Механична мощност на двигателя

03 юли 2017 г

По-лесно е да използвате токови клещи, само има едно, но. На празен ход, дори и при високи обороти, двигателят е безсилен да развие пълна мощност.

По-долу има таблица, според която можете да прецените параметрите на устройството по режим. Не решава проблема изцяло. Нека да видим как да определим мощността и тока на електродвигателя с прости методи.

Определяне на тока на двигателя

По-лесно е да използвате токови клещи. Устройство, което ви позволява дистанционно да оцените величината на напрежението магнитно полеоколо един проводник.

Покривайки захранващия кабел с пръстен, получаваме стойност, равна на нула. Полетата са насочени противоположно на фазовия и нулевия проводник.

Ще трябва да работите, за да направите изход с отделни проводници, както е показано на снимката.

Тук виждаме:

  • Дървена основа. Очевидният изход е обичайно гнездото да се монтира върху изолатора. По-лесно е да вземете малко парче дъска.
  • Гнездото за повърхностен монтаж е показано разглобено: основата, тялото са разположени отделно.
  • Отстранете изолацията от захранващия кабел, за да покриете всяка жила поотделно.
  • Намерете сгъваем щепсел. Забранено е да се използва за мощни инструменти, но ние ще направим измервания за кратък период от време, придружени с пълен контрол. Или купете стандартен удължителен кабел в магазина, отстранете външната изолация от захранващия кабел.

Гнездото е монтирано на дъската, направете си труда да захванете здраво кабелите, блокирайки възможността за счупване, подхлъзване.

По-лесно е да го направите с помощта на изолационната облицовка, снимката е показана. Притискаме го с самонарезен винт, осигурява се дълъг живот на тестовия изход.

Когато поставяте калъфа, ще трябва да навиете малко тиксо около кабела за по-добро притискане.

Оказа се, че е помощен инструмент за извършване на измервания с токови клещи.

При празен ход стойността ще бъде по-ниска от номиналната.

Беше забелязано, че по време на ускорение се изисква пълна мощност от двигателя, моменталните, дадени от екрана на клещите, са близки до номиналните.

Например за уреда от снимката - 3,2 А, при напрежение 231 волта дава 740 W (номинал 750 W). При стартиране ще се види: токът се повишава рязко, след което бързо пада. Трябва да имате време, за да видите върха на планината.

Забележка: токовите клещи дават показания на редовни кратки интервали, трудно е да се открие пикът от първия път.

Задайте скоростта на шпиндела на най-високата, търпеливо дръпнете спусъка, опитвайки се да хванете върха. На третия път успяхме.

За да се направи повече или по-малко подходяща снимка, експериментът беше проведен дузина и половина пъти (затворът беше освободен със закъснение, беше трудно да се улови моментът).

И след това снимката се оказа само 3,1 A (мислим, че читателите вярват на авторите около 3,2 A).

По време на експеримента веднъж беше получена стойност от 4 A, която приписваме на случайни скокове в мрежовия ток плюс грешки.

Уверете се, че пикът се повтаря (поне 2 пъти от пет).

В резултат на това се определя приблизително мощността на колекторния двигател на електрическа бормашина. Искаме да кажем веднага: няма недвусмислена зависимост на тока на празен ход от номиналната мощност.

В природата има доста сложни формули, използването им е доста трудно. Практическото приложение е по-трудно. Даваме таблица с приблизителни съотношения асинхронни типоведвигатели.

Информацията дава възможност да се разбере как да се оцени номиналната мощност на двигателя чрез тока на празен ход.

Напрежението трябва да бъде номинално, обемистите устройства трябва да се затоплят преди работа.

Така казва GOST R 53472. Периодът се определя от вида на лагерите.

Страхувайте се да направите грешка, вземете максималната стойност:

  • До 1 kW мощност, времето за загряване е под 10 минути.
  • Номинална мощност 1 - 10 kW, време за загряване около половин час.
  • Номинална мощност 10 - 100 kW, време за загряване до час.
  • Номинална мощност 100 - 1000 kW, време за загряване до два часа.
  • Номинална мощност над 1 MW, време за загряване до три часа.

Как да преценя приблизителната мощност? Ние обясняваме. Списъкът се предоставя на желаещите да направят по-точни размери.

За груба оценка използваме таблицата, като избягваме промиването на мозъка. Колекторният двигател на свредлото изобщо не загряваше преди измерванията при стайна температура.

Повечето четци са лишени от токови клещи. Повечето мултиметри ви позволяват да измервате ток, скалата е ограничена до 10 A.

Забележка , при максимална граница, червеният проводник трябва да бъде свързан към друг контакт (показан на снимката) .

близо до дупката на руски ( английски език) е написано: времето на работа с режим на измерване не надвишава 10 секунди (МАКС. 10 SEC), последвано от четвърт час почивка (ВСЕКИ 15 MIN). В противен случай работата на мултиметъра не е гарантирана, входът е без предпазител (UNFUSED).

Казва инструкциите. Мултиметърът се срива във веригата. Един проводник трябва да се отвори за измервания. Заедно ще помислим дали е икономически изгодно.

Вижте снимката на разписките. Клещи означава токови клещи, обикновен тестер е обозначен като 1SK.

Вижда се, че и двете устройства струват по-малко от 400 рубли, защото домакинството се нуждае и от двете.

Мултиметърът ще ви позволи да оцените тока до 10 A, много кратко време на работа. Клещите работят много по-грубо, една скала достига границата от 1000 А.

Изводът е очевиден - необходимо е приблизително да се определи токът на електродвигателя, използва се "терминал". Нуждаете се от точност, използвайте тестер ( номинален токпод лимита).

Измерете мощността на двигателя

Мощността на електродвигателя се състои от активни, реактивни компоненти. Предприятията подлежат на наказателна такса. Ето защо е важно да се разбират измерените стойности.

Инструкцията за токови клещи пише: RMS токът е оценен. Чиста математика.

Това означава: устройството прави проба от определен интервал, взема корен от сумата на квадратите на отделните измервания, разделена на общия брой.

Нека го сравним с осредняване за определен период от време. Активен ток, пълен, реактивен (едва). Въпросът трябва да бъде изяснен: показаните на снимката токови клещи със завидна редовност дават мощност на устройствата с 11% под номиналната стойност.

Прочетете също:

Проверени ел. нагреватели, ютии, сешоар. Силата е подценена с една единствена стойност. В литературата се казва: Средноквадратичен корен (RMS) показва общото количество ток.

Физически тече през жицата. Изчислението се извършва за синусоидална форма, ще има отклонения, ако изискването не е спазено.

Токовите клещи просто лъжат. Ако те показват активната част, за двигателя стойностите ще бъдат значително по-ниски, отколкото за нагревателя. Натоварването е чисто активно, намотките дават силен въображаем компонент.

Токовите клещи трябва да бъдат калибрирани преди употреба. Най-лесният начин да направите това е да използвате чисто активни нагреватели (нафта). Способността на токовите клещи да измерват активната мощност отделно обикновено се посочва в инструкциите.

Професионалистите казват: такива продукти са плод на въображението на любителите

Двигателите дават голямо натоварване в реактивния спектър. Хората поставят или поставят кондензаторни единици, които компенсират несъответствието, подравнявайки фазата. Можете да прочетете за такива домакински продукти в сайтове за продажба на уреди като Ekonor.

Значението на кутията е като блок от кондензатори за компенсиране на реактивната мощност. Моля, обърнете внимание: за професионални станции лимитът, изразен чрез VAR, е посочен, за Econor параметърът е скрит. Един радиолюбител преброи цифрата. Оказа се, че 150 ВАР се компенсират.

Вероятно достатъчно за устройства с ниска мощност, двигателите ще бъдат слонски пелети. Асинхронни машинидават 40% реактивна мощност, енергията се губи. Ползите са стотинки.

Моля, обърнете внимание: с изолирана неутрала се добавят проблеми. Токът тече в едната фаза, оставя - другата. Ефектът може да бъде изваден.

Неутралът е изолиран - оказва се, че ефектът от един проводник ще се измерва два пъти: вход, изход. Опитайте да добавите трите стойности, след което разделете на две. Грубият метод ще бъде приблизително правилен.

Изчислете консумацията на енергия на двигателя

Предлагаме да определим вида на двигателя. Помага за направата на значка. Показва се привидната мощност (реактивна плюс активна, свързана чрез косинуса на фазовия ъгъл, наречен фактор на мощността).

Ако типът на двигателя е известен (разберете, ръководейки се от изображенията, външен вид), справочниците ще ви позволят да намерите силата.

Нищо чудно: размерите са тясно свързани с параметъра, всеки производител иска да спести колкото е възможно повече с пускането на продуктите.

Размерите са оптимизирани, типичният набор от параметри е както следва:

  • Диаметър на вала.
  • Височината на оста от основата (леглото).

Съответно е възможно да се разберат детайлите без инструменти. Ще видите, че информация от подобен вид може да се намери за почти всеки тип мотор.

Табелката е откъсната, можете да прекарате известно време в търсене на подобни модели в интернет. Русия отстъпва на Китай в разнообразието от електродвигатели. Шансът за успех е голям.

Вярваме, че сме изброили наличните методи за определяне на мощността и тока.

Не е голям проблем да похарчите 1000 рубли, като получите необходимите средства.

Като се има предвид, че рублата гори, този ход ще изглежда разумен.

По-лесно е да се определи мощността на електродвигателя с помощта на справочна книга. Валът трябва да се измери с шублер.

Завършваме прегледа, надяваме се редовните читатели да знаят разликите асинхронен двигателот колектора. Пропускаме разликите.

Моля, имайте предвид също: Асинхронните двигатели страдат от голям стартов ток. Колекторното разпространение е ниско.

Активна мощност и загуби. Спомнете си, че мощността, консумирана от двигателя електроенергияпревърнати в механични. Тази мощност е активна мощност. Както във всяка друга машина, мощността, консумирана от двигателя от мрежата P 1, се различава от мощността на вала на двигателя P 2 със стойността на загубите на мощност в самия двигател ∆ P, т.е. P 1 = P 2 + ∆P .

Естествено, колкото по-малка е загубата ∆ P, толкова по-голяма е ефективността на двигателя. Силата на загубите, нагряващи машината, е сумата от мощността на електрическите, магнитните и механичните загуби. Електрически загуби ∆ R E възникват в намотките на статора и ротора, т.е. ∆ R E \u003d ∆ R E1 + ∆ R E2 (тук ∆ R E1 - загуби в намотката на статора и ∆ R E2 - загуби в намотката на ротора). Магнитните загуби в магнитната верига ∆ R M1 възникват поради явленията на хистерезис и вихрови токове в статора ∆ R M1 и в ротора ∆ R M2, т.е. ∆R M = ∆R M1 + ∆R M2.

Механичните загуби се дължат на силите на триене в лагерите, в плъзгащия контакт (четка - пръстен), и ротора срещу въздуха ∆Р MEX. Въз основа на горното

R 1 \u003d R 2 + ∆ R E1+∆R E2 + ∆R M1 + ∆R M2 + ∆R MEC. (3.29)

Изразът (3.29) може да бъде опростен, ако пренебрегнем магнитните загуби в пакета на ротора поради тяхната малка стойност в сравнение с други членове. Наистина, честотата на тока на ротора в границите до номиналния товар е 1-4 Hz. При такава честота на тока, а оттам и полетата на загуби поради хистерезис и вихрови токове в ротора са много малки. Следователно на практика може да се предположи, че

R 1 \u003d R 2 + ∆ R E1+∆R E2 + ∆R M1 + ∆R M2 + ∆R MEX (3.30)

Електромагнитна мощност и мощност на вала. Мощността, предавана от магнитното поле от статора към REM ротора, е мощността, консумирана от мрежата, минус загубите в статора, т.е.

R EM \u003d R 1 - ∆R E1 - ∆R M1 (3.31)

Мощността може да бъде представена като произведение на момента и ъгловата скорост Ω 1, т.е.

R EM = Ω 1 M (3,32)

Механична мощност на ротора R MEX , въртящ се с ъглова скорост Ω, може да се представи като

R MEX = ΩM (3,33)

Загубите в ротора са ∆R E2 , Ето защо

REM = RMEX + ∆R E2 (3.34)

Мощност на вала на двигателя R 2 се различава от механичния по стойността на механичните загуби ∆P MEX , т.е.

R 2 = R MEX ∆P MEX (3.35)

Въз основа на въведените понятия и формули (3.30) - (3.35), за по-голяма яснота може да се покаже с помощта на енергийната диаграма, показана на фиг. 3.20, разпределение на мощността и загуби в асинхронен двигател. Ако заместим във формулата (3.34) стойностите на мощността през моментите (3.32) и (3.33), тогава можем да покажем, че електрическите загуби на ротора са пропорционални на приплъзването.


Колкото по-близо е скоростта на ротора до скоростта на полето, толкова по-малко са електрическите загуби. Трябва да се отбележи, че магнитните загуби ∆Р М когато натоварването на двигателя се променя от празен ход към номинално, както и в трансформатор, са постоянна стойност, т.е. не зависят от товара.

Механични загуби ∆ R MEX също практически независими от товара.

ефективност на двигателя. Ефективността на двигателя е съотношението на полезната мощност, т.е. мощността на вала на двигателя (passport_power) Р 2 , към консумираната мощност от мрежата, т.е.

Ако постоянните загуби се означат с ∆ R s(R c \u003d ∆R m +∆ Ркожа), и променливи загуби ∆ Р ъъъ, тогава

Ефективността на двигателя варира в зависимост от натоварването на двигателя, така че коефициентът на натоварване трябва да се вземе предвид във формулата за ефективност. Тъй като променливите електрически загуби ∆ Р ъъъса пропорционални на квадрата на тока, формулата за ефективност е подобна на формулата за ефективност на трансформатор, т.е.

. (3.36)

Обикновено ефективността на асинхронния двигател е 0,75 - 0,95.

По-голяма стойност на ефективност има двигател с по-голяма мощност. Графиката, построена съгласно (3.36), е показана на фиг. 3.21.

Фактор на мощността. В допълнение към активната мощност П 1 , двигателят консумира реактивна мощност Q 1 , главно необходими за образуването на въртящо се магнитно поле. Коефициент на мощност при синусоидален ток

На празен ход cos φ 1 има малка стойност (около 0,1), тъй като активната мощност се изразходва само за относително малки загуби в статора и малки механични загуби, а реактивната мощност има постоянна стойност, тъй като магнитният поток е постоянен.

С увеличаване на товара активната мощност се увеличава, докато реактивната мощност остава непроменена до номиналния товар. Като резултат cos φ 1 нараства, но с по-нататъшно увеличаване на натоварването се отразява увеличаване на потока на утечка, т.е. реактивната мощност се увеличава и cos φ 1 започва да намалява. Кривата на фактора на мощността спрямо натоварването на двигателя е показана на фиг. 3.21.

Като се има предвид гореизложеното, следва да се заключи, че е необходимо да се стремим да гарантираме, че двигателят работи при натоварване, близко до номиналното (β = 1) .

КИНЕМАТИЧНО ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА МЕХАНИЧНО ЗАДВИЖВАНЕ

Последователност на кинематично изчисление

    Мощност на задвижващия вал,kW

където Е T– периферна сила, kN; V- скорост, Госпожица.

    Скорост на задвижващия вал,мин -1

A) За верижни и летвички транспортьори


,

където z св- броят на зъбите на теглителното зъбно колело; T- стъпка на теглителното зъбно колело, мм.

Б) За лентови транспортьори, ходови и въртящи механизми, дисково захранващо устройство, лебедки и др.


,

където д- диаметър на задвижващия механизъм, мм.

    Обща ефективност на задвижването


,

където

... - Ефективността на отделните връзки на кинематичната верига, чиито приблизителни стойности се препоръчва да се вземат от таблица 1.

Маса 1.

Ориентировъчни стойности за ефективността на компонентите на задвижването

Връзки на кинематичната верига

Обозначаване

Предавки:

    цилиндрично затворен

    цилиндрично отворен

    конусовидно затворен

    конусовидно отворен





Червячна предавка затворена

Отворени ремъчни задвижвания:

    клиновиден ремък

    плосък колан



Верижното предаване е отворено


Съединител

Лагери (един чифт):

    приплъзване



    Очаквана мощност на двигателя,kW


,

където

- захранване на задвижващия вал, kW.

    Избор на двигател

Необходимо е да изберете AC двигател с мощност

(kW) най-близо до

.

При избора е разрешено претоварване на двигателя до 6% при постоянно натоварване. Оценете претоварването на двигателя, като използвате формулата:

, където

- най-малката от стойностите на мощността

и

.

Стойност на мощността

съответства, като правило, на четири електродвигателя с определена синхронна скорост:

= 750; 1000; 1500; 3000мин -1 . При постоянно натоварване изчисляването на задвижването се извършва според номиналната скорост на електродвигателя

. AC двигатели от серията AIR са представени в таблица 2.

Таблица 2.

Технически данни на двигателите от серията AIR

Мощност N, kW

Синхронна честота, об/мин

Бележки.

    Над линията е типът на двигателя, под линията е номиналната скорост.

    Пример за обозначение на двигателя: „AIR100 двигателЛ2 ТУ 16-525.564-84"

    Общо предавателно отношение


, където

- честота на въртене на задвижващия вал, мин -1 .

Изчислява се за всяка стойност на номиналната скорост на електродвигателя при зададената мощност

.

    Разбивка на общото предавателно отношение

A) Задайте предавателното отношение на отворената предавка на задвижването

според препоръките на таблицата. 3, като се има предвид следното: за предпочитане е по-малко предавателно отношение, което ще осигури по-малки размери на трансмисията.

Таблица 3

Стойности на предавателните отношения на механичните предавки

Тип трансмисия

предавателно отношение

ограничаване

Назъбени цилиндрични:

    затворен;

    отворен

Конус на зъбното колело:

    затворен;

    отворен

червей

колан

Планетарен прост единичен ред

За зъбна предавка предавателното отношение трябва да съответства на стандартния диапазон от номинални предавателни отношения u съгласно GOST 2185:

1-ви ред: 1; 1,25; 1.6; 2.0; 2,5; 3,15; 4.0; 5,0; 6.3; 8.00; десет; 12,5...

2-ри ред: 1,12; 1.4; 1.8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5.6; 7.1; 9,0; 11.2...

където не цяло число.


.

Забележка . Ако няма отворена предавка в задвижването, тогава

.

C) За редуктор, предавателното отношение трябва да се настрои към стандартната серия от номинални предавателни отношения u съгласно GOST 2185; за червячна скоростна кутия с един стартов червяк, предавателното отношение е цяло число. В този случай отклонението на действителното предавателно отношение на скоростната кутия от номинална не трябва да надвишава 2,5% при

4,5 и 4% при

4,5.

Отклонението се изчислява по формулата:

,

където

- най-малката от стойностите на предавателното отношение на скоростната кутия и .

Забележка. За едностепенна скоростна кутия

,

къдетоu- номинално предавателно отношение на степента на предаване.



Посочете типа електродвигател за зададената разбивка на задвижващото предавателно отношение (Таблица 2).

    Мощност на задвижващ вал,kW:



където



... - ефективност на отделните връзки на кинематичната верига.

    Скорост на задвижващия вал,мин -1 :

    високоскоростен зъбен вал


когато е свързан със съединител;


при наличие на отворена трансмисия;




когато е свързан със съединител;


с отворена трансмисия.

    Въртящ момент на всеки задвижващ вал,Nm:


,

където аз – индекс на задвижващия вал.