Jak určit výkon třífázového motoru?

Stává se, že musíte vybrat nový elektromotor, který nahradí starý. Při výběru analogu často používají informace na speciálním štítku – štítku. Často však nastávají situace, kdy štítek jednoduše chybí nebo je poškozen a pas produktu není k dispozici. Co dělat v tomto případě? Dále vám řekneme, jak určit výkon motoru, rychlost otáčení, začátek a konec vinutí elektromotoru bez typového štítku.

Definice motoru

Elektromotor je mechanismus, který přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii prostřednictvím elektromagnetické indukce. Zařízení se skládá ze dvou hlavních částí: stacionární (stator) a rotační (rotor). Když se na elektromotor přivede elektrický proud, vytvoří se v něm magnetické pole. Toto pole interaguje s polem rotoru a způsobuje jeho rotaci. Elektromotory se používají v automobilovém průmyslu, dopravníkových systémech, robotice a automatizačních systémech. Jsou také vybaveny čerpadly a kompresory.

Obecná charakteristika zařízení

• moc
• rychlost otáčení;
• jmenovitý proud a napětí;
• moment setrvačnosti; třída izolace;
• provedení instalace.

Při výběru elektromotorů se také bere v úvahu stupeň ochrany a třída bezpečnosti proti výbuchu, pokud je zařízení plánováno pro použití v nebezpečných podnicích.

Označení – označení vinutí motoru

Vinutí třífázových asynchronních elektromotorů je označeno písmeny U, V, W. V tomto případě je začátku a konci vinutí přiřazena číselná hodnota 1, resp. Označení vinutí elektromotoru tedy bude vypadat takto: U2-U1, V2-V1, W2-W1.

Existují dva hlavní způsoby připojení vinutí: hvězda a trojúhelník. V prvním případě jsou kontakty U1, V1, W1 přemostěny. A při spojování trojúhelníků se mezi dvojicemi kontaktů U1 s W2, V1 s U2, W1 s V2 vytvoří propojka.

Výkon zařízení určujeme jeho rozměry

Existují různé typy elektromotorů, z nichž každý má své vlastní rozměry. Výkon zařízení ve skutečnosti závisí na nich. Proto, když znáte rozměry zařízení, můžete vypočítat výkon motoru bez použití speciální značky. K měření budete potřebovat metr, například svinovací metr nebo ještě lépe kvalitní posuvné měřítko.

Při výpočtu je třeba věnovat zvláštní pozornost následujícím charakteristikám zařízení:

• rozměry hřídele (průměr a délka);
• výška hřídele vzhledem ke spodnímu upevňovacímu prvku;
• vzdálenost mezi nohami zařízení (délka a šířka).

K tomu se každý parametr měří posuvným měřítkem. Pro určení výkonu je také důležité znát synchronní otáčky. K tomu budete potřebovat multimetr schopný pracovat v režimu miliampérmetru. Z rozvodné skříně, kde jsou umístěny svorky, sejmeme víko, na začátek a konec libovolného vinutí (motor musí být bez napětí) připojíme sondy měřicího zařízení, načež pomalu rukou otáčíme hřídelí. Počet vychýlení šipky během otáčky udává počet pólů a každý pól odpovídá následující frekvenci:

• dva póly – 3000 ot./min;
• čtyři póly – 1500 ot./min;
• šest pólů – 1000 ot./min;
• osm pólů – 750 ot./min.

Nyní, když znáte rychlost otáčení, můžete pomocí speciální tabulky zjistit požadovaný výkon motoru.

Například s průměrem hřídele 22 milimetrů a rychlostí otáčení 3000 ot./min bude výkon motoru od 1,5 do 2,2 kW. Výkon elektromotoru jsme tedy určili podle jeho velikosti, bez použití štítku. Existují i ​​jiné způsoby výpočtu výkonu elektromotoru. O nich níže.

Výkonové charakteristiky určujeme podle odběru proudu

Výkon elektromotoru lze také určit podle proudu, který spotřebuje. Pro měření budete potřebovat proudovou klešť. Před zahájením měření musíte vypnout napájení motoru a otevřít kryt svorkovnice, abyste si usnadnili práci s vodiči.

Poté připojte elektromotor k síti a nechte jej několik minut běžet při jmenovité zátěži. Indikátory měřicího zařízení nastavte na hranici 200 A a změřte proud v jedné z fází pomocí proudové kleště. Poté je pomocí sond změřeno napětí na vinutí motoru pro určení aktuálního výkonu.

Získané hodnoty se dosadí do speciálního vzorce: S=1.73×I×U. Symbol S označuje celkový výkon zařízení a měří se v kilovoltampérech. I je proud a U je hodnota síťového napětí.

Pro výpočet výkonu motoru na hřídeli použijte jiný vzorec: P=S×cosφ×(η÷100). Zde budeme muset kromě výkonu, který jsme vypočítali dříve, určit také účiník asynchronního elektromotoru (cosφ) a také faktor účinnosti (η). Tímto způsobem je snadné vypočítat výkon podle proudu.

Metody výpočtu rychlosti otáčení hřídele elektromotoru

V ideálním případě pro určení rychlosti otáčení hřídele elektromotoru, pokud neexistuje štítek s informacemi, byste měli použít mechanický nebo laserový tachometr. Umožňuje určit přesné ukazatele rychlosti asynchronního otáčení. Jediným problémem je, že zařízení se používají výhradně v podnicích, a dokonce vůbec ne, navíc jsou poměrně drahé. Proto existuje další způsob výpočtu rychlosti otáčení.

K tomu budete potřebovat běžný multimetr přepnutý do režimu měření proudu. Měření se provádí s elektromotorem odpojeným od sítě. Odpojte kryt spojovací krabice, kde jsou umístěny svorky, a připojte měřící zařízení k vinutí statoru – na začátek a konec kteréhokoli z vinutí. Poté otočte hřídelem o jednu otáčku a sledujte, kolikrát se jehla odchýlí od nuly. Počet odchylek se rovná počtu pólů. Například odchylka dvou pólů odpovídá rychlosti otáčení 3000 ot./min. Tabulka s hodnotami již byla uvedena výše.

Výkon a točivý moment elektromotoru

Výkon elektromotoru je veličina, která ukazuje, kolik práce může motor vykonat za jednotku času. A kroutícím momentem rozumíme sílu otáčení hřídele a právě tento indikátor určuje výstupní výkon elektromotoru.

Točivý moment asynchronního elektromotoru vzniká v důsledku interakce magnetického pole statoru a proudů ve vinutí rotoru. Tento parametr tedy závisí na magnetickém toku statoru (Φ) a rotorovém proudu (I2). Ale pouze činný výkon, který motor přijímá ze sítě, se podílí na vytváření točivého momentu. Točivý moment se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

Účinnost elektromotoru

Efektivita je procento užitečné práce z vynaložené práce. Účinnost ukazuje, jak efektivní je proces přeměny jedné energie na druhou. Účinnost elektromotoru je určena vzorcem η=P2/P1, kde P2 je užitečný mechanický výkon elektromotoru a P1 je elektrický výkon spotřebovaný motorem.

Parametr se pohybuje od nuly do jedné a čím vyšší parametr, tím lepší výkon zařízení. Pokud je například koeficient 0,5, pak se během procesu přeměny ztratí téměř polovina výkonu motoru. V souladu s tím není motor s takovou účinností považován za účinný.

Provozní režim elektromotorů

S ohledem na normu GOST se rozlišuje několik režimů provozu elektromotorů:

• dlouhý (SI);
• krátkodobé (S2);
• přerušovaný (S3).

V prvním případě pracují zařízení nepřetržitě, proto se nahřívají na nastavenou teplotu. V tomto případě se kontinuální provozní režim může měnit nebo být konstantní. Ukazatele teploty při stálém dlouhodobém provozu zůstávají nezměněny, ale při dlouhodobě se měnícím provozu se mění v závislosti na zatížení.

Pokud motor pracuje v krátkodobém režimu, nedochází k výraznému zahřívání, protože během pauz mezi vypínači se zařízení ochladí na okolní teplotu. Podle GOST pracují elektrická zařízení v rozmezích 10, 30, 60 a 90 minut.

V přerušovaném režimu motor běží přerušovaně. Při každé přestávce nestihne úplně vychladnout a při provozu se nestihne zahřát na nastavenou teplotu. Tento režim se často používá u elektromotorů zařízení, která pracují cyklicky (jeřáby, rypadla a další stroje).

Vliv výkonu elektromotoru na jeho vlastnosti

Výkon elektromotoru je klíčovým faktorem při určování jeho provozu a výkonu. Ukazuje, kolik práce může motor vykonat za daný čas a přímo ovlivňuje jeho účinnost.

Výkon především ovlivňuje výkon zařízení – čím výkonnější je zařízení, tím je produktivnější. To však není zdaleka jediný parametr, který závisí na výkonových charakteristikách.

Rozměry zařízení tedy závisí na výkonu. Například čím je technologie výkonnější, tím je větší. Ale v tomto případě stojí za to vzít v úvahu rychlost otáčení hřídele. Pokud vezmete dva motory se stejným výkonem, ale různými frekvencemi, pak ten s vyšší frekvencí bude větší.

Kde se používají elektromotory?

Elektromotory se používají v různých zařízeních a mechanismech, jako jsou čerpadla, ventilátory, kompresory, dopravníky, průmyslové roboty, elektrické nářadí a elektrická vozidla. Bez nich je nemožný provoz obráběcích strojů a vysokozdvižných vozíků, stavebních strojů a železniční dopravy. Kromě toho jsou použitelné v lékařství a veřejném stravování. Jsou vybaveny domácími spotřebiči a některými mobilními hračkami.