Viteza de rotație a unui motor electric asincron este de obicei înțeleasă ca frecvența unghiulară de rotație a rotorului său, care este afișată pe plăcuța de identificare (pe plăcuța de identificare a motorului) sub formă de rotații pe minut. Un motor trifazat poate fi alimentat și de la o rețea monofazată, pentru aceasta, paralel cu una sau două dintre înfășurările sale, în funcție de tensiunea rețelei, dar designul motorului nu se va schimba de la aceasta.
Deci, dacă rotorul sub sarcină face 2760 de rotații pe minut, acesta va fi egal cu 2760 * 2pi / 60 radiani pe secundă, adică 289 rad / s, ceea ce nu este convenabil pentru percepție, prin urmare scriu pur și simplu „2760 rpm” pe farfurie. Pentru un motor cu inducție, aceasta este viteza de alunecare s.
Viteza sincronă a acestui motor (excluzând alunecarea) va fi egală cu 3000 rpm, deoarece atunci când înfășurările statorului sunt alimentate cu un curent de rețea cu o frecvență de 50 Hz, în fiecare secundă fluxul magnetic va face 50 de modificări ciclice complete și 50 * 60 = 3000, asta se dovedește 3000 rpm - viteza sincronă a motorului electric asincron.
În acest articol, vom vorbi despre cum să determinăm viteza de rotație sincronă a unui motor trifazat asincron necunoscut, doar privind statorul acestuia. După aspectul statorului, după locația înfășurărilor, după numărul de fante, puteți determina cu ușurință rotațiile sincrone ale motorului electric dacă nu aveți un turometru la îndemână. Deci, să începem în ordine și să analizăm această problemă cu exemple.
3000 rpm
Despre motoarele electrice asincrone (vezi -) se obișnuiește să spunem că acesta sau acel motor are una, două, trei sau patru perechi de poli. Minimul este o pereche de poli, adică minimul este doi poli. Aruncă o privire la poză. Aici puteți vedea că statorul conține două bobine conectate în serie pentru fiecare fază - în fiecare pereche de bobine, una este situată vizavi de cealaltă. Aceste bobine formează o pereche de poli pe stator.
Una dintre faze este afișată în roșu pentru claritate, a doua în verde și a treia în negru. Înfășurările tuturor celor trei faze sunt dispuse în același mod. Deoarece aceste trei înfășurări sunt alimentate pe rând (curent trifazat), atunci pentru 1 oscilație din 50 în fiecare dintre faze, fluxul magnetic al statorului se va întoarce o dată la 360 de grade, adică va face o revoluție în 1. /50 de secundă, ceea ce înseamnă că vor fi obținute 50 de rotații într-o secundă. Și așa iese 3000 rpm.
Astfel, devine clar că pentru a determina rotațiile sincrone ale unui motor electric asincron, este suficient să determinați numărul de perechi de poli ai acestuia, ceea ce este ușor de făcut prin îndepărtarea capacului și uitarea la stator.
Împărțiți numărul total de sloturi pentru stator la numărul de sloturi pe secțiune de înfășurare a uneia dintre faze. Dacă obțineți 2, atunci aveți un motor cu doi poli - cu o pereche de poli. Prin urmare, frecvența sincronă este de 3000 rpm sau aproximativ 2910 cu alunecare. În cel mai simplu caz, există 12 caneluri, 6 caneluri pe bobină și există 6 astfel de bobine - câte două pentru fiecare dintre cele trei faze.
Vă rugăm să rețineți că numărul de bobine dintr-un grup pentru o pereche de poli poate să nu fie neapărat 1, ci și 2 și 3, totuși, ca exemplu, am luat în considerare opțiunea cu grupuri individuale pentru o pereche de bobine (nu ne vom concentra despre metodele de bobinare din acest articol).
1500 rpm
Pentru a obține o turație sincronă de 1500 rpm, numărul de poli ai statorului este dublat astfel încât pentru 1 oscilație din 50, fluxul magnetic să facă doar o jumătate de rotație - 180 de grade.
Pentru aceasta, se realizează 4 secțiuni ale înfășurării pentru fiecare fază. Astfel, dacă o bobină ocupă un sfert din toate sloturile, atunci ai un motor cu două perechi de poli formate din patru bobine pe fază.
De exemplu, 6 caneluri din 24 sunt ocupate de o bobina, sau 12 din 48, ceea ce inseamna ca ai un motor cu frecventa sincrona de 1500 rpm, sau tinand cont de alunecare, aproximativ 1350 rpm. În fotografia de mai sus, fiecare secțiune a înfășurării este realizată sub forma unui grup de bobine duble.
1000 rpm
După cum ați înțeles deja, pentru a obține o frecvență sincronă de 1000 rpm, fiecare fază formează deja trei perechi de poli, astfel încât într-o oscilație de 50 (herți) fluxul magnetic s-ar întoarce doar cu 120 de grade și, în consecință, ar întoarce rotorul. in spatele.
Astfel, pe stator sunt instalate cel puțin 18 bobine, fiecare bobină ocupând o șesime din toate sloturile (șase bobine pe fază - trei perechi). De exemplu, dacă există 24 de sloturi, atunci o bobină va lua 4 dintre ele. Frecvența rezultată, ținând cont de alunecare, este de aproximativ 935 rpm.
750 rpm
Pentru a obține o viteză sincronă de 750 rpm, este necesar ca trei faze să formeze patru perechi de poli în mișcare pe stator, aceasta este 8 bobine pe fază - una opusă celeilalte - 8 poli. Dacă, de exemplu, 48 de sloturi au o bobină la fiecare 6 sloturi, ai un motor asincron cu viteze sincrone de 750 (sau aproximativ 730, ținând cont de alunecare).
500 rpm
În final, pentru a obține un motor asincron cu o turație sincronă de 500 rpm sunt necesare 6 perechi de poli - 12 bobine (poli) pe fază, astfel încât pentru fiecare oscilație a rețelei fluxul magnetic să se rotească cu 60 de grade. Adică dacă, de exemplu, statorul are 36 de sloturi, în timp ce sunt 4 sloturi pe bobină, ai un motor trifazat la 500 rpm (480, ținând cont de alunecare).
La proiectarea echipamentelor, este necesar să se cunoască numărul de rotații ale motorului electric. Există formule speciale pentru calcularea vitezei, care sunt diferite pentru motoarele AC și DC.
Mașini electrice sincrone și asincrone
Există trei tipuri de motoare cu tensiune AC: sincrone, a căror viteză unghiulară a rotorului coincide cu frecvența unghiulară a câmpului magnetic al statorului; asincron - în ele, rotația rotorului rămâne în urmă cu rotația câmpului; colector, al cărui design și principiu de funcționare sunt similare cu motoarele de curent continuu.
Viteza sincronă
Viteza de rotație a unei mașini electrice cu curent alternativ depinde de frecvența unghiulară a câmpului magnetic al statorului. Această viteză se numește sincronă. La motoarele sincrone, arborele se rotește cu aceeași viteză, ceea ce este avantajul acestor mașini electrice.
Pentru aceasta, rotorul mașinilor de mare putere are o înfășurare, căreia i se aplică o tensiune constantă, care creează un câmp magnetic. În dispozitivele cu putere redusă, magneții permanenți sunt introduși în rotor sau există poli pronunțați.
Alunecare
La mașinile asincrone, viteza arborelui este mai mică decât frecvența unghiulară sincronă. Această diferență se numește alunecare „S”. Datorită alunecării, un curent electric este indus în rotor și arborele se rotește. Cu cât S este mai mare, cu atât cuplul este mai mare și viteza este mai mică. Cu toate acestea, atunci când alunecarea depășește o anumită valoare, motorul electric se oprește, începe să se supraîncălzească și se poate defecta. Viteza de rotație a unor astfel de dispozitive este calculată folosind formula din figura de mai jos, unde:
- n este numărul de rotații pe minut,
- f - frecvența rețelei,
- p este numărul de perechi de poli,
- s - alunecare.
Există două tipuri de astfel de dispozitive:
- Rotor cușcă veveriță. Înfășurarea din acesta este turnată din aluminiu în timpul procesului de fabricație;
- Cu rotor de fază. Înfășurările sunt realizate din sârmă și sunt conectate la rezistențe suplimentare.
Controlul vitezei
În procesul de lucru, devine necesară ajustarea numărului de rotații ale mașinilor electrice. Se realizează în trei moduri:
- Creșterea rezistenței suplimentare în circuitul rotor al motoarelor electrice cu rotor bobinat. Dacă este necesar să reduceți mult viteza, este permisă conectarea nu a trei, ci a două rezistențe;
- Conectarea rezistențelor suplimentare în circuitul statorului. Este folosit pentru pornirea mașinilor electrice de mare putere și pentru reglarea vitezei motoarelor electrice mici. De exemplu, un ventilator de birou poate fi redus în viteză prin conectarea unei lămpi cu incandescență sau a unui condensator în serie cu acesta. Același rezultat se obține prin reducerea tensiunii de alimentare;
- Modificarea frecvenței rețelei. Potrivit pentru motoare sincrone și asincrone.
Atenţie! Viteza de rotație a motoarelor electrice colectoare alimentate de o rețea de curent alternativ nu depinde de frecvența rețelei.
motoare de curent continuu
Pe lângă mașinile cu tensiune AC, există motoare electrice conectate la rețeaua DC. Numărul de rotații ale unor astfel de dispozitive este calculat folosind formule complet diferite.
Viteza nominală de rotație
Numărul de rotații ale aparatului DC este calculat folosind formula din figura de mai jos, unde:
- n este numărul de rotații pe minut,
- U - tensiunea de rețea,
- Rя și Iя - rezistență și curent de armătură,
- Ce - constanta motorului (depinde de tipul de mașină electrică),
- Ф - câmp magnetic al statorului.
Aceste date corespund valorilor nominale ale parametrilor mașinii electrice, tensiunii pe înfășurarea câmpului și armăturii sau cuplului de pe arborele motorului. Schimbarea acestora vă permite să reglați viteza. Este foarte dificil să se determine fluxul magnetic într-un motor real, prin urmare, pentru calcule, ele folosesc puterea curentului care curge prin înfășurarea de excitație sau tensiunea de la armătură.
Numărul de rotații ale motoarelor cu perii AC poate fi găsit folosind aceeași formulă.
Reglarea vitezei
Reglarea vitezei unui motor electric alimentat de o rețea DC este posibilă în limite largi. Este disponibil în două game:
- Sus de la alin. Pentru aceasta, fluxul magnetic este redus folosind rezistențe suplimentare sau un regulator de tensiune;
- Jos de la alin. Pentru a face acest lucru, este necesar să reduceți tensiunea la armătura motorului electric sau să includeți o rezistență în serie cu aceasta. Pe lângă reducerea numărului de rotații, acest lucru se face la pornirea motorului electric.
Cunoașterea formulelor utilizate pentru calcularea vitezei de rotație a unui motor electric este necesară atunci când se proiectează și se instalează echipamente.
Video
Când cumpărați un motor electric din mâinile dvs., nu vă puteți baza pe disponibilitatea documentației tehnice pentru acesta. Apoi apare întrebarea cum să aflați numărul de rotații ale dispozitivului achiziționat. Poți avea încredere în cuvintele vânzătorului, dar onestitatea nu este întotdeauna semnul distinctiv al acestora.
Apoi există o problemă cu determinarea numărului de revoluții. O poți rezolva, cunoscând unele dintre subtilitățile dispozitivului motor. Acest lucru va fi discutat în continuare.
Determinați viteza
Există mai multe moduri de a măsura viteza unui motor electric. Cel mai de încredere este folosirea unui turometru - un dispozitiv conceput special pentru acest scop. Cu toate acestea, nu orice persoană are un astfel de dispozitiv, mai ales dacă nu se ocupă profesional de motoare electrice. Prin urmare, există câteva alte opțiuni care vă permit să faceți față sarcinii „cu ochi”.
Primul implică îndepărtarea unuia dintre capacele motorului pentru a detecta bobina de înfășurare. Pot fi mai multe dintre acestea din urmă. Este selectat cel mai accesibil și situat în zona de vizibilitate. Principalul lucru este de a preveni încălcarea integrității dispozitivului în timpul funcționării.
Când bobina este vizibilă, este necesar să o examinați cu atenție și să încercați să comparați dimensiunea cu inelul statorului. Acesta din urmă este un element fix al motorului electric, iar rotorul, aflându-se în interiorul acestuia, se rotește.
Când inelul este închis pe jumătate de bobină, numărul de rotații pe minut ajunge la 3000. Dacă a treia parte a inelului este închisă, numărul de rotații este de aproximativ 1500. La un sfert, numărul de rotații este de 1000.
A doua metodă este legată de înfășurările din interiorul statorului. Se numără numărul de caneluri pe care le ocupă o secțiune a unei bobine. Canelurile sunt situate pe miez, numărul lor indică numărul de perechi de poli. 3000 rpm va fi în prezența a două perechi de poli, cu patru - 1500 rpm, cu șase - 1000.
Răspunsul la întrebarea de ce depinde numărul de rotații ale motorului electric este afirmația: de numărul de perechi de poli, iar acesta este invers proporțional.
Pe corpul oricărui motor din fabrică există o etichetă metalică pe care sunt indicate toate caracteristicile. În practică, o astfel de etichetă poate lipsi sau șterge, ceea ce complică puțin sarcina de a determina numărul de rotații.
Reglarea vitezei
Lucrul cu o varietate de instrumente și echipamente electrice în viața de zi cu zi sau la locul de muncă ridică cu siguranță întrebarea cum să reglați viteza unui motor electric. De exemplu, devine necesară modificarea vitezei de mișcare a pieselor într-o mașină unealtă sau de-a lungul unui transportor, ajustarea performanței pompei, reducerea sau creșterea consumului de aer în sistemele de ventilație.
Este practic inutil să efectuați aceste proceduri prin scăderea tensiunii, rotațiile vor scădea brusc, puterea dispozitivului va scădea semnificativ. Prin urmare, se folosesc dispozitive speciale pentru reglarea turației motorului. Să le luăm în considerare mai detaliat.
Convertizoarele de frecvență acționează ca dispozitive fiabile, capabile să schimbe drastic frecvența curentă și forma de undă. Acestea se bazează pe triode semiconductoare de mare putere (tranzistoare) și un modulator de impulsuri.
Microcontrolerul controlează întreaga funcționare a convertorului. Datorită acestei abordări, devine posibilă o creștere lină a turației motorului, ceea ce este extrem de important în mecanismele cu o sarcină mare. Accelerația lentă reduce sarcinile, afectând pozitiv durata de viață a echipamentelor industriale și casnice.
Toate convertoarele sunt echipate cu mai multe niveluri de protecție. Unele modele funcționează datorită unei tensiuni monofazate de 220 V. Se pune întrebarea, este posibil să se rotească un motor trifazat datorită unei singure faze? Răspunsul se va dovedi a fi da dacă este îndeplinită o condiție.
Atunci când înfășurării este aplicată o tensiune monofazată, este necesară „împingerea” rotorului, deoarece el însuși nu se va clinti. Acest lucru necesită un condensator de pornire. După ce motorul începe să se rotească, înfășurările rămase vor furniza tensiunea lipsă.
Un dezavantaj semnificativ al unei astfel de scheme este un dezechilibru puternic de fază. Cu toate acestea, este ușor de compensat prin includerea unui autotransformator în circuit. În general, aceasta este o schemă destul de complexă. Avantajul convertizorului de frecvență este capacitatea de a conecta motoare asincrone fără a utiliza circuite complexe.
Ce oferă convertorul?
Necesitatea utilizării unui regulator de viteză a motorului electric în cazul modelelor asincrone este următoarea:
Se realizează economii semnificative de energie electrică. Deoarece nu toate echipamentele necesită viteze mari de rotație ale arborelui motorului, este logic să o reduceți cu un sfert.
Este asigurată o protecție fiabilă a tuturor mecanismelor. Convertorul de frecvență vă permite să controlați nu numai temperatura, ci și presiunea și alți parametri ai sistemului. Acest fapt este deosebit de important dacă o pompă este antrenată de un motor.
Un senzor de presiune este instalat în rezervor, trimite un semnal când este atins nivelul corespunzător, din cauza căruia motorul se oprește.
Se efectuează o pornire lină. Datorită regulatorului, nu este nevoie să folosiți dispozitive electronice suplimentare. Convertorul de frecvență este ușor de reglat și obține efectul dorit.
Costurile de întreținere sunt reduse, deoarece regulatorul minimizează riscul de deteriorare a unității și a altor mecanisme.
Astfel, motoarele electrice cu regulator de viteză se dovedesc a fi dispozitive fiabile cu o gamă largă de aplicații.
Este important de reținut că funcționarea oricărui echipament bazat pe un motor electric va fi corectă și sigură numai atunci când parametrul de viteză este adecvat condițiilor de utilizare.
Fotografie cu rotațiile motorului electric
Motor electric - infasurare stator
Din când în când, în procesul de lucru, trebuie să găsiți numărul de rotații ale motorului electric asincron, pe care nu există nicio etichetă. Și nu orice electrician poate face față acestei sarcini. Dar viziunea mea asupra lumii este că fiecare electrician ar trebui să înțeleagă asta. La locul tău de muncă, după cum se spune - la datorie, înțelegi toate proprietățile propriilor motoare. Și am fugit la un nou loc de muncă și acolo nu există etichete pe niciun motor. Găsirea numărului de rotații ale unui motor electric este chiar foarte simplă și simplă. Determinată de înfășurare. Pentru a face acest lucru, scoateți capacul motorului. Este mai bine să faceți acest lucru cu capacul din spate, deoarece scripetele sau semicuplajul nu trebuie îndepărtate. Suficient pentru a îndepărta giulgiul
Răcirea și rotorul și capacul motorului sunt disponibile. După îndepărtarea capacului, înfășurarea se vede destul de bine. Găsiți o secțiune și vedeți câte
Motor - 3000 rpm
are loc în jurul circumferinței unui cerc (stator). Acum amintiți-vă, dacă bobina are o jumătate de cerc (180 de grade) - acesta este un motor de 3000 rpm.
Motor - 1500 rpm
Dacă trei secțiuni se potrivesc într-un cerc (120 de grade), acesta este un motor de 1500 rpm. Ei bine, dacă statorul găzduiește patru secțiuni (90 de grade) - acest motor are 1000 rpm. Așa este destul de simplu să găsești numărul de rotații ale unui motor electric „necunoscut”. Acest lucru se vede perfect în figurile prezentate.
Motor - 1000 rpm
Acesta este un mod de a detecta când bobinele de înfășurare sunt înfășurate în secțiuni. Și există înfășurări „slăbite”, care nu pot fi găsite în acest fel. Această metodă de înfășurare este rară.
Există o altă modalitate de a determina numărul de rotații. În rotorul unui motor electric, există un câmp magnetic rezidual care poate induce un mic EMF în înfășurarea statorului dacă întoarcem rotorul. Acest EMF poate fi „prins” - cu un miliampermetru. Sarcina noastră este următoarea: este necesar să găsim înfășurarea unei faze, indiferent de modul în care sunt conectate înfășurările, un triunghi sau o stea. Și conectăm un miliampermetru la capetele înfășurării, rotind arborele motorului, vedem de câte ori acul miliampermetrului se deviază într-o singură rotație a rotorului și din acest tabel puteți vedea ce tip de motor determinați.
(2p) 2 3000 rot/min
(2p) 4 1500 rot/min
(2p) 6 1000 rot/min
(2p) 8 750 rot/min
Acestea sunt obișnuite și cred că două modalități de înțeles de a determina numărul de rotații pe care nu există etichetă (placă).
În URSS a fost produs dispozitivul TCh10-R, poate l-a păstrat cineva. Cine nu a văzut și nu a știut despre un astfel de contor, sugerez să se uite la o fotografie a ta. Setul include două duze - pentru măsurarea rotațiilor de-a lungul axei arborelui și a doua pentru măsurarea de-a lungul circumferinței arborelui. 
De asemenea, puteți măsura numărul de rotații folosind „tahometrul digital cu laser”
„Tahometru digital cu laser”
Proprietăți tehnice:
Spectrul: 2,5 rpm ~ 99999 rpm
Rezoluție / pas: 0,1 rpm pentru spectru 2,5 ~ 999,9 rpm, 1 rpm 1000 rpm sau mai mult
Precizie: +/- 0,05%
Distanta de lucru: 50mm ~ 500mm
Valoarea cea mai mică și cea mai mare este, de asemenea, indicată.
Pentru cei care chiar au nevoie de el - doar un lucru super!
L. Rijenkov
Uneori, în practica mea, a trebuit să mă ocup de 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 - viteza poate fi determinată de bobinele înfășurării statorului a unui motor electric asincron.
Motoarele asincrone sunt împărțite la numărul de rotații ale rotorului în: 1000 rpm, 1500 rpm și 3000 rpm. Trebuie amintit că, dacă numim un motor electric asincron „mii”, atunci nu are 1000 rpm, deoarece este asincron (rotorul rămâne în urmă câmpului magnetic). Ar putea avea 940 rpm, 980 rpm sau cam asa ceva, dar nu 1000 rpm. Același lucru este valabil și pentru „o mie și jumătate” (1440 - 1480 rpm) și „trei mii” (2940 - 2980 rpm).
Cum se determină viteza rotorului din înfășurarea statorului
Deschidem unul 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 stator. Nu vă voi spune cum sunt conectate bobinele între ele, cum sunt conectate secțiunile din bobină, prin câte fante din stator sunt așezate etc. Nu avem nevoie de asta acum. Acum trebuie să determinăm distanța pe care o parcurge o bobină de-a lungul inelului de fier al statorului.
După ce am determinat această distanță (chiar și cu ochii), 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.
