Wyznaczanie mocy silnika elektrycznego na podstawie prądu, wielkości, średnicy wału

W praktyce nie zawsze jest konieczna praca z silnikami elektrycznymi, których parametry pracy są znane. Informacje te są zwykle wskazane na etykiecie, ale mogą być nadpisane lub całkowicie nieobecne. Co zrobić w takiej sytuacji, żeby nie wyrzucić „silnika”? W tym artykule dowiesz się, jak określić moc silnika elektrycznego na podstawie ogólnych wymiarów, prądu i innych wskaźników. Zastrzeżmy, że artykuł skupi się bardziej na trójfazowych asynchronicznych silnikach elektrycznych, ponieważ są one najczęstsze.

Najpierw patrzymy na tag

Najprostszy jest sposób określenia mocy silnika na podstawie tabliczki znamionowej (nazywa się ją również tabliczką lub przywieszką). Przede wszystkim warto pamiętać, że liczba wskazana na metce to moc mechaniczna na wale, tzw. r₂. Aby znaleźć aktywny elektryczny P₁ (co będzie brane pod uwagę przez Twój licznik), należy je podzielić przez sprawność (η), a aby znaleźć całkowite S, a następnie podzielone przez COSph, znajdziesz je na tej samej tabliczce znamionowej.

P1 = P2 / η = 180 / 0,68 = 265 (W)

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

A jeśli wskazany jest tylko prąd, możesz określić całkowitą moc zgodnie ze standardowym wzorem dla obwodów trójfazowych:

S = interfejs użytkownika * 1,73

Jeżeli, zgodnie z przykładem powyższej tabliczki znamionowej, to:

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

Następnie aktywny:

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

Oraz mechaniczne P2 na wale:

P2 = P1 * η = 180,8 (W)

Jak widać, wyniki obliczeń prądu i napięcia pokrywały się z liczbami wskazanymi na tabliczce. Z tabliczki znamionowej można określić inne parametry silnika elektrycznego, takie jak napięcie znamionowe, natężenie, ilość obrotów na minutę.

Porównaj wymiary całkowite

Jeśli nie ma tabliczki lub trudno coś na niej odczytać, można określić moc asynchronicznego silnika elektrycznego bez paszportu na podstawie jego wymiarów, a mianowicie średnicy wału.

Ta metoda wyznaczania jest stosowana w praktyce częściej niż inne, ponieważ wystarczy zmierzyć wał suwmiarką i nie trzeba podłączać się do sieci. Po zmierzeniu średnicy uzyskane wartości porównuje się z tabelą i określa przybliżoną moc. Ta metoda pozwala uzyskać dość dokładne charakterystyki bez tagu. Tabela do tego jest pokazana poniżej.

Ta metoda określania mocy silnika elektrycznego według wielkości (według wirnika) jest odpowiednia zarówno dla trójfazowego, jak i jednofazowego silniki asynchroniczne. Uwaga „P” jest wskazana w kW (kilowatach), jak to jest zwykle w elektrotechnice, a nie jak w fizyce - w watach.

Jeśli z jakiegoś powodu dane z tej tabeli Ci nie odpowiadają, to znaczy istnieje inny sposób na sprawdzenie mocy silnika elektrycznego na podstawie jego ogólnych wymiarów, musisz zmierzyć:

• średnica wału;
• jego częstotliwość rotacji (liczba par biegunów);
• wymiary montażowe;
• średnica kołnierza lub szerokość nóżek mocujących;
• wysokość do środka szybu;
• długość silnika (bez wystającego wału).

I porównaj te dane z wymiarami maszyn elektrycznych jednej serii 4A, AIR, A, AO. Można je znaleźć w różnych katalogach lub katalogach firm, które je produkują.

Aby określić moc silnika popularnej serii AIR na podstawie otworów montażowych na stopach, skorzystaj z tej tabeli.

Aby określić moc silnika na podstawie średnicy kołnierza (D20) i średnicy otworów montażowych kołnierza (D22), należy skorzystać z następujących danych:

Z czasem i praktyką nauczysz się z grubsza określać moc silnika po jego wyglądzie, mentalnie w porównaniu z tymi, które spotkaliśmy wcześniej, ale do tego trzeba znać kilka standardowych nominałów silniki elektryczne: 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.

Szacunkowe obliczenia dla prądu i napięcia bez obciążenia

Możliwe jest określenie mocy silnika elektrycznego za pomocą prądu lub, jak mówią amatorzy, „natężeniem”. Ale zmierz prąd, gdy maszyna jest obciążona, aby dowiedzieć się, że jej moc znamionowa jest nieprawidłowa, ponieważ nie możesz wiedzieć, jak działa przy obciążeniu znamionowym, przeciążeniu i odwrotnie niewykorzystane. Prąd stojana zależy od obciążenia. Oznacza to, że w tym momencie nie będziesz mierzyć prądu znamionowego, ale pobór prądu.

Musisz więc zmierzyć prąd bez obciążenia, to znaczy, gdy silnik pracuje bez obciążenia. Zanim cokolwiek zmierzysz, aby uzyskać prawidłowe dane, trzeba go trochę popracować, czyli 0,5-1 godziny dla silników do 100 kW i 1-2 godziny - powyżej 100 kW. Po pomiarze, zgodnie z tabelą, znajdź typowe odchylenia Iхх od Inom w procentach i oblicz oszacowaną Inom.

Podajmy przykład, powiedzmy, że zmierzyłeś prąd, okazało się, że jest to 5 amperów. Szacujemy moc silnika „na oko”, powiedzmy, że jest dość duża, a zakładamy, że jest ona większa niż 5 kW. Co więcej, jest to „trzytysięcznik”, czyli jego wał obraca się z częstotliwością 3000 obr/min. Wtedy zmierzony prąd jałowy wynosi 40% (lub 0,4) wartości nominalnej. Aby poznać prąd znamionowy, musisz podzielić Iхх przez procenty z tabeli:

Inom = Iхх / 0,4 = 5 / 0,4 = 12,5 A

Wówczas moc całkowitą i czynną można wyznaczyć ze wzorów:

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

Załóżmy, że cosF silnika wynosi 0,85, a jego sprawność 0,8, to aktywne P1 jest równe:

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

To prawda, że ​​nie ma standardowych asynchronicznych silników trójfazowych o takich parametrach, liczby zostały wzięte tylko na przykład, ale w powyższy sposób możesz dowiedzieć się o mocy silnika, znając prąd i Napięcie.

Obliczenia na podstawie prędkości i momentu obrotowego

Aby dobrać silnik do konkretnego mechanizmu, można określić moc silnika na podstawie momentu obrotowego i liczby obrotów wymaganych na wale. Aby to zrobić, użyj formuły:

P = M * n / 9550,

gdzie M to moment, n to liczba obrotów, 9550 to współczynnik.

Wniosek

Zbadaliśmy główne sposoby określania mocy silnika elektrycznego. Istnieją inne metody, na przykład dotyczące rezystancji uzwojeń, ale nie mogą one być dokładne, ponieważ po przewinięciu mogą nie odpowiadać danym paszportowym. A aby dokładnie zmierzyć rezystancję uzwojeń stojana potężnych silników, potrzebne są precyzyjne przyrządy pomiarowe, tzw. mostek pomiarowy lub wykonanie pomiarów metodą woltomierz-amperomierz. Co robić w praktyce, nikt tego nie zrobi, a za pomocą multimetru nie będzie możliwe dokładne wykonanie takich pomiarów.

Metody określania parametrów silnika elektrycznego wagowo również nie można nazwać dokładną, polega ona na tym, że średnio waga asynchronicznego silnika elektrycznego jest równa:

• dla 3000 obr./min - 7-9 kg na 1 kW;
• dla 1500 obr./min - 11-13 kg / kW;
• Dla 1000 obr./min - 14-15 kg / kW.

Ale wcale nie można tego nazwać dokładnym, obudowy nowoczesnych silników elektrycznych są wykonane z aluminium i są lżejsze nawet o 30%, według w porównaniu do starych radzieckich, podczas gdy chroniony silnik elektryczny będzie ważył więcej niż jego niezabezpieczony analog. Dlatego ta metoda, choć ma prawo do życia, bardziej przypomina wróżenie z fusów kawy.

Być może najprostszą definicją mocy silnika elektrycznego jest rozmiar, średnica wału itp. z późniejszym porównaniem z danymi katalogowymi silników tej samej serii.

Powiązane materiały:

• Jak określić fazę i zero bez przyrządów?
• Czym jest moc czynna, bierna i pozorna
• Metody określania zużycia energii przez urządzenia elektryczne