Determinação da potência do motor elétrico por corrente, tamanho, diâmetro do eixo

Na prática, nem sempre é necessário trabalhar com motores elétricos cujos parâmetros operacionais são conhecidos. Essas informações geralmente são indicadas na tag, mas podem ser substituídas ou totalmente ausentes. O que fazer em tal situação, para não jogar fora o "motor"? Neste artigo, mostraremos como determinar a potência de um motor elétrico pelas dimensões gerais, corrente e outros indicadores. Vamos ressaltar que o artigo focará mais nos motores elétricos trifásicos assíncronos, por serem os mais comuns.

Primeiro, olhamos para a tag

A mais simples é a maneira de determinar a potência do motor pela placa de identificação (também chamada de placa ou etiqueta). Em primeiro lugar, vale lembrar que o número indicado na etiqueta é a potência mecânica do eixo, a chamada. R₂. Para encontrar o P elétrico ativo₁ (que será levado em consideração pelo seu medidor), deve ser dividido pela eficiência (η), e para encontrar o S total, também dividido pelo COSph, você os encontrará na mesma placa de identificação.

P1 = P2 / η = 180 / 0,68 = 265 (W)

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

E se apenas a corrente for indicada, você pode determinar a potência total de acordo com a fórmula padrão para circuitos trifásicos:

S = UI * 1,73

Se, seguindo o exemplo da placa de identificação acima, então:

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

Então ativo:

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

E P2 mecânico no eixo:

P2 = P1 * η = 180,8 (W)

Como você pode ver, os resultados dos cálculos de corrente e tensão coincidiram com os números indicados na placa. Na placa de identificação, você pode determinar outros parâmetros do motor elétrico, como tensão nominal, amperagem, revoluções por minuto.

Compare as dimensões gerais

Se não houver placa ou for difícil ler algo nela, então é possível determinar a potência de um motor elétrico assíncrono sem passaporte pelas suas dimensões, nomeadamente pelo diâmetro do eixo.

Este método de determinação é usado na prática com mais frequência do que outros, pois você só precisa medir o eixo com um paquímetro e não precisa se conectar à rede. Após a medição do diâmetro, os valores obtidos são comparados com a tabela e a potência aproximada é determinada. Este método permite obter características bastante precisas sem uma tag. A tabela para isso é mostrada abaixo.

Este método de determinação da potência de um motor elétrico por tamanho (por rotor) é adequado tanto para fases trifásicas quanto monofásicas motores assíncronos. Nota "P" é indicado em kW (quilowatts), como é habitual na engenharia elétrica, e não como na física - em watts.

Se por algum motivo os dados desta tabela não forem adequados para você, ou seja, houver outra maneira de descobrir a potência do motor elétrico por suas dimensões gerais, você precisa medir:

• diâmetro do eixo;
• sua freqüência de rotação (número de pares de pólos);
• dimensões de montagem;
• diâmetro do flange ou largura dos pés de fixação;
• altura ao centro do eixo;
• comprimento do motor (excluindo a saliência do eixo).

E compare esses dados com as dimensões das máquinas elétricas de uma única série 4A, AIR, A, AO. Eles podem ser encontrados em vários diretórios ou catálogos das empresas que os produzem.

Para determinar a potência do motor da série AIR comum pelos orifícios de montagem nos pés, use esta tabela.

Para determinar a potência do motor a partir do diâmetro do flange (D20) e o diâmetro dos orifícios de montagem do flange (D22), use os seguintes dados:

Com o tempo e prática, você aprenderá a determinar aproximadamente a potência do motor por sua aparência, mentalmente comparando com aqueles que encontramos antes, mas para isso você precisa saber uma série de denominações padrão motores elétricos: 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.

Cálculo estimado para corrente e tensão sem carga

É possível determinar a potência de um motor elétrico pela corrente ou, como dizem os amadores, “pela amperagem”. Mas meça a corrente quando a máquina está sob carga para descobrir que sua potência nominal está errada, porque você não pode saber como funciona sob carga nominal, sobrecarga ou vice-versa subutilizada. A corrente do estator depende da carga. Isso significa que você não medirá a corrente nominal, mas sim o consumo de corrente neste momento.

Portanto, é necessário medir a corrente sem carga, ou seja, quando o motor está funcionando sem carga. Antes de medir qualquer coisa, a fim de obter dados corretos, você precisa que funcione por algum tempo, ou seja, 0,5-1 hora para motores de até 100 kW e 1-2 horas - acima de 100 kW. Após a medição, de acordo com a tabela, encontre os desvios típicos de Iхх de Inom em porcentagem e calcule o Inom estimado.

Vamos dar um exemplo, digamos que você mediu a corrente, descobriu-se que é 5 Amperes. Estimamos a potência do motor "a olho", digamos que seja bastante grande e você supõe que seja superior a 5 kW. Além disso, é um "três mil", ou seja, seu eixo gira a uma frequência de 3000 rpm. Então, a corrente sem carga medida é 40% (ou 0,4) do nominal. Para descobrir a corrente nominal, você precisa dividir Iхх por porcentagens da tabela:

Inom = Iхх / 0,4 = 5 / 0,4 = 12,5A

Então, a potência total e ativa pode ser determinada pelas fórmulas:

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

Vamos supor que o cosF do motor seja 0,85 e sua eficiência seja 0,8, então o P1 ativo é igual a:

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

É verdade que não existem motores trifásicos assíncronos padrão com tais parâmetros, os números foram tomados apenas por exemplo, mas da forma acima você pode descobrir a potência do motor, sabendo a corrente e Voltagem.

Cálculo baseado na velocidade e torque

Para selecionar um motor para um mecanismo específico, você pode determinar a potência do motor pelo torque e número de revoluções necessárias no eixo. Para fazer isso, use a fórmula:

P = M * n / 9550,

onde M é o momento, n é o número de revoluções, 9550 é o coeficiente.

Conclusão

Examinamos as principais formas de determinar a potência de um motor elétrico. Existem outros métodos, por exemplo, sobre a resistência dos enrolamentos, mas não podem ser precisos, pois após o rebobinamento pode não corresponder aos dados do passaporte. E para medir com precisão a resistência dos enrolamentos do estator de motores potentes, são necessários instrumentos de medição precisos, a chamada ponte de medição, ou para fazer medições pelo método voltímetro-amperímetro. O que fazer na prática, ninguém o fará, e com um multímetro não será possível fazer tais medições com precisão.

O método de determinação dos parâmetros de um motor elétrico por peso também não pode ser chamado de preciso, consiste no fato de que, em média, o peso de um motor elétrico assíncrono é igual a:

• para 3000 rpm - 7-9 kg por 1 kW;
• para 1500 rpm - 11-13 kg / kW;
• Para 1000 rpm - 14-15 kg / kW.

Mas isso não pode ser chamado de preciso, as carcaças dos motores elétricos modernos são feitas de alumínio e são até 30% mais leves, de acordo com em comparação com os antigos soviéticos, enquanto um motor elétrico protegido pesará mais do que seu desprotegido análogo. Portanto, esse método, embora tenha direito à vida, é mais parecido com a adivinhação sobre a borra de café.

Talvez a definição mais simples da potência de um motor elétrico seja por tamanho, diâmetro do eixo, etc. com posterior comparação com os dados do catálogo dos motores da mesma série.

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