов будет следующим:

Величина скольжения незначительно зависит от конструкции двигателя. Разумная скорость при полной нагрузке для четырехполюсного двигателя с частотой 60 Гц составляет 1725 об/мин. Скольжение – это разница между скоростью без нагрузки и скоростью с полной нагрузкой. В данном случае это будет:

При частоте 60 Гц шестиполюсный двигатель будет работать со скоростью 1200 об/мин без нагрузки и приблизительно со скоростью 1175 об/мин с нагрузкой. Двигатель с восемью полюсами будет работать при 900 об/мин без нагрузки и около 800 об/мин под нагрузкой. 12-полюсные двигатели, которые встречаются даже реже, чем шестиполюсные и восьмиполюсные модели, работают со скоростью 600 об/мин без нагрузки, а 16-полюсные двигатели работают со скоростью 450 об/мин.

Важно понимать технические характеристики вашего оборудования, чтобы вы могли лучше эксплуатировать и обслуживать его. Скорость вашего двигателя является неотъемлемой частью его производительности, а возможность расчета и контроля числа оборотов в минуту поможет вам получить максимальную отдачу от ваших машин.

Профессиональные услуги по ремонту и техническому обслуживанию также могут сыграть важную роль, помогая вам в полной мере использовать возможности вашего оборудования. В Global Electronic Services у нас есть большой опыт ремонта и обслуживания широкого спектра промышленного оборудования, включая двигатели переменного и постоянного тока, серводвигатели, промышленную электронику, гидравлику и пневматику и многое другое. Чтобы узнать больше о ремонте двигателей переменного или постоянного тока или о наших услугах, свяжитесь с нами сегодня.

Скольжение оборотов
об/мин
Полная нагрузка, об/мин
об/мин
Об/мин при полной нагрузке
Гц
Электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Электродвигатели используются в различных промышленных целях для обеспечения механической энергией электроинструментов, вентиляторов, электромобилей и т. д. Эти двигатели работают на основе принципа электромагнетизма, который гласит: если проводник с током помещен в магнитном поле на него действует механическая сила, вызванная силами притяжения и отталкивания, создаваемыми магнитным полем. Величина механической силы может быть получена как произведение магнитного поля, тока в проводнике и длины катушки в двигателе. В то время как направление движения проводника можно определить по правилу левой руки Флеминга.
Обычно электродвигатели состоят из трех основных частей, а именно: статора, ротора и коллектора; хотя конструкция двигателя может различаться в зависимости от производителя и области применения двигателя. Статор является неподвижной частью двигателя и в большинстве случаев представляет собой постоянный магнит или ряд магнитов, расположенных вдоль края корпуса двигателя. Ротор/якорь — это вращающаяся часть, расположенная внутри статора. Ротор состоит из медных проводов, намотанных в катушку вокруг оси или вала двигателя. Когда ток течет по медным проводам, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с полем, создаваемым статором, заставляя ось (вал двигателя) вращаться.
Коллектор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две половины. Он прикреплен к одному концу катушки. Его основная функция заключается в изменении направления тока в якоре всякий раз, когда катушка поворачивается на пол-оборота. Это помогает гарантировать, что концы катушки не двигаются в противоположных направлениях, позволяя валу двигателя вращаться только в одном направлении.
Три части двигателя (статор, ротор и коммутатор) основаны на силах отталкивания и притяжения электромагнетизма, которые заставляют вал двигателя непрерывно вращаться всякий раз, когда на него подается постоянный ток. Магнитные полюса якоря пытаются выровняться с противоположными магнитными полюсами статора, противоположные полюса притягиваются, а один и тот же полюс отталкивается.
Существует две широкие классификации электродвигателей: двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока. Основное различие между ними заключается в том, что двигатели постоянного тока работают на постоянном токе (DC), а двигатели переменного тока работают на переменном токе (AC). Каждый из этих типов двигателей имеет различные характеристики с точки зрения производительности, надежности, эффективности и стоимости.
Однако одним из наиболее важных параметров, учитываемых при выборе или определении производительности любого из двух типов двигателей, является частота вращения двигателя. Понимание основ вращения двигателя имеет важное значение, так как это знание поможет вам выбрать правильный тип двигателя для вашего конкретного применения; путем определения выходного крутящего момента двигателя и скорости двигателя. Кроме того, знание того, как рассчитать число оборотов двигателя, может помочь вам эффективно отслеживать и контролировать работу двигателя. В целом, регулирование оборотов двигателя играет ключевую роль в производственных процессах, в которых двигатели используются для управления постоянной и переменной скоростью, а также для управления крутящим моментом.
об/мин — это сокращенная форма оборотов в минуту (об/мин). Это единица угловой/вращательной скорости, которая указывает скорость вращения компонента ротора, т. е. количество полных оборотов, совершаемых ротором в минуту. Проще говоря, RPM — это мера, используемая для описания скорости вращения шпинделя/вала двигателя.
Число оборотов двигателя переменного тока зависит от двух основных факторов: частоты питающей сети и проводки двигателя, в частности от количества полюсов. С другой стороны, на скорость вращения двигателя постоянного тока влияют рабочее напряжение, сила магнитной потокосцепления и число витков якоря. Следовательно, для достижения желаемой выходной скорости вы должны использовать двигатель переменного тока в пределах указанного диапазона частоты сети, а если у вас есть двигатель постоянного тока, вы должны использовать его в пределах рекомендуемых значений напряжения.
Линия питания переменного тока может иметь частоту 50 Гц или 60 Гц в зависимости от частоты национальной сети данной страны. В источнике питания с частотой 60 Гц полярность якоря двигателя меняется быстрее по сравнению с источником питания с частотой 50 Гц. Следовательно, двигатель с номинальной частотой 50 Гц будет иметь более высокую скорость вращения по сравнению с двигателем с номинальной частотой 60 Гц. Более высокие обороты приводят к более высокой мощности на валу, большему реактивному току и, следовательно, к более низкому коэффициенту мощности. Несмотря на то, что более высокие обороты заставляют двигатель выделять больше тепла, вентилятор охлаждения также будет работать с такой же более высокой скоростью; тем самым рассеивая лишнее тепло с большей скоростью. Подключение двигателя с частотой 60 Гц к источнику питания с частотой 50 Гц не имеет серьезных последствий, только двигатель будет работать примерно на 83% от номинальной скорости.
Однако, если вы изменяете скорость вращения двигателя при значении напряжения, отличном от номинального рабочего напряжения этого конкретного двигателя, вероятно, произойдет насыщение его магнитного сердечника. Насыщение магнитопровода вызывает резкое увеличение потребляемого тока, что, в свою очередь, приводит к перегреву блока двигателя. Вы можете предотвратить насыщение магнитного сердечника, уменьшив входное напряжение и поддерживая постоянное отношение напряжения к частоте.
Математически скорость двигателя может быть выражена как функция частоты напряжения питания и числа полюсов двигателя следующим образом:
Для двигателей переменного тока можно рассчитать число оборотов двигателя трех типов: число оборотов без нагрузки, проскальзывание оборотов и число оборотов при полной нагрузке. Чтобы получить число оборотов без нагрузки, вы умножаете частоту сети на 60, затем на два и, наконец, делите результаты на количество полюсов в двигателе. 60 в умножении представляет количество секунд в минуте, и суть умножения на 2 заключается в том, что в цикле питания есть отрицательные и положительные импульсы.
Фактическое число оборотов двигателя всегда ниже синхронной скорости. Это связано с тем, что если якорь вращается с заданной синхронной скоростью, магнитное поле обмоток статора больше не будет взаимодействовать с магнитным полем обмоток ротора, т. е. не будет относительного движения между двумя магнитными полями. В таких обстоятельствах это означает, что в обмотках ротора будет индуцироваться нулевой ток, и, следовательно, в якоре не будет создаваться магнитное поле, заставляющее его вращаться. Разница между синхронной скоростью двигателя и фактической скоростью называется скольжением оборотов и математически выражается как:
Его также можно получить путем преобразования рейтинга скольжения двигателя в число оборотов в минуту следующим образом;
Чтобы оценить рейтинг проскальзывания двигателя, сначала найдите разницу между синхронной скоростью и номинальной скоростью при полной нагрузке, а затем разделите результат на синхронную скорость и умножьте результат на 100 %, что математически выражается как:
Число оборотов в минуту при полной нагрузке получается путем вычитания проскальзывания числа оборотов в минуту из числа оборотов в минуту без нагрузки.
Для двигателей постоянного тока число оборотов в минуту в основном зависит от входного напряжения двигателя. В основном производители двигателей постоянного тока предоставляют диаграмму, показывающую ожидаемую скорость двигателя при различных настройках напряжения. Чтобы получить желаемые обороты, можно регулировать входное напряжение в соответствии с таблицей.
Рассмотрим несколько примеров расчета оборотов двигателя. Как было показано ранее, для двигателей переменного тока скорость вращения без нагрузки зависит от частоты сети и количества полюсов.
Пример 1: При частоте сети 60 Гц и четырехполюсном двигателе переменного тока число оборотов двигателя на холостом ходу можно определить как:
Величина скольжения варьируется от одного двигателя к другому в зависимости от конструкции двигателя. Например, если фактическое число оборотов двигателя, указанное на паспортной табличке этого двигателя, составляет 1725 об/мин, проскальзывание оборотов будет равно.
Если для 60 Гц и 4-полюсного двигателя задано скольжение оборотов на 75 об/мин, номинальное число оборотов при полной нагрузке для двигателя будет:
Пример 2: Для двигателя 60 Гц с двумя полюсами и проскальзыванием 150 об/мин определите рабочую скорость без нагрузки и с полной нагрузкой.
Теоретически 6-полюсный электродвигатель, подключенный к источнику питания с частотой 60 Гц, работает со скоростью 1 200 об/мин без нагрузки и со скоростью 1 175 об/мин под нагрузкой. В то время как 8-полюсный двигатель будет иметь скорость без нагрузки около 900 об/мин и 800 об/мин при нагрузке. Наиболее распространенными двигателями переменного тока являются 2-полюсные, 4-полюсные, 6-полюсные и 8-полюсные двигатели. 12- и 16-полюсные двигатели обеспечивают рабочую скорость без нагрузки 600 и 450 об/мин соответственно, но они менее распространены.
Синхронная скорость асинхронного двигателя переменного тока может регулироваться с помощью преобразователя частоты. Преобразователь частоты может помочь изменить частоту статора, потому что он будет вращаться с той же частотой, что и вращающееся магнитное поле источника питания переменного тока. Синхронная скорость может быть выражена как функция частоты статора и числа полюсов,
Где;
Таким образом, если для асинхронного двигателя переменного тока с 4 полюсами требуется синхронная скорость 1500 об/мин, тогда необходимая частота статора будет:
Кроме того, конструкция проводки определяет количество полюсов в двигателе, а увеличение числа полюсов в двигателе снижает обороты двигателя при работе на холостом ходу и при полной нагрузке. В частности, количество полюсов влияет на скорость двигателя, поскольку увеличение числа полюсов приводит к тому, что двигатель работает намного медленнее. Например, якорь двухполюсного двигателя достигает полного поворота на 360 градусов всего за одну смену полярности, в то время как якорь четырехполюсного двигателя достигает поворота на 180 градусов только за одну смену полярности.
Таким образом, если бы все остальные параметры оставались постоянными, скорость вращения 2-полюсного двигателя была бы в два раза выше, чем у 4-полюсного двигателя. А так как полярность источника питания 60Гц меняется 60 раз каждую секунду. 2-полюсный двигатель, подключенный к такому источнику питания (60 Гц), будет вращаться со скоростью 3600 об/мин, а 4-полюсный двигатель будет иметь скорость вращения 1800 об/мин.
При эксплуатации, ремонте или даже замене двигателя крайне важно полностью понимать технические характеристики двигателя. Как упоминалось ранее, расчет числа оборотов двигателя является одним из ключевых факторов, учитываемых при выборе двигателя. Поскольку точный расчет оборотов двигателя может легко помочь вам оценить механическую мощность вращения вала двигателя, которая имеет основополагающее значение для определения способности данного двигателя выполнять конкретную задачу.
Знание оборотов двигателя также имеет решающее значение, когда инженеры-электрики и инженеры-конструкторы разрабатывают графические иллюстрации характеристик двигателя с использованием кривых крутящий момент-скорость. Причина в том, что для построения кривых крутящий момент-скорость необходимо построить график оборотов двигателя, тока якоря, выходной механической мощности и эффективности в зависимости от выходного крутящего момента двигателя. Кривые крутящий момент-скорость очень часто встречаются в технических руководствах по двигателям постоянного тока, поскольку они дают представление о том, как вы можете регулировать скорость вращения вашего двигателя постоянного тока.
Когда производители двигателей указывают противоЭДС (противоэлектродвижущую силу) двигателя, им требуется угловая скорость этого двигателя. Противо-ЭДС, также известная как встречная ЭДС (CEMF), представляет собой напряжение, возникающее при вращении якоря, и оно прямо пропорционально угловой скорости двигателя. Константа пропорциональности в этом отношении называется «константой противо-ЭДС» двигателя, часто выражаемой в единицах вольт/об/мин. Следовательно, зная значение постоянной противо-ЭДС, можно оценить скорость двигателя в совместимых единицах, т. е. число оборотов в минуту можно использовать для расчета ожидаемого значения противо-ЭДС двигателя.
Число оборотов двигателя также помогает определить выходную мощность двигателя. При нулевых оборотах выходная мощность равна нулю, а при максимальной рабочей скорости (об/мин) значение выходной мощности двигателя является максимальным. Крутящий момент или движущая сила, которая заставляет двигатель работать, также активны от 0% до 100% рабочей скорости. Крутящий момент двигателя относительно постоянен во время работы двигателя, но двигатель обеспечивает более высокую выходную мощность при более высокой скорости. Это означает, что двигатель будет иметь более высокую выходную мощность при более высоких настройках оборотов и низкую выходную мощность при более низких настройках оборотов. Математически
Где;
Например, если электродвигатель развивает выходной крутящий момент 3,6 Нм при скорости 2000 об/мин, мощность на валу двигателя будет равна:
Если изменить настройки скорости того же двигателя на 3450 об/мин, то двигатель будет производить выходную мощность 1,3 кВт. Таким образом, знание оборотов двигателя всегда поможет маневрировать в настройках двигателя для достижения желаемых характеристик двигателя с точки зрения крутящего момента и выходной мощности.
Число оборотов двигателя является одним из наиболее важных факторов, влияющих на работу двигателей переменного или постоянного тока. Точный расчет оборотов двигателя особенно важен при выборе двигателя для конкретного применения или при ремонте и замене старого двигателя. В этой статье рассказывается, как рассчитать обороты двигателя переменного тока без нагрузки, при полной нагрузке и скольжении.