Deoarece viteza liniară schimbă uniform direcția, mișcarea de-a lungul cercului nu poate fi numită uniformă, este accelerată uniform.
Viteză unghiulară
Alegeți un punct pe cerc 1 ... Să construim o rază. Într-o unitate de timp, punctul se va deplasa la punctul respectiv 2 ... În acest caz, raza descrie unghiul. Viteza unghiulară este numerică egală cu unghiul de rotație al razei pe unitate de timp.
Perioada și frecvența
Perioada de rotație T- acesta este timpul în care corpul face o revoluție.
Viteza de rotație este numărul de rotații pe secundă.
Frecvența și perioada sunt corelate de raport
Relația cu viteza unghiulară
Viteza liniară
Fiecare punct de pe cerc se mișcă cu o anumită viteză. Această viteză se numește liniară. Direcția vectorului vitezei liniare coincide întotdeauna cu tangenta la cerc. De exemplu, scânteile de sub polizor se mișcă, repetând direcția vitezei instantanee.
Luați în considerare un punct pe un cerc care face o revoluție, timpul petrecut este o perioadă T... Calea pe care o depășește un punct este lungimea unui cerc.
Accelerație centripetă
Când se deplasează de-a lungul unui cerc, vectorul de accelerație este întotdeauna perpendicular pe vectorul de viteză, direcționat spre centrul cercului.
Folosind formulele anterioare, putem obține următoarele relații
Punctele situate pe o linie dreaptă care iese din centrul cercului (de exemplu, acestea pot fi puncte care se află pe spița roții) vor avea aceeași viteză unghiulară, perioadă și frecvență. Adică se vor roti în același mod, dar cu viteze liniare diferite. Cu cât punctul este mai departe de centru, cu atât se va mișca mai repede.
Legea adaosului de viteze este valabilă și pentru mișcarea de rotație. Dacă mișcarea corpului sau a cadrului de referință nu este uniformă, atunci legea se aplică pentru viteze instantanee. De exemplu, viteza unei persoane care merge pe marginea unui carusel rotativ este egală cu suma vectorială a vitezei liniare de rotație a marginii caruselului și a vitezei de mișcare a persoanei.
Pământul participă la două mișcări de rotație principale: diurnă (în jurul axei sale) și orbitală (în jurul Soarelui). Perioada de rotație a Pământului în jurul Soarelui este de 1 an sau 365 de zile. Pământul se rotește în jurul axei sale de la vest la est, perioada acestei rotații este de 1 zi sau 24 de ore. Latitudinea este unghiul dintre planul ecuatorial și direcția de la centrul Pământului la un punct de pe suprafața acestuia.
Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța este cauza oricărei accelerații. Dacă un corp în mișcare experimentează o accelerație centripetă, atunci natura forțelor care provoacă această accelerație poate fi diferită. De exemplu, dacă un corp se mișcă în cerc pe o frânghie legată de el, atunci forța de acțiune este forța elastică.
Dacă un corp întins pe un disc se rotește cu discul în jurul axei sale, atunci o astfel de forță este forța de frecare. Dacă forța încetează să acționeze, atunci corpul se va mișca în linie dreaptă.
Luați în considerare mișcarea unui punct pe un cerc de la A la B. Viteza liniară este egală cu v Ași v B respectiv. Accelerare - schimbarea vitezei pe unitate de timp. Să găsim diferența în vectori.
Uneori, în practica mea, a trebuit să mă confrunt cu o problemă legată de motoarele electrice asincrone - cum să determin numărul de rotații ale rotorului unui motor electric dacă nu există etichetă și documentație tehnică pentru motorul electric?
Întrebarea, de fapt, este rezolvată simplu - rotațiile pot fi determinate de bobinele înfășurării statorice ale unui motor electric asincron.
Motoarele electrice asincrone sunt împărțite la numărul de rotații ale rotorului în: 1000 rpm, 1500 rpm și 3000 rpm. Trebuie să ne amintim că, dacă numim un motor electric asincron „mii”, atunci acesta nu are 1000 rpm, deoarece este asincron (rotorul rămâne în spatele câmpului magnetic). S-ar putea să aibă 940 rpm, aproximativ 980 rpm, dar nu 1000 rpm. Același lucru este valabil pentru „o mie și jumătate” (1440 - 1480 rpm) și „trei mii” (2940 - 2980 rpm).
Cum se determină viteza rotorului de la înfășurarea statorului
Deschidem una dintre cele două capace ale motorului electric și ne uităm la bobinele de înfășurare sau, mai bine zis, la o bobină. Poate consta din mai multe secțiuni (2, 3, 4).
În stator găsim bobina pe care o vedem cel mai bine. Acum ne uităm la dimensiunea sa în raport cu fierul de stator. Nu vă voi spune cum sunt conectate bobinele între ele, cum sunt conectate secțiunile din bobină, prin câte sloturi din stator sunt așezate etc. Nu avem nevoie de asta acum. Acum trebuie să determinăm distanța pe care o ia o bobină de-a lungul inelului de fier statoric.
După determinarea acestei distanțe (chiar și prin ochi), putem spune cu încredere câte rotații are un anumit motor electric asincron.
1. Dacă bobina ocupă jumătate din inelul de fier al statorului, atunci motorul electric este de 3000 rpm.
A fost nevoie să se afle puterea sau viteza arborelui și alți parametri ai motorului electric, dar după o examinare atentă, nu a existat nicio placă (shyldik) cu numele și parametrii tehnici pe corpul său. Va trebui să o determinați singur, pentru aceasta există mai multe moduri și le vom lua în considerare mai jos.
Puterea motorului electric este rata de conversie a energiei electrice, este obișnuit să o determinați în wați.
Pentru a înțelege cum funcționează acest lucru, avem nevoie de 2 cantități: curent și tensiune. Puterea curentului este numărul de curent care trece prin secțiunea transversală pentru o anumită perioadă de timp, este obișnuit să-l determinați în amperi. Tensiune - o valoare egală cu munca de deplasare a sarcinii între 2 puncte ale circuitului, este obișnuit să o determinați în volți.
Pentru a calcula puterea, se folosește formula N = A / t, unde:
N - putere;
Dar munca;
Adesea motorul electric vine din fabrică cu parametrii tehnici specificați. Dar puterea declarată nu corespunde întotdeauna cu cea reală și cel mai probabil poate însemna doar puterea maximă a debitului electric.
Deci, dacă, de exemplu, este indicată o putere de 500 de wați pe instrumentul dvs. electric, aceasta nu înseamnă deloc că instrumentul se trezește pentru a consuma exact 500 de wați.
Motoarele electrice produc o putere discretă standard, tipuri de linie 1,5, 2,2, 4 kW.
Un electrician cu experiență poate distinge cu ușurință între 1,5 și 2,2 kW doar privind dimensiunile sale. În plus, el va putea determina numărul de rotații ale motorului după mărimea statorului, numărul de perechi de poli și diametrul arborelui.
Învelișul va avea și mai multă experiență în această chestiune, un specialist care derulează motoarele electrice cu 100% încredere va determina parametrii tehnici ai motorului dvs. electric.
Dacă placa de identificare a motorului se pierde pentru a calcula puterea motorului, trebuie să măsurați curentul pe înfășurările rotorului și să utilizați formula standard pentru a găsi consumul de energie al motorului electric.
Principalele modalități de a determina puterea motorului
Determinarea puterii de curent... Pentru a face acest lucru, conectăm motorul la rețea și controlăm tensiunea. Apoi, unul câte unul, în circuitul fiecăruia dintre înfășurările statorului, pornim ampermetrul și măsurăm curentul consumat. După ce am găsit suma curenților consumați, numărul rezultat trebuie înmulțit cu o tensiune fixă, ca urmare, obținem un număr care determină puterea motorului electric în wați.
Determinați puterea după mărime... Este necesar să se măsoare diametrul miezului (din interior) și lungimea acestuia.
Înmulțim frecvența sincronă de rotație a arborelui cu diametrul miezului (în centimetri), înmulțim cifra rezultată cu 3,14, apoi o împărțim cu frecvența rețelei înmulțită cu 120. Valoarea puterii rezultate se trezește în kilowați.
Măsurarea prin contor... Metoda este considerată cea mai simplă. Pentru a face acest lucru, pentru puritatea experimentului, oprim toate încărcăturile din casă. Apoi, trebuie să porniți motorul pentru un anumit timp (de exemplu, 10 minute). Pe perie puteți vedea diferența de kilowați; pe acesta puteți calcula cu ușurință câți kilowați consumă motorul. Cea mai convenabilă modalitate este de a utiliza un contor electric portabil care arată consumul în kilowați (wați) în timp real.
Pentru a determina indicatorul real al puterii pe care o produce motorul, este necesar să se găsească viteza brută de rotație, măsurată în numărul de rotații pe secundă, efortul de tracțiune al motorului.
Viteza este înmulțită secvențial cu 6,28, forța și raza arborelui, care pot fi calculate cu un etrier vernier. Valoarea de putere găsită este exprimată în wați.
Determinați numărul de lucru al rotațiilor motorului.
Determinăm puterea conform tabelelor de calcul... Folosind un etrier vernier, măsurăm diametrul arborelui, lungimea motorului (fără arborele proeminent) și distanța față de axă. oricare, precum și distanța găurilor de montare.
Din aceste date, utilizând un tabel pivot, puteți determina cu ușurință puterea motorului și alte caracteristici.
1.1KW
1,5 kw
Mașinile asincrone vechi și uzate fabricate sovietic sunt considerate de cea mai înaltă calitate și mai durabile. Cu toate acestea, după cum știu mulți electricieni, plăcuțele de pe ele pot fi complet ilizibile, iar în motorul însuși ar putea fi rebobinate. Puteți determina viteza nominală după numărul de poli din înfășurare, dar dacă vorbim despre mașini cu rotor de fază sau nu există dorința de a dezasambla carcasa, puteți recurge la una dintre metodele dovedite.
Determinarea vitezei folosind un desen grafic
Există desene grafice circulare pentru a determina turația motorului. Concluzia este că un cerc de hârtie cu un model dat lipit de capătul arborelui, atunci când se rotește, formează un anumit efect grafic atunci când este iluminat de o sursă de lumină cu o frecvență de 50 Hz. Astfel, după ce parcurgeți mai multe cifre și comparați rezultatul cu datele tabulare, puteți determina viteza nominală a motorului.Dimensiuni tipice de instalare
Producția industrială în URSS, la fel ca cele mai moderne, a fost produsă în conformitate cu standardele de stat și are un tabel de corespondență stabilit. Pe baza acestui fapt, este posibil să se măsoare înălțimea centrului arborelui în raport cu planul de aterizare, diametrul și diametrul acestuia, precum și dimensiunile găurilor de montare. În majoritatea cazurilor, aceste date vor fi suficiente pentru a găsi motorul necesar în tabel și nu numai pentru a determina viteza, ci și pentru a stabili puterea sa electrică și netă.Cu un tahometru mecanic
Foarte des este necesar să se determine nu numai caracteristica nominală a unei mașini electrice, ci și să se cunoască numărul exact de rotații la un moment dat. Acest lucru se face la diagnosticarea și determinarea unui indicator precis.În laboratoarele electromecanice și în producție se folosesc dispozitive speciale - tahometre. Cu acces la astfel de echipamente, este posibil să se măsoare viteza unui motor cu inducție în câteva secunde. Tahometrul are un cadran sau cadran digital și o tijă de măsurare, la capătul căreia există o gaură cu o minge. Dacă ungeți orificiul de centrare de pe arbore cu ceară vâscoasă și apăsați ferm joja împotriva acestuia, cadranul va afișa RPM exact.
Cu un detector de efect stroboscopic
Dacă motorul este în funcțiune, puteți evita să îl desprindeți de servomotor și să scoateți capacul din spate doar pentru a ajunge la gaura de centrare. Numărul exact de rotații în aceste cazuri poate fi, de asemenea, măsurat folosind un detector stroboscopic. Pentru a face acest lucru, se aplică un risc longitudinal de alb pe arborele motorului și un dispozitiv de captare a luminii dispozitivului este instalat vizavi de acesta.Când motorul este pornit, dispozitivul va determina numărul exact de rotații pe minut în funcție de frecvența apariției petei albe. Această metodă este utilizată, de regulă, în examinarea de diagnostic a mașinilor electrice puternice și dependența vitezei de rotație de sarcina aplicată.
Folosirea unui cooler de pe un computer personal
O metodă foarte originală poate fi utilizată pentru a măsura turația motorului. Folosește răcirea lamelor de pe un computer personal. Elica este atașată la capătul arborelui cu bandă dublă, iar cadrul ventilatorului este ținut cu mâna. Firul ventilatorului este conectat la oricare dintre conectorii plăcii de bază, unde se pot face măsurători, în timp ce răcitorul în sine nu trebuie alimentat. O citire exactă a RPM poate fi obținută prin intermediul utilitarului BIOS sau al unui utilitar de diagnosticare care rulează sub sistemul de operare.Toate motoarele electrice au caracteristici de bază:
- Consum de energie
- Eficiență maximă
- Viteza nominală a arborelui
- Momentul nominal
De asemenea, au o caracteristică mecanică - dependența momentului de viteză. Numărul de rotații ale motorului electric poate fi determinat de bobinele înfășurării statorului. Pentru a face acest lucru, în stator, trebuie să găsiți o bobină care este cel mai bine vizualizată. Dacă calculați distanța ocupată de bobină de-a lungul inelului de fier al statorului, puteți determina cu exactitate câte rotații are un model asincron dat.
Dispozitivele asincrone sunt împărțite la numărul de rotații ale motorului în: 1000 rpm, 1500 rpm și 3000 rpm.
Dacă distanța este jumătate din inelul de fier al statorului, atunci aceasta este o unitate de 3000 rpm. Dacă acesta este 1/3 din inelul de fier, atunci are 1500 rpm. Dacă distanța ocupată de bobină este 1/4 din inelul de fier, atunci acest dispozitiv are 1000 rpm.
Modelele cu o cantitate de 1000 rpm sunt utilizate pe astfel de echipamente unde nu este nevoie de o viteză mare de rotație a arborelui rotorului. De exemplu, pe trolii, macarale, benzi transportoare etc.
Motoarele electrice cu viteze de 1500 și 3000 rpm sunt utilizate la mașinile de prelucrare a metalelor și prelucrarea lemnului, compresoare, frigidere etc.
Puterea lor poate varia de la 0,12 la 200 kW, care depinde direct de dimensiunea și scopul echipamentului.
Regulatoarele electronice, în funcție de tipul de motor, sunt clasificate:
- Pentru modele de colecție
- Pentru senzori fără colector
- Pentru colector fără senzori Hall.
De asemenea, toate regulatoarele de viteză ale motorului electric diferă în funcție de curentul maxim de funcționare, tensiunea bateriei, funcționează cu diferite tipuri de baterii.
Regulatoarele concepute pentru dispozitive fără colector nu numai că controlează puterea, dar determină și poziția rotorului în fiecare moment, pentru a seta corect fazele celor trei tensiuni de alimentare necesare funcționării motorului.
Regulatoarele pentru motoarele colectoare pot fi conectate la mai multe motoare, în paralel sau în serie, cu condiția ca curentul total să nu depășească curentul maxim nominal pentru regulatorul dat.
Regulatoarele concepute pentru motoarele electrice ale ambarcațiunilor sunt echipate cu o protecție suplimentară împotriva umezelii și sunt răcite cu lichid.
Regulatoarele utilizate în mașini sunt echipate cu un radiator răcit cu aer și o inversare a sensului de rotație.
Unele modele de regulatoare au butoane pe corp pentru modificarea parametrilor, altele sunt setate folosind echipamente.
Principalele funcții reglabile ale regulatoarelor:
- Guvernator - un mod de reglementare nu al puterii, ci al revoluțiilor. Când sarcinile se schimbă, controlerul adaugă sau scade puterea.
- Mod de pornire - rapid, neted, dur.
- Pentru un dispozitiv cu cutii de viteze sau lame grele - un mod care încetinește setul de rotații atunci când pornește.
- Setarea timpului pentru accelerarea de la zero la maxim - adică accelerare sau arestare.
- Setarea modului de accelerație - dependența turației motorului de butonul de accelerație. Poate fi echipat cu autocalibrare.
- Funcția de frânare - activați / dezactivați modul de frânare. Unele regulatoare au funcția de a regla forța de frânare de la 0 la 100%.
- Funcție inversă - activează și dezactivează modul invers.
- Setarea limitării curentului - setează curentul maxim, când este depășit, unitatea se oprește automat.
- Funcția de oprire a motorului - setează tensiunea minimă a bateriei. Pentru a proteja bateria de descărcare profundă, deconectați-o de la motor.
- Tipul funcției de oprire a motorului - oprire ușoară sau dură atunci când protecția este declanșată.
- Reglarea frecvenței pulsului îmbunătățește liniaritatea controlului vitezei. Este utilizat în principal pentru motoare cu inductanță redusă de 3-4 ture.
- Funcția de plumb - setează unghiul de plumb al comutației înfășurării.
Cum se reduce viteza sau cum se mărește viteza motorului electric? Pentru a face acest lucru, trebuie să modificați tensiunea pe înfășurările statorului. Dependența tensiunii de viteza de rotație este aproape liniară.
Pentru a modifica numărul de rotații ale dispozitivului colector cu excitație independentă, este necesar să modificați tensiunea pe înfășurările rotorului, fără a modifica tensiunea pe înfășurarea statorului.
Un regulator de tiristor este utilizat pentru a controla viteza de rotație cu excitație în serie, alimentat de o rețea de curent alternativ.