Stanovení výkonu elektromotoru proudem, velikostí, průměrem hřídele

V praxi není vždy nutné pracovat s elektromotory, u kterých jsou známy provozní parametry. Tato informace je obvykle uvedena na štítku, ale může být přepsána nebo může zcela chybět. Co v takové situaci dělat, nevyhodit „motor“? V tomto článku vám řekneme, jak určit výkon elektromotoru podle celkových rozměrů, proudu a dalších ukazatelů. Udělejme si výhradu, že článek bude zaměřen spíše na třífázové asynchronní elektromotory, jelikož jsou nejrozšířenější.

Nejprve se podíváme na značku

Nejjednodušší je způsob, jak zjistit výkon motoru podle typového štítku (říká se mu také štítek nebo štítek). V první řadě je vhodné připomenout, že číslo uvedené na štítku je mechanický výkon na hřídeli, tzv. R₂. Chcete-li najít aktivní elektrický P₁ (které zohlední váš měřič), je třeba to vydělit účinností (η), a abyste našli celkové S, pak také děleno COSph, najdete je na stejném štítku.

P1 = P2 / η = 180 / 0,68 = 265 (W)

S = P1 / cosF = 265 / 0,78 = 340 (W)

A pokud je uveden pouze proud, můžete určit celkový výkon podle standardního vzorce pro třífázové obvody:

S = UI * 1,73

Pokud podle příkladu na výše uvedeném štítku, pak:

S = 380 * 0,52 * 1,73 = 341 (VA)

Poté aktivní:

P1 = S * cosF = 341 * 0,78 = 266 (W)

A mechanické P2 na hřídeli:

P2 = P1 * η = 180,8 (W)

Jak vidíte, výsledky výpočtů pro proud a napětí se shodovaly s čísly uvedenými na štítku. Z typového štítku určíte další parametry elektromotoru jako jmenovité napětí, proud, počet otáček za minutu.

Porovnejte celkové rozměry

Pokud tam žádný štítek není nebo je na něm obtížné něco přečíst, pak lze výkon asynchronního elektromotoru bez pasportu určit podle jeho rozměrů, a to podle průměru hřídele.

Tento způsob stanovení se v praxi používá častěji než jiné, jelikož hřídel stačí změřit posuvným měřítkem a nemusíte se připojovat k síti. Po změření průměru se získané hodnoty porovnají s tabulkou a určí se přibližný výkon. Tato metoda umožňuje získat poměrně přesné charakteristiky bez tagu. Tabulka k tomu je uvedena níže.

Tento způsob stanovení výkonu elektromotoru podle velikosti (podle rotoru) je vhodný pro třífázové i jednofázové asynchronní motory. Poznámka „P“ se uvádí v kW (kilowattech), jak je v elektrotechnice zvykem, a ne jako ve fyzice – ve wattech.

Pokud vám z nějakého důvodu údaje z této tabulky nevyhovují, to znamená, že existuje jiný způsob, jak zjistit výkon elektromotoru podle jeho celkových rozměrů, musíte změřit:

• průměr hřídele;
• jeho rotační frekvence (počet pólových párů);
• montážní rozměry;
• průměr příruby nebo šířka upevňovacích patek;
• výška ke středu hřídele;
• délka motoru (bez vyčnívající hřídele).

A porovnejte tyto údaje s rozměry elektrických strojů jedné řady 4A, AIR, A, AO. Lze je nalézt v různých adresářích nebo katalozích firem, které je vyrábějí.

Pro určení výkonu motoru běžné řady AIR podle montážních otvorů na nožičkách použijte tuto tabulku.

Pro určení výkonu motoru z průměru příruby (D20) a průměru montážních otvorů příruby (D22) použijte následující údaje:

Časem a praxí se naučíte zhruba určovat výkon motoru podle vzhledu, psychicky srovnání s těmi, se kterými jsme se setkali dříve, ale k tomu potřebujete znát řadu standardních nominálních hodnot elektromotory: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75 kW.

Odhadovaný výpočet pro proud a napětí naprázdno

Výkon elektromotoru je možné určit proudem nebo, jak říkají amatéři, „proudem“. Ale změřte proud, když je stroj pod zátěží, abyste zjistili, že jeho jmenovitý výkon je špatný, protože nemůžete vědět, jak to funguje při jmenovité zátěži, přetížení nebo naopak nedostatečně využíváno. Proud statoru závisí na zatížení. To znamená, že v tuto chvíli nebudete měřit jmenovitý proud, ale spotřebu proudu.

Musíte tedy měřit proud naprázdno, to znamená, když motor běží bez zatížení. Než něco změříte, abyste získali správná data, musíte to nějakou dobu fungovat, a to 0,5-1 hodinu u motorů do 100 kW a 1-2 hodiny - nad 100 kW. Po změření zjistěte podle tabulky typické odchylky Iхх od Inom v procentech a vypočítejte odhadovaný Inom.

Uveďme příklad, řekněme, že jste změřili proud, ukázalo se, že je to 5 Ampérů. Výkon motoru odhadujeme „od oka“, řekněme, že je poměrně velký a předpokládáte, že je to více než 5 kW. Navíc je to „třítisícovka“, to znamená, že její hřídel se otáčí frekvencí 3000 otáček za minutu. Potom je naměřený proud naprázdno 40 % (nebo 0,4) jmenovitého. Chcete-li zjistit jmenovitý proud, musíte vydělit Iхх procenty z tabulky:

Inom = Iхх / 0,4 = 5 / 0,4 = 12,5 A

Potom lze celkový a činný výkon určit podle vzorců:

S = UI * 1,73 = 380 * 12,5 * 1,73 = 8217 W = 8,2 kW.

Předpokládejme, že cosF motoru je 0,85 a jeho účinnost je 0,8, pak se aktivní P1 rovná:

P = Iav * Uav * 1,73 * cosf * účinnost = 12,5 * 380 * 1,73 * 0,85 * 0,8 = 5,5 kW

Je pravda, že neexistují žádné standardní asynchronní třífázové motory s takovými parametry, čísla byla vzata jen pro příklad, ale výše uvedeným způsobem můžete zjistit výkon motoru se znalostí proudu a Napětí.

Výpočet na základě otáček a točivého momentu

Chcete-li vybrat motor pro konkrétní mechanismus, můžete určit výkon motoru podle točivého momentu a počtu otáček, které jsou vyžadovány na hřídeli. Chcete-li to provést, použijte vzorec:

P = M * n / 9550,

kde M je moment, n je počet otáček, 9550 je koeficient.

Závěr

Zkoumali jsme hlavní způsoby, jak určit výkon elektromotoru. Existují i ​​​​jiné metody, například na odpor vinutí, ale nemohou být přesné, protože po převinutí nemusí odpovídat údajům z pasu. A pro přesné měření odporu statorových vinutí výkonných motorů jsou potřeba přesné měřicí přístroje, tzv. měřící můstek, nebo provádět měření metodou voltmetr-ampérmetr. Co dělat v praxi, nikdo nebude a s multimetrem nebude možné přesně provádět taková měření.

Metodu určování parametrů elektrického motoru podle hmotnosti také nelze nazvat přesnou, spočívá v tom, že v průměru je hmotnost asynchronního elektromotoru rovna:

• pro 3000 ot./min - 7-9 kg na 1 kW;
• pro 1500 ot./min - 11-13 kg / kW;
• Pro 1000 ot./min - 14-15 kg / kW.

Přesným se to ale vůbec nazvat nedá, pouzdra moderních elektromotorů jsou vyrobena z hliníku a jsou lehčí až o 30 %, uvádí ve srovnání se starými sovětskými, přičemž chráněný elektromotor bude vážit více než jeho nechráněný analog. Proto tato metoda, ač má právo na život, připomíná spíše věštění na kávové sedlině.

Snad nejjednodušší definice výkonu elektromotoru je podle velikosti, průměru hřídele atd. s následným porovnáním s katalogovými údaji motorů stejné řady.

Související materiály:

• Jak určit fázi a nulu bez přístrojů
• Co je činný, jalový a zdánlivý výkon
• Metody zjišťování příkonu elektrických spotřebičů