Cum se măsoară viteza de rotație a unui arbore. Cum se măsoară viteza unui motor cu inducție

Frecvența de rotație a arborelui (viteza) unui motor cu inducție (AM) este direct legată de numărul de poli de înfășurare. Numărul de poli este indicat într-o serie de motoare electrice nu numai domestice, ci destul de des și în motoarele importate. De exemplu, AIR112M6 sau W22 160M2P numărul de poli, respectiv, șase sau doi. Acest lucru este, de asemenea, tipic pentru motoarele cu macara MTN112-6 - cu șase poli, MTN225M8 - cu opt poli.
Raportul dintre poli și rotații de rotație a arborelui motorului este foarte simplu. Fiecare număr de poli corespunde unei anumite frecvențe de rotație a arborelui IM. Dacă desemnarea unui motor asincron are doi poli (2P), atunci viteza nominală a arborelui este de trei mii de rotații pe minut (3000 rpm). Dacă motorul are patru poli (4P), atunci viteza nominală de rotație a arborelui de ieșire este de o mie și jumătate de rotații pe minut (1500 rpm). Dacă un motor asincron are șase poli (6P), atunci viteza arborelui este de o mie de rotații pe minut (1000 rpm). Dacă motorul are opt poli (8P), atunci viteza de rotație a arborelui este de șapte sute cincizeci de rotații pe minut (750 rpm). Un motor cu doisprezece poli (12P) are o viteză a arborelui de cinci sute de rotații pe minut (500 rpm).
În plus, chiar și la motoarele cu inducție cu mai multe viteze, numărul de poli este, de asemenea, în marcă și se corelează și cu viteza arborelui. În general, motoarele electrice pot avea una, două, trei sau patru viteze ale arborelui.
Motoarele cu două trepte pot avea următoarele rapoarte ale numărului de poli și turații ale arborelui:
- patru și doi poli (4/2) corespund vitezei nominale a arborelui de unu și jumătate și trei mii de rotații pe minut (1500/3000);
- șase și patru poli (6/4) corespund vitezei de rotație a arborelui la o mie și o mie și jumătate de rotații pe minut (1000/1500);
- doisprezece și șase poli (12/6) - viteze de rotație a arborelui la cinci sute mii de rotații pe minut (500/1000);
- opt și patru poli (8/4) - cu o frecvență nominală de șapte sute cincizeci până la o mie și jumătate de rotații pe minut (750/1500);
- opt și șase poli (8/6) - nominal dau șapte sute cincizeci și o mie de rotații pe minut (750/1000).
Motoarele cu trei trepte au următoarele rapoarte privind numărul de poli și turațiile arborelui:
- șase, patru și doi poli (6/4/2) corespund cu o mie, una și jumătate și trei mii de rotații pe minut (1000/1500/3000);
- opt, patru și doi poli (8/4/2) dau șapte sute cincizeci, una și jumătate de mii și trei mii de rotații pe minut (750/1500/3000);
- opt, șase și patru poli (8/6/4) corespund la șapte sute cincizeci, mii și o mie și jumătate de mii de rotații pe minut pe arborele de ieșire (750/1000/1500).
Motoarele cu patru trepte sunt doisprezece pe opt pe șase și patru poli (12/8/6/4), adică viteza de rotație a arborelui este de cinci sute, șapte sute cincizeci, o mie și o mie și jumătate de mii de rotații pe minut ( 500/750/1000/1500).
Cunoscând legătura vitezei arborelui cu numărul de poli, chiar și după marcă, nu este deloc dificil să se determine viteza arborelui de ieșire al motorului electric.
Mai mult, pentru motoarele electrice importate, poli sunt indicați în același mod, denumirea rpm = rpm.
Vezi si.

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 unealta dvs. electrică, acest lucru 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 uitându-se la dimensiunile sale. În plus, el va putea determina numărul de rotații ale motorului după mărimea statorului, numărul de perechi de poli și diametrul arborelui.

Înfășurarea 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 se pierde placa de identificare a motorului 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 o anumită perioadă de timp (de exemplu, 10 minute). Peria trezește diferența de kilowați se poate vedea pe ea, este deja ușor să calculați câți kilowați consumă motorul. Cel mai convenabil mod este de a utiliza un contor electric portabil care să arate consumul în kilowați (wați) în timp real.

Pentru a determina indicatorul real al puterii pe care o produce motorul, este necesar să se găsească turația 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. Măsurăm surplombul arborelui și partea sa proeminentă, diametrul flanșei, dacă 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

1,5KW

De multe ori este necesar să se reducă viteza de rotație a motorului care efectuează anumite sarcini în mecanism. Reducerea numărului de rotații ale motorului electric poate fi realizată cu ajutorul circuitelor de control standard.

Motoarele de curent alternativ sunt adesea utilizate în activități umane, pe mașini de prelucrare a metalelor, transport, mecanisme de macara și alte echipamente. Motoarele convertesc puterea de curent alternativ în rotația arborelui și a unităților. Se utilizează în principal motoare de curent alternativ asincrone.

Rotorul, precum și statorul motorului, constă din bobine de sârmă așezate într-un miez din oțel special. Clasificarea motoarelor electrice rezultă din metoda de așezare a înfășurării.

O înfășurare din tije de alamă și cupru este introdusă în miez, inele sunt instalate la margini. O astfel de bobină de sârmă se numește rotor cu cușcă de veveriță (KR). Motoarele electrice cu putere redusă au tije, precum și discuri care au fost turnate împreună. Pentru motoarele electrice cu un cuplu puternic, piesele sunt turnate separat, apoi sudate. Înfășurarea statorului poate fi conectată în două moduri: delta, stea.

Rotorul de fază constă dintr-o înfășurare a rotorului trifazată conectată prin inele de alunecare și perii la sursa de alimentare. Înfășurarea este conectată la stea.

Calculul numărului de rotații ale unui motor cu inducție

Un motor obișnuit pe mașinile-unelte și dispozitivele de ridicat este un motor cu cușcă de veveriță, deci ar trebui luat un exemplu pentru calcul. Tensiunea rețelei este aplicată înfășurării statorului. Înfășurările sunt compensate între ele cu 120 de grade. Câmpul de inducție electromagnetică rezultat excită un curent electric în înfășurare. Rotorul începe să funcționeze sub influența EMC.

Principala caracteristică a funcționării motorului este numărul de rotații pe minut. Calculăm această valoare:

n = 60 f / p, rpm;

unde f este frecvența rețelei, hertz, p este numărul de poli statorici (în perechi).

Pe carcasa motorului există o placă cu date tehnice. Dacă nu există, atunci puteți calcula singur numărul de rotații ale arborelui echipamentului folosind alte date disponibile. Calculul se face în trei moduri.

1. Calculul numărului de bobine, care este comparat cu normele pentru diferite tensiuni, urmează tabelul:

1. Calculul vitezei de lucru la pasul diametrului înfășurării conform formulei:

2 p = Z 1 / y, unde 2p este numărul de poli, Z 1 este numărul de sloturi din stator, y este pasul înfășurării.

Selectăm turația motorului corespunzătoare din tabel:

1. Calculăm numărul de poli în funcție de parametrii nucleului folosind formula:

2p = 0,35 Z 1 b / h sau 2 p = 0,5 D i / h,

unde 2p este numărul de poli, Z 1 este numărul de caneluri, b este dimensiunea dintelui, cm, h este înălțimea spatelui, cm, D i este diametrul de-a lungul dinților, vezi.

Conform rezultatelor calculului și inducției, urmează numărul de ture de înfășurare, este comparat cu valorile motorului conform pașaportului.

Cum modific turația motorului?

Este posibil să modificați viteza de cuplu a mecanismului echipamentului în diferite moduri, de exemplu, cutii de viteze mecanice cu schimbare de viteze, ambreiaje și alte dispozitive. Dar acest lucru nu este întotdeauna posibil. În practică, există 7 moduri de a corecta viteza unităților cu viteză variabilă. Toate metodele sunt împărțite în două domenii principale.

1. Corectarea câmpului magnetic prin influențarea frecvenței curentului, scăderea sau creșterea numărului de perechi de poli, corectarea tensiunii. Direcția este caracteristică motoarelor cu rotor cu cușcă de veveriță (KR).
2. Alunecarea este corectată de tensiunea de alimentare, adăugând o altă rezistență la circuitul rotorului, configurând o alimentare dublă, utilizând o cascadă de supape. Această direcție este utilizată pentru rotoarele cu faze.

• Frecvențele vin cu două tipuri de control: scalar, vector. Cu control scalar, dispozitivul funcționează la anumite valori ale diferenței de potențial de ieșire și a frecvenței, funcționează în aparate de uz casnic primitive, de exemplu, ventilatoare. Cu controlul vectorului, curentul este setat destul de precis.
• Atunci când alegeți un dispozitiv, parametrii de putere joacă un rol decisiv. Valoarea puterii extinde domeniul de utilizare, simplifică întreținerea.
• La alegerea unui dispozitiv, se ia în considerare intervalul de tensiune de funcționare a rețelei, ceea ce reduce riscul eșecului acestuia din cauza modificărilor bruște ale diferenței de potențial. Dacă tensiunea este prea mare, condensatorii de rețea pot exploda.
• Frecvența este un factor important. Valoarea sa este determinată de cerințele producției. Cea mai mică valoare indică posibilitatea utilizării vitezei în modul optim de funcționare. Pentru a obține un interval de frecvență mai mare, se folosesc variatoare de frecvență cu control vectorial. În realitate, invertoarele cu un interval de frecvență de la 10 la 10 Hz sunt adesea utilizate.
• Convertorul de frecvență, care are multe ieșiri și intrări diferite, este convenabil de utilizat, dar costul său este mai mare, setarea este mai dificilă. Conectorii de frecvență sunt de trei tipuri: analog, discret, digital. Comunicarea tipului invers de comenzi de intrare se face prin conectori analogici. Terminalele digitale furnizează intrări de la senzori de tip digital.
• Alegând un model de convertor de frecvență, trebuie să evaluați magistrala de control. Caracteristica sa este potrivită cu circuitul invertorului, care determină numărul de tampoane. Cea mai bună alegere este o unitate de frecvență cu un număr de rezervă de conectori pentru modernizarea ulterioară a dispozitivului.
• Frecvențele care pot rezista la supraîncărcări mari (cu 15% mai mare decât puterea motorului) au preferințe atunci când aleg. Pentru a nu vă înșela atunci când cumpărați un convertor de frecvență, citiți instrucțiunile. Conține parametrii principali ai funcționării echipamentului. Dacă aveți nevoie de un dispozitiv pentru sarcini maxime, atunci trebuie să alegeți un convertor de frecvență care să mențină un curent la vârf de lucru mai mare de 10% din nominal.

Cum se conectează un convertor de frecvență

Dacă cablul pentru conectare este de 220 V cu prima fază, se aplică schema „delta”. Nu conectați un convertor de frecvență dacă curentul de ieșire este mai mare de 50% din valoarea nominală.

Dacă cablul de alimentare este de 380 V trifazat, atunci se realizează un circuit „stea”. Pentru a face mai ușoară conectarea alimentării, contactele și terminalele sunt prevăzute cu denumiri de litere.

• Contactele R, S, T sunt proiectate pentru a conecta sursa de alimentare în etape.
• Terminalele U, V, W servesc drept conexiune a motorului. Pentru inversare, este suficient să schimbați conexiunea celor două fire între ele.

Dispozitivul trebuie să aibă un bloc cu un terminal de conectare la masă. Mai multe detalii despre cum să vă conectați.

Cum se întrețin convertoarele de frecvență?

Pentru funcționarea pe termen lung a invertorului, este necesară monitorizarea stării acestuia și respectarea instrucțiunilor:

1. Îndepărtați praful de pe elementele interne. Un compresor poate fi folosit pentru a îndepărta praful cu aer comprimat. Un aspirator nu este potrivit pentru aceste scopuri.
2. Monitorizați periodic starea unităților, înlocuiți-le. Durata de viață a condensatoarelor electrolitice este de cinci ani, legăturile de siguranță sunt de zece ani. Ventilatoarele de răcire funcționează timp de 3 ani până la înlocuire. Buclele sunt în uz de șase ani.
3. Monitorizarea tensiunii magistralei DC și a temperaturii utilajului este esențială. La temperaturi ridicate, pasta conductoare termic se usucă și distruge condensatorii. La terminalele de alimentare se aplică un strat de pastă conductivă la fiecare 3 ani.
4. Condițiile și modul de funcționare trebuie respectate în strictă conformitate. Temperatura ambiantă nu trebuie să depășească 40 de grade. Praful și umiditatea au un efect negativ asupra stării elementelor de lucru ale dispozitivului.

Rambursarea convertorului de frecvență

Electricitatea devine constant mai scumpă, șefii de organizații sunt nevoiți să economisească în diferite moduri. În condiții industriale, cea mai mare parte a energiei este consumată de mecanisme cu motoare electrice.

Producătorii de dispozitive pentru mașini și ansambluri electrice oferă dispozitive și dispozitive speciale pentru controlul motoarelor electrice. Astfel de dispozitive economisesc energie electrică. Se numesc invertoare sau convertoare de frecvență.

Costurile financiare ale cumpărării unui chastotnik nu justifică întotdeauna economiile de costuri, deoarece costul acestora este comparabil cu costul. Nu este întotdeauna posibil să echipați rapid acționarea mecanismului cu un invertor. Ce dificultăți apar în acest caz? Să ne uităm la modalități de a porni motoare asincrone pentru a înțelege avantajele invertoarelor.

Metode de pornire a motorului

Există 4 metode pentru pornirea motoarelor care pot fi definite.

1. Conexiune directă, pentru motoare de până la 10 kW. Metoda este ineficientă pentru accelerație, creșterea cuplului, supraîncărcări. Curenții sunt de 7 ori mai mari decât nominalul.
2. Includerea cu o alegere a schemelor „triunghi” și „stea”.
3. Integrarea unui soft starter.
4. Aplicație invertor. Metoda este deosebit de eficientă pentru protejarea motorului, accelerație, cuplu, economisire de energie.

Cazul de afaceri pentru efectul invertor

Timpul de recuperare a unui invertor este calculat prin raportul dintre costurile de cumpărare și economiile de energie. Economiile sunt de obicei de la 20 la 40% din puterea nominală a motorului.

Costurile sunt reduse de factori care cresc performanța convertoarelor de frecvență:

1. Costuri de întreținere reduse.
2. Creșterea resurselor motorului.

Economiile sunt calculate:

unde E - economisirea de bani în ruble;

R pch - puterea invertorului;

H - ore de funcționare pe zi;

D este numărul de zile;

K este coeficientul procentului așteptat de economii;

T este tariful energetic în ruble.

Timpul de recuperare este egal cu raportul dintre costul achiziționării unui invertor și economiile în bani. Calculele arată că perioada de recuperare este de la 3 luni la 3 ani. Depinde de puterea motorului.

Când folosiți orice mașină, nu puteți face fără un motor electric. Mulți oameni cumpără un motor electric din mâinile lor fără nicio documentație. Într-o astfel de situație, există o problemă cu determinarea turației motorului electric. Pentru a rezolva această problemă, puteți utiliza mai multe metode.

Toate caracteristicile principale ale motorului electric trebuie să fie indicate pe o etichetă metalică amplasată pe corpul său. Dar, în practică, eticheta fie lipsește, fie informațiile au fost șterse în timpul funcționării.

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 egală numeric 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 singură revoluție, timpul necesar 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 unei roți) 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 mai 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.