Jak określić moc i prędkość asynchronicznego silnika elektrycznego na podstawie uzwojenia stojana. Wyznaczanie prędkości silnika elektrycznego przez uzwojenie cewek Pomiar prędkości silnika

Kupując silnik elektryczny z własnych rąk, nie możesz liczyć na dostępność dokumentacji technicznej do niego. Następnie pojawia się pytanie, jak sprawdzić liczbę obrotów zakupionego urządzenia. Można zaufać słowom sprzedawcy, ale sumienność nie zawsze jest jego znakiem rozpoznawczym.

Wtedy pojawia się problem z określeniem liczby obrotów. Możesz to rozwiązać, znając niektóre subtelności urządzenia silnikowego. Zostanie to omówione dalej.

Określ obrót

Istnieje kilka sposobów pomiaru prędkości silnika. Najbardziej niezawodne jest użycie tachometru - urządzenia zaprojektowanego specjalnie do tego celu. Jednak nie każda osoba posiada takie urządzenie, zwłaszcza jeśli nie zajmuje się zawodowo silnikami elektrycznymi. Dlatego istnieje kilka innych opcji, które pozwalają poradzić sobie z zadaniem „na oko”.

Pierwszy polega na zdjęciu jednej z pokryw silnika w celu zlokalizowania cewki uzwojenia. Tych ostatnich może być kilka. Wybrany jest ten, który jest bardziej dostępny i znajduje się w strefie widoczności. Najważniejsze jest, aby zapobiec naruszeniu integralności urządzenia podczas pracy.

Kiedy cewka się otworzy, należy ją dokładnie zbadać i spróbować porównać rozmiar z pierścieniem stojana. Ten ostatni jest stałym elementem silnika elektrycznego, a znajdujący się w nim wirnik obraca się.

Gdy pierścień jest do połowy zamknięty przez cewkę, liczba obrotów na minutę osiąga 3000. Jeśli trzecia część pierścienia jest zamknięta, liczba obrotów wynosi około 1500. Na ćwiartkę liczba obrotów wynosi 1000.

Drugi sposób związany jest z uzwojeniami wewnątrz stojana. Uwzględniana jest liczba szczelin zajmowanych przez jedną sekcję dowolnej cewki. Rowki znajdują się na rdzeniu, ich liczba wskazuje na liczbę par biegunów. 3000 obr/min będzie w obecności dwóch par biegunów, przy czterech - 1500 obrotach, przy sześciu - 1000.

Odpowiedzią na pytanie, od czego zależy liczba obrotów silnika elektrycznego, będzie stwierdzenie: od liczby par biegunów, a jest to zależność odwrotnie proporcjonalna.

Na korpusie każdego silnika fabrycznego znajduje się metalowa metka, na której wskazane są wszystkie cechy. W praktyce takiego znacznika może brakować lub jest on wymazany, co nieco komplikuje zadanie określenia liczby obrotów.

Dostosowujemy prędkość

Praca z różnymi narzędziami i sprzętem elektrycznym w domu lub w pracy z pewnością rodzi pytanie, jak regulować prędkość silnika elektrycznego. Na przykład konieczna staje się zmiana prędkości ruchu części w maszynie lub wzdłuż przenośnika, dostosowanie wydajności pomp, zmniejszenie lub zwiększenie przepływu powietrza w systemach wentylacyjnych.

Przeprowadzanie tych procedur przez obniżanie napięcia jest prawie bezcelowe, obroty gwałtownie spadną, a moc urządzenia znacznie się zmniejszy. Dlatego do regulacji prędkości obrotowej silnika stosuje się specjalne urządzenia. Rozważmy je bardziej szczegółowo.

Przetwornice częstotliwości działają jak niezawodne urządzenia, które mogą radykalnie zmienić częstotliwość prądu i kształt sygnału. Oparte są na półprzewodnikowych triodach (tranzystorach) dużej mocy oraz modulatorze impulsów.

Mikrokontroler steruje całym procesem konwertera. Dzięki takiemu podejściu możliwe staje się osiągnięcie płynnego wzrostu obrotów silnika, co jest niezwykle ważne w mechanizmach o dużym obciążeniu. Powolne przyspieszenie zmniejsza obciążenia, pozytywnie wpływając na żywotność sprzętu przemysłowego i domowego.

Wszystkie konwertery wyposażone są w ochronę o kilku stopniach. Niektóre modele działają kosztem napięcia jednofazowego 220 V. Powstaje pytanie, czy możliwe jest obracanie silnika trójfazowego dzięki jednej fazie? Odpowiedź będzie pozytywna, jeśli spełniony zostanie jeden warunek.

Po przyłożeniu napięcia jednofazowego do uzwojenia konieczne jest „pchnięcie” wirnika, ponieważ sam się nie drgnie. Wymaga to kondensatora rozruchowego. Gdy silnik zacznie się obracać, pozostałe uzwojenia zapewnią brakujące napięcie.

Istotną wadą takiego schematu jest silna nierównowaga faz. Jest to jednak łatwo skompensowane przez włączenie autotransformatora do obwodu. Ogólnie jest to dość złożony schemat. Zaletą przemiennika częstotliwości jest możliwość łączenia silników typu asynchronicznego bez użycia skomplikowanych obwodów.

Co daje konwerter?

Konieczność zastosowania regulatora prędkości silnika elektrycznego w przypadku modeli asynchronicznych jest następująca:

Osiągnięto znaczne oszczędności energii. Ponieważ nie wszystkie urządzenia wymagają dużych prędkości obrotowych wału silnika, sensowne jest ich zmniejszenie o jedną czwartą.

Zapewniona jest niezawodna ochrona wszystkich mechanizmów. Przetwornica częstotliwości pozwala kontrolować nie tylko temperaturę, ale także ciśnienie i inne parametry układu. Fakt ten jest szczególnie ważny, jeśli pompa jest napędzana silnikiem.

Czujnik ciśnienia zamontowany w zbiorniku wysyła sygnał po osiągnięciu odpowiedniego poziomu, dzięki czemu silnik zatrzymuje się.

Trwa miękki start. Dzięki regulatorowi eliminuje się potrzebę stosowania dodatkowych urządzeń elektronicznych. Przetwornica częstotliwości jest łatwa w konfiguracji i zapewnia pożądany efekt.

Koszty utrzymania są zredukowane, ponieważ regulator minimalizuje ryzyko uszkodzenia napędu i innych mechanizmów.

Tym samym silniki elektryczne z regulatorem prędkości okazują się niezawodnymi urządzeniami o szerokim spektrum zastosowań.

Należy pamiętać, że praca każdego urządzenia opartego na silniku elektrycznym będzie prawidłowa i bezpieczna tylko wtedy, gdy parametr prędkości będzie adekwatny do warunków użytkowania.

Zdjęcie prędkości silnika

Podczas obsługi dowolnej maszyny nie można obejść się bez silnika elektrycznego. Wiele osób kupuje silnik elektryczny z własnej ręki bez żadnej dokumentacji. W tej sytuacji pojawia się problem z określeniem prędkości silnika elektrycznego. Aby rozwiązać ten problem, możesz użyć kilku metod.

Wszystkie główne cechy silnika elektrycznego muszą być wskazane na metalowej plakietce umieszczonej na jego korpusie. Ale w praktyce albo brakuje tagu, albo informacja została skasowana podczas pracy.

Ponieważ prędkość liniowa jednostajnie zmienia kierunek, ruch po okręgu nie może być nazwany jednostajnym, jest jednostajnie przyspieszany.

Prędkość kątowa

Wybierz punkt na okręgu 1 . Zbudujmy promień. Na jednostkę czasu punkt przesunie się do punktu 2 . W tym przypadku promień opisuje kąt. Prędkość kątowa jest liczbowo równa kątowi obrotu promienia w jednostce czasu.

Okres i częstotliwość

Okres rotacji T to czas potrzebny ciału na wykonanie jednego obrotu.

RPM to liczba obrotów na sekundę.

Częstotliwość i okres są powiązane relacją

Związek z prędkością kątową

Linia prędkości

Każdy punkt na okręgu porusza się z pewną prędkością. Ta prędkość nazywana jest liniową. Kierunek wektora prędkości liniowej zawsze pokrywa się ze styczną do okręgu. Na przykład iskry spod młynka poruszają się, powtarzając kierunek prędkości chwilowej.

Rozważ punkt na kole, który wykonuje jeden obrót, czas, który spędza - to jest okres T. Droga pokonywana przez punkt to obwód koła.

przyspieszenie dośrodkowe

Podczas poruszania się po okręgu wektor przyspieszenia jest zawsze prostopadły do ​​wektora prędkości, skierowany do środka okręgu.

Korzystając z poprzednich wzorów, możemy wyprowadzić następujące zależności

Punkty leżące na tej samej linii prostej wychodzącej ze środka okręgu (np. mogą to być punkty leżące na szprychach koła) będą miały te same prędkości kątowe, okres i częstotliwość. Oznacza to, że będą się obracać w ten sam sposób, ale z różnymi prędkościami liniowymi. Im dalej punkt znajduje się od środka, tym szybciej będzie się poruszał.

Prawo dodawania prędkości obowiązuje również dla ruchu obrotowego. Jeżeli ruch ciała lub układu odniesienia nie jest jednorodny, to prawo stosuje się do prędkości chwilowych. Na przykład prędkość osoby idącej wzdłuż krawędzi obracającej się karuzeli jest równa sumie wektorowej liniowej prędkości obrotu krawędzi karuzeli i prędkości osoby.

Ziemia uczestniczy w dwóch głównych ruchach obrotowych: dziennym (wokół własnej osi) i orbitalnym (wokół Słońca). Okres obrotu Ziemi wokół Słońca wynosi 1 rok lub 365 dni. Ziemia obraca się wokół własnej osi z zachodu na wschód, okres tego obrotu wynosi 1 dzień lub 24 godziny. Szerokość geograficzna to kąt między płaszczyzną równika a kierunkiem od środka Ziemi do punktu na jej powierzchni.

Zgodnie z drugim prawem Newtona przyczyną każdego przyspieszenia jest siła. Jeżeli poruszające się ciało doświadcza przyspieszenia dośrodkowego, to natura sił powodujących to przyspieszenie może być inna. Na przykład, jeśli ciało porusza się po okręgu na przywiązanej do niego linie, to działającą siłą jest siła sprężystości.

Jeżeli ciało leżące na dysku obraca się wraz z dyskiem wokół własnej osi, to taką siłą jest siła tarcia. Jeśli siła przestanie działać, ciało będzie nadal poruszać się po linii prostej

Rozważ ruch punktu po okręgu od A do B. Prędkość liniowa jest równa v A oraz v B odpowiednio. Przyspieszenie to zmiana prędkości na jednostkę czasu. Znajdźmy różnicę wektorów.

Czasami w swojej praktyce miałem do czynienia z jednym problemem związanym z asynchronicznymi silnikami elektrycznymi - jak określić liczbę obrotów wirnika silnika elektrycznego, jeśli nie ma tagu i dokumentacji technicznej silnika elektrycznego?

W rzeczywistości pytanie jest rozwiązane po prostu - prędkość może być określona przez cewki uzwojenia stojana asynchronicznego silnika elektrycznego.

Asynchroniczne silniki elektryczne dzielą się przez liczbę obrotów wirnika na: 1000 obr/min, 1500 obr/min i 3000 obr/min. Jednocześnie należy pamiętać, że jeśli asynchroniczny silnik elektryczny nazwiemy „tysięcznikiem”, to nie ma on 1000 obr/min, bo. jest asynchroniczny (wirnik pozostaje w tyle za polem magnetycznym). Może mieć 940 obr/min, około 980 obr/min, ale nie 1000 obr/min. To samo dotyczy „półtora tysiąca” (1440 - 1480 obr./min) i „trzech tysięcy” (2940 - 2980 obr./min).

Jak określić prędkość wirnika za pomocą uzwojenia stojana?

Otwieramy jedną z dwóch pokryw silnika elektrycznego i patrzymy na cewki uzwojenia, a raczej na jedną cewkę. Może składać się z kilku sekcji (2, 3, 4).

W stojanie znajdujemy cewkę, która jest dla nas najlepiej widoczna. Teraz przyjrzymy się jego rozmiarowi w stosunku do żelaza stojana. Nie powiem ci, jak połączone są ze sobą cewki, jak połączone są sekcje w cewce, przez ile szczelin w stojanie są ułożone itp. Nie potrzebujemy tego teraz. Musimy teraz określić odległość, jaką zajmuje jedna cewka wzdłuż żelaznego pierścienia stojana.

Po określeniu tej odległości (nawet na oko) możemy z całą pewnością stwierdzić, ile obrotów ma dany asynchroniczny silnik elektryczny.

1. Jeśli cewka zajmuje połowę żelaznego pierścienia stojana, silnik elektryczny pracuje z prędkością 3000 obr./min.

Jeśli dokumentacja techniczna silnika zaginie, a napisy na obudowie są skasowane lub nieczytelne, pojawia się pytanie: jak określić moc silnika elektrycznego bez tagu? Jest kilka metod, o których Ci opowiemy, a Ty po prostu musisz wybrać najbardziej dogodną dla swojego przypadku.

Pomiary praktyczne

Najtańszym sposobem jest sprawdzenie odczytów domowego licznika energii elektrycznej. Najpierw należy wyłączyć absolutnie wszystkie sprzęty AGD i zgasić światła we wszystkich pokojach, ponieważ nawet żarówka 40W zniekształci odczyty. Upewnij się, że licznik się nie obraca lub wskaźnik nie miga (w zależności od modelu). Masz szczęście, jeśli masz miernik rtęci - pokazuje obciążenie w kW, więc wystarczy włączyć silnik na 5 minut przy pełnej mocy i sprawdzić odczyty.

Liczniki indukcyjne prowadzą ewidencję w kW/h. Zapisz odczyty przed włączeniem silnika, pozwól mu pracować dokładnie przez 10 minut (lepiej użyć stopera). Zrób nowy odczyt licznika i znajdź różnicę przez odejmowanie. Pomnóż tę liczbę przez 6. Wynik to moc silnika w kW.

Jeśli silnik jest mały, obliczenie parametrów będzie nieco trudniejsze. Dowiedz się ile obrotów (lub impulsów) równa się 1kW/h - informację znajdziesz na liczniku. Powiedzmy, że jest to 1600 obr/min (lub miga kontrolka). Jeśli licznik wykonuje 20 obrotów na minutę przy pracującym silniku, pomnóż tę liczbę przez 60 (liczbę minut na godzinę). Okazuje się, że 1200 obrotów na godzinę. Podziel 1600 przez 1200 (1,3) - to jest moc silnika. Wynik jest tym dokładniejszy, im dłużej mierzysz odczyty, ale nadal występuje niewielki błąd.

Definicja według tabel

Jak poznać moc silnika elektrycznego na podstawie średnicy wału i innych wskaźników? W Internecie nie jest trudno znaleźć tabele techniczne, za pomocą których można znaleźć rodzaj silnika i odpowiednio jego moc. Musisz wyczyścić następujące opcje:

• średnica wału;
• częstotliwość jego rotacji lub liczba biegunów;
• wymiary montażowe;
• średnica kołnierza (jeśli silnik jest kołnierzowy);
• wysokość do środka szybu;
• długość silnika (bez wystającej części wału);
• odległość osi.

Obliczanie obrotów

Określ wizualnie liczbę uzwojeń stojana. Użyj testera lub miliamperomierza, aby sprawdzić liczbę biegunów - nie ma potrzeby demontażu silnika. Podłącz urządzenie do jednego z uzwojeń i równomiernie obracaj wałem. Liczba ugięć strzałek to liczba biegunów. Należy pamiętać, że prędkość wału przy tej metodzie obliczeń jest nieco niższa niż uzyskany wynik.

Definicja według wymiarów

Innym sposobem jest wykonanie pomiarów i obliczeń. Wielu z tych, którzy są zainteresowani tym, jak sprawdzić moc silnika trójfazowego, woli to. Będziesz potrzebować następujących danych:

• Średnica rdzenia w centymetrach (D). Jest mierzony po wewnętrznej stronie stojana. Wymagana jest również długość rdzenia z uwzględnieniem otworów wentylacyjnych.

• Częstotliwość rotacji brutto (n) i częstotliwość sieci (f).

Za ich pośrednictwem obliczyć wskaźnik podziału biegunów. D razy n razy pi - nazwijmy to A. 120 razy f - to jest B. Podziel A przez B.

Wyznaczanie na podstawie mocy dostarczanej przez silnik

Tutaj znowu musisz uzbroić się w kalkulator. Dowiedzieć się:

• obroty wału na sekundę (A);
• wskaźnik siły pociągowej silnika (B);
• promień wału (C) - można to zrobić za pomocą suwmiarki.

Wyznaczenie mocy silnika elektrycznego w W odbywa się według wzoru: Ax6,28xVxC.

Dlaczego musisz znać moc silnika?

Ze wszystkich parametrów technicznych silnika elektrycznego (sprawność, znamionowy prąd roboczy, prędkość itp.) najważniejsza jest moc. Znając główne dane, będziesz w stanie:

• Wybierz przekaźnik termiczny i automatyczną maszynę, które są odpowiednie dla ocen.
• Określ pojemność i przekrój przewodów elektrycznych do podłączenia urządzenia.
• Pracuj silnik zgodnie z jego parametrami, unikając przeciążeń.

Opisaliśmy, jak mierzyć moc silnika elektrycznego na różne sposoby. Użyj tego, który najlepiej Ci odpowiada. Korzystając z dowolnej z metod, wybierzesz jednostkę, która najlepiej spełni Twoje wymagania. Jednak najskuteczniejszą opcją oszczędzającą czas i zwalniającą z konieczności szukania informacji oraz dokonywania pomiarów i obliczeń jest przechowywanie paszportu technicznego w bezpiecznym miejscu i dbanie o to, aby tabliczka znamionowa z danymi nie zginęła.