03 luglio 2017

È più facile usare le pinze amperometriche, ce n'è solo una ma. Al minimo, anche a regimi elevati, il motore non è in grado di sviluppare la piena potenza.

Di seguito è riportata una tabella in base alla quale è possibile giudicare i parametri del dispositivo in base alla modalità. Non risolve del tutto il problema. Vediamo come determinare la potenza e la corrente di un motore elettrico con metodi semplici.

Determinazione della corrente del motore

È più facile usare le pinze amperometriche. Un dispositivo che consente di valutare a distanza l'entità della tensione campo magnetico attorno a un unico filo.

Coprendo il cavo di alimentazione con un anello, otteniamo un valore pari a zero. I campi sono diretti opposti alla fase e zero conduttori.

Dovrai lavorare per realizzare una presa con fili separati, mostrati nell'immagine.

Qui vediamo:

• Base in legno. L'ovvia via d'uscita, è consuetudine montare la presa sull'isolatore. È più facile ottenere un piccolo pezzo di tavola.
• La presa da parete è mostrata smontata: la base, il corpo si trovano separatamente.
• Rimuovere l'isolamento dal cavo di alimentazione per coprire ciascun nucleo separatamente.
• Trova una spina pieghevole. È vietato l'uso per strumenti potenti, ma effettueremo misurazioni per un breve periodo di tempo, accompagnati dal pieno controllo. Oppure acquista una prolunga standard nel negozio, rimuovi l'isolamento esterno dal cavo di alimentazione.

La presa è montata sulla scheda, prenditi la briga di bloccare saldamente i fili, bloccando la possibilità di rottura, scivolamento.

È più facile farlo usando il rivestimento isolante, viene mostrata la foto. Lo premiamo con una vite autofilettante, la lunga durata della presa di prova è assicurata.

Quando si indossa la custodia, sarà necessario avvolgere un po' di nastro isolante attorno al cavo per una migliore pressione.

Si è rivelato uno strumento ausiliario per l'esecuzione di misurazioni con pinze amperometriche.

Al minimo, il valore sarà inferiore al valore nominale.

Si è notato che durante l'accelerazione è richiesta la massima potenza al motore, istantanee, emesse dallo schermo a tenaglia, sono prossime al valore nominale.

Ad esempio, per il dispositivo nella foto - 3,2 A, con una tensione di 231 volt, fornisce 740 W (750 W nominali). All'avvio, si vedrà: la corrente sale bruscamente, poi scende rapidamente. Devi avere tempo per individuare la cima della montagna.

Nota: le pinze amperometriche danno letture a brevi intervalli regolari, è difficile rilevare il picco la prima volta.

Impostare la velocità del mandrino al massimo, premere pazientemente il grilletto, cercando di catturare la parte superiore. Ci siamo riusciti la terza volta.

Per scattare una foto più o meno adatta, l'esperimento è stato eseguito una dozzina e mezza di volte (l'otturatore è stato rilasciato con un ritardo, era difficile cogliere l'attimo).

E dopodiché, la foto si è rivelata solo 3,1 A (pensiamo che i lettori credano agli autori circa 3,2 A).

Durante l'esperimento è stato ottenuto una volta un valore di 4 A, che attribuiamo a salti casuali nella corrente di rete più errori.

Assicurati: il picco si ripeta (almeno 2 volte su cinque).

Di conseguenza, la potenza del motore del collettore di un trapano elettrico viene determinata approssimativamente. Vogliamo dire subito: non esiste una dipendenza univoca della corrente a vuoto dalla potenza.

In natura ci sono formule piuttosto complesse, è abbastanza difficile usarle. L'applicazione pratica è più difficile. Diamo una tabella di rapporti approssimativi tipi asincroni motori.

Le informazioni consentono di comprendere come stimare la potenza nominale del motore mediante la corrente a vuoto.

La tensione deve essere nominale, i dispositivi ingombranti devono essere riscaldati prima del lavoro.

Così dice GOST R 53472. Il periodo è determinato dal tipo di cuscinetti.

Abbiate paura di sbagliare, prendete il valore massimo:

• Fino a 1 kW di potenza, il tempo di riscaldamento è inferiore a 10 minuti.
• Potenza nominale 1 - 10 kW, tempo di riscaldamento di circa mezz'ora.
• Potenza nominale 10 - 100 kW, tempo di riscaldamento fino a un'ora.
• Potenza nominale 100 - 1000 kW, tempo di riscaldamento fino a due ore.
• Potenza nominale oltre 1 MW, tempo di riscaldamento fino a tre ore.

Come stimare la potenza approssimativa? Spieghiamo. L'elenco viene fornito a coloro che desiderano effettuare misurazioni in modo più preciso.

Per una stima approssimativa, utilizziamo la tabella, evitando il lavaggio del cervello. Il motore del collettore del trapano non si riscaldava affatto prima delle misurazioni a temperatura ambiente.

La maggior parte dei lettori è priva di pinze amperometriche. La maggior parte dei multimetri consente di misurare la corrente, la scala è limitata a 10 A.

Nota , al limite massimo, il filo rosso va collegato ad un'altra presa (mostrata in foto) .

Vicino al buco in russo ( lingua inglese) è scritto: il tempo di funzionamento con la modalità di misura non supera i 10 secondi (MAX 10SEC) seguiti da un quarto d'ora di pausa (OGNI 15MIN). In caso contrario il funzionamento del multimetro non è garantito, l'ingresso è privo di fusibile (UNFUSED).

Racconta le istruzioni. Il multimetro va a sbattere contro il circuito. Un filo deve essere aperto per le misurazioni. Insieme penseremo se è economicamente redditizio.

Guarda la foto degli scontrini. La pinza amperometrica significa pinze amperometriche, un semplice tester è designato 1SK.

Si può vedere che entrambi i dispositivi costano meno di 400 rubli, perché la famiglia ha bisogno di entrambi.

Il multimetro ti permetterà di valutare la corrente fino a 10 A, un tempo di funzionamento molto breve. Le pinze lavorano molto più ruvidamente, una scala raggiunge il limite di 1000 A.

La conclusione è ovvia: è necessario determinare approssimativamente la corrente del motore elettrico, viene utilizzato un "terminale". Hai bisogno di precisione, usa un tester ( corrente nominale sotto il limite).

Misurare la potenza del motore

La potenza del motore elettrico è composta da componenti attivi e reattivi. Le imprese sono soggette a una penale. Pertanto, è importante comprendere i valori misurati.

L'istruzione della pinza amperometrica scrive: La corrente efficace è stimata. Matematica pura.

Ciò significa: il dispositivo esegue un campionamento di un certo intervallo, prende la radice della somma dei quadrati delle singole misurazioni, divisa per il numero totale.

Confrontiamolo con la media su un certo periodo di tempo. Corrente attiva, piena, reattiva (poco). La questione è da chiarire: le pinze amperometriche mostrate in foto, con invidiabile regolarità, danno la potenza dei dispositivi dell'11% al di sotto del valore nominale.

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Riscaldatori elettrici controllati, ferri da stiro, asciugacapelli. La potenza è sottovalutata di un singolo valore. La letteratura dice: Root Mean Square (RMS) mostra la quantità totale di corrente.

Fluisce fisicamente attraverso il filo. Il calcolo viene eseguito per una forma sinusoidale, ci saranno deviazioni se il requisito non è soddisfatto.

Le pinze amperometriche mentono semplicemente. Se mostrassero la parte attiva, per il motore i valori sarebbero nettamente inferiori rispetto a quelli per il riscaldatore. Il carico è puramente attivo, gli avvolgimenti danno una forte componente immaginaria.

La pinza amperometrica deve essere calibrata prima dell'uso. Il modo più semplice per farlo è utilizzare riscaldatori puramente attivi (olio). La capacità delle pinze amperometriche di misurare separatamente la potenza attiva è solitamente indicata nelle istruzioni.

I professionisti dicono: tali prodotti sono il prodotto dell'immaginazione dei dilettanti

I motori danno un grande carico nello spettro reattivo. Le persone montano o mettono unità di condensatori che compensano l'incoerenza, allineando la fase. Puoi leggere di questi prodotti per la casa su siti che vendono elettrodomestici come Ekonor.

Il significato della scatola è come un blocco di condensatori per compensare la potenza reattiva. Nota: per le postazioni professionali è indicato il limite espresso da VAR, per Econor il parametro è messo a tacere. Un radioamatore ha contato la cifra. Si è scoperto che 150 VAR sono compensati.

Probabilmente abbastanza per dispositivi a bassa potenza, i motori saranno pellet di elefante. Macchine asincrone dare il 40% di potenza reattiva, l'energia viene sprecata. I vantaggi sono pochi centesimi.

Nota: con un neutro isolato si aggiungono i problemi. La corrente scorre in una fase, esce - l'altra. L'effetto può essere sottratto.

Il neutro è isolato: si scopre che l'effetto di un filo verrà misurato due volte: ingresso, uscita. Prova ad aggiungere i tre valori, quindi a dividere per due. Un metodo approssimativo sarà approssimativamente corretto.

Calcola il consumo di energia del motore

Proponiamo di determinare il tipo di motore. Aiuta a fare un badge. Viene indicata la potenza apparente (reattiva più attiva, connessa tramite il coseno dell'angolo di fase, detto fattore di potenza).

Se si conosce il tipo di motore (scoprito, guidato dalle immagini, aspetto esteriore), i libri di riferimento ti permetteranno di trovare il potere.

Non c'è da stupirsi: le dimensioni sono strettamente legate al parametro, ogni produttore vuole risparmiare il più possibile con il rilascio dei prodotti.

Le dimensioni sono ottimizzate, un tipico set di parametri è il seguente:

• Diametro dell'albero.
• L'altezza dell'asse dalla base (letto).

Di conseguenza, è possibile comprendere i dettagli senza strumenti. Vedrai che informazioni di un tipo simile possono essere trovate per quasi tutti i tipi di motori.

La targa è stata strappata, puoi passare un po' di tempo a cercare modelli simili su Internet. La Russia è inferiore alla Cina nella varietà di motori elettrici. La possibilità di successo è alta.

Riteniamo di aver elencato i metodi disponibili per determinare la potenza e la corrente.

Non è un grosso problema spendere 1000 rubli, ottenendo i fondi necessari.

Considerando che il rublo sta bruciando, la mossa sembrerà ragionevole.

È più facile determinare la potenza di un motore elettrico utilizzando un libro di riferimento. L'albero deve essere misurato con un calibro.

Concludiamo la recensione, speriamo che i lettori abituali conoscano le differenze motore a induzione dal collezionista. Tralasciamo le differenze.

Si prega di notare anche: I motori asincroni soffrono di una grande corrente di avviamento. La diffusione del collettore è bassa.

Potenza attiva e perdite. Ricordiamo che la potenza consumata dal motore energia elettrica convertito in meccanico. Questa potenza è potenza attiva. Come in qualsiasi altra macchina, la potenza assorbita dal motore dalla rete P 1 differisce dalla potenza sull'albero motore P 2 per il valore delle perdite di potenza nel motore stesso ∆ P, ovvero P 1 = P 2 + ∆P .

Naturalmente, minore è la perdita ∆ P, maggiore è il rendimento del motore. La potenza delle perdite che riscaldano la macchina è la somma della potenza delle perdite elettriche, magnetiche e meccaniche. Le perdite elettriche ∆ R E si verificano negli avvolgimenti dello statore e del rotore, ovvero ∆ R E \u003d ∆ R E1 + ∆ R E2 (qui ∆ R E1 - perdite nell'avvolgimento dello statore e ∆ R E2 - perdite nell'avvolgimento del rotore). Le perdite magnetiche nel circuito magnetico ∆ R M1 sono dovute ai fenomeni di isteresi e correnti parassite nello statore ∆ R M1 e nel rotore ∆ R M2, ovvero ∆R M = ∆R M1 + ∆R M2.

Le perdite meccaniche sono causate dalle forze di attrito nei cuscinetti, nel contatto strisciante (spazzola - anello) e il rotore contro l'aria ∆Р MEX. Sulla base di quanto sopra

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

L'espressione (3.29) può essere semplificata se trascuriamo le perdite magnetiche nel pacchetto del rotore a causa della loro piccolezza rispetto ad altri termini. Infatti la frequenza della corrente del rotore entro i limiti fino al carico nominale è di 1-4 Hz. A tale frequenza di corrente, e quindi i campi di perdita dovuti all'isteresi e alle correnti parassite nel rotore sono molto piccoli. Pertanto, si può praticamente presumere che

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

Potenza elettromagnetica e potenza dell'albero. La potenza trasmessa dal campo magnetico dallo statore al rotore REM è la potenza consumata dalla rete meno le perdite nello statore, cioè

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

La potenza può essere rappresentata come il prodotto del momento e della velocità angolare Ω 1, cioè

REM = Ω 1 M (3.32)

Potenza meccanica del rotore R MEX , rotante con velocità angolare Ω, può essere rappresentato come

R MEX = ΩM (3.33)

Le perdite nel rotore sono ∆R E2 , Ecco perchè

REM = REMEX + ∆R E2 (3.34)

Potenza dell'albero motore R 2 differisce da meccanico per il valore delle perdite meccaniche ∆P MEX , cioè.

R 2 = R MEX – ∆P MEX (3.35)

Sulla base dei concetti e delle formule introdotti (3.30) - (3.35), per maggiore chiarezza, può essere mostrato utilizzando il diagramma energetico mostrato in Fig. 3.20, distribuzione della potenza e perdite in un motore asincrono. Se sostituiamo nella formula (3.34) i valori di potenza attraverso i momenti (3.32) e (3.33), allora possiamo mostrare che le perdite elettriche del rotore sono proporzionali allo scorrimento.

Più la velocità del rotore è vicina alla velocità del campo, minori sono le perdite elettriche. Va notato che le perdite magnetiche ∆Р M quando il carico del motore cambia da minimo a nominale, così come in un trasformatore, sono valore costante, cioè non dipendono dal carico.

Perdite meccaniche ∆ R MEX anche praticamente indipendente dal carico.

efficienza del motore. L'efficienza del motore è il rapporto tra la potenza utile, ovvero la potenza sull'albero motore (passaporto_potenza) R 2 , alla potenza assorbita dalla rete, ovvero .

Se le perdite costanti sono indicate con ∆ Rs(∆R c \u003d ∆R m +∆ R pelliccia), e perdite variabili ∆ R ehm, poi

L'efficienza del motore varia con il carico del motore, quindi il fattore di carico deve essere preso in considerazione nella formula dell'efficienza. Poiché perdite elettriche variabili ∆ R ehm sono proporzionali al quadrato della corrente, la formula dell'efficienza è simile alla formula dell'efficienza per un trasformatore, cioè

. (3.36)

Tipicamente, l'efficienza di un motore a induzione è 0,75 - 0,95.

Il maggior valore di efficienza ha un motore di maggiore potenza. Il grafico costruito secondo la (3.36) è mostrato in Fig. 3.21.

Fattore di potenza. Oltre alla potenza attiva P 1 , il motore consuma potenza reattiva Q 1 , principalmente necessario per la formazione di un campo magnetico rotante. Fattore di potenza a corrente sinusoidale

Al minimo cos φ 1 ha un valore piccolo (circa 0,1), poiché la potenza attiva viene consumata solo per perdite relativamente piccole nello statore e piccole perdite meccaniche, e la potenza reattiva ha un valore costante, poiché il flusso magnetico è costante.

All'aumentare del carico, la potenza attiva aumenta e la potenza reattiva, fino al carico nominale, ha un valore costante. Di conseguenza cos φ 1 aumenta, invece, con un ulteriore aumento del carico, incide un aumento del flusso di dispersione, cioè la potenza reattiva aumenta e cos φ 1 inizia a diminuire. La curva del fattore di potenza in funzione del carico del motore è mostrata in fig. 3.21.

Considerato quanto sopra, si dovrebbe concludere che è necessario adoperarsi per garantire che il motore funzioni a un carico vicino al valore nominale (β = 1) .

CALCOLO CINEMATICO DI UN AZIONAMENTO MECCANICO

Sequenza di calcolo cinematico

Potenza dell'albero di trasmissione,kW

dove F t– forza periferica, kN; V- velocità, SM.

Velocità dell'albero di trasmissione,min -1

A) Per trasportatori a catena e a tapparelle

,

dove z sv- il numero di denti del pignone di trazione; t- gradino del pignone di trazione, mm.

B) Per nastri trasportatori, meccanismi di traslazione e tornitura, alimentatore a dischi, argani, ecc.

,

dove D- diametro dell'attuatore, mm.

Efficienza complessiva dell'azionamento

,

dove

... - L'efficienza delle singole maglie della catena cinematica, i cui valori ​​approssimativi si raccomandano di essere ricavati dalla tabella 1.

Tabella 1.

Valori indicativi per l'efficienza dei componenti dell'azionamento

Potenza motore stimata,kW

,

dove

- alimentazione sull'albero di trasmissione, kW.

Selezione del motore

È necessario selezionare un motore AC con una potenza

(kW) il più vicino a

.

Durante la selezione, è consentito sovraccaricare il motore fino al 6% a carico costante. Stimare il sovraccarico del motore utilizzando la formula:

, dove

- il più piccolo dei valori di potenza

e

.

Valore di potenza

corrisponde, di regola, a quattro motori elettrici con una certa velocità sincrona:

= 750; 1000; 1500; 3000min -1 . A carico costante, il calcolo dell'azionamento viene effettuato in base alla velocità nominale del motore elettrico

. I motori AC della serie AIR sono presentati nella Tabella 2.

Tavolo 2.

Dati tecnici dei motori della serie AIR

Appunti.

Sopra la linea c'è il tipo di motore, sotto la linea c'è la velocità nominale.

Esempio di designazione motore: “Motore AIR100l2 TU 16-525.564-84"

Rapporto di guida complessivo

, dove

- frequenza di rotazione dell'albero motore, min -1 .

Calcolato per ogni valore della velocità nominale del motore elettrico alla potenza assegnata

.

Ripartizione del rapporto di guida complessivo

A) Assegnare il rapporto di trasmissione dell'ingranaggio aperto dell'azionamento

secondo le raccomandazioni della tabella. 3, tenendo conto di quanto segue: è preferibile un rapporto di trasmissione più piccolo, che fornirà dimensioni di trasmissione inferiori.

Tabella 3

Valori dei rapporti di trasmissione degli ingranaggi meccanici

Per un treno di ingranaggi, il rapporto di trasmissione deve essere adattato alla gamma standard di rapporti di trasmissione nominali tu secondo GOST 2185:

1a fila: 1; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.15; 4.0; 5.0; 6.3; 8.00; dieci; 12.5...

2a fila: 1.12; 1.4; 1.8; 2.24; 2.8; 3,55; 4.5; 5.6; 7.1; 9.0; 11.2…

dove nè un numero intero.

.

Nota . Se non c'è una marcia aperta nell'unità, allora

.

C) Per un riduttore, il rapporto di trasmissione deve essere regolato sulla serie standard dei rapporti di trasmissione nominali tu secondo GOST 2185; per un riduttore a vite senza fine con una vite senza fine a avviamento singolo, il rapporto di trasmissione è un numero intero. In questo caso, la deviazione del rapporto di trasmissione effettivo del cambio da nominale non deve superare il 2,5% a

4,5 e 4% a

4.5.

La deviazione è stimata dalla formula:

,

dove

- il più piccolo dei valori del rapporto di trasmissione del cambio e .

Nota. Per cambio monostadio

,

dovetu- rapporto di trasmissione nominale dello stadio di trasmissione.

Specificare il tipo di motore elettrico per la ripartizione assegnata del rapporto di trasmissione (Tabella 2).

Potenza per albero di trasmissione,kW:

dove



... - efficienza delle singole maglie della catena cinematica.

Velocità dell'albero di trasmissione,min -1 :

albero del cambio ad alta velocità

quando collegato con un giunto;

in presenza di una trasmissione aperta;

quando collegato con un giunto;

con una trasmissione aperta.

Coppia su ciascun albero di trasmissione,Nm:

,

dove io – indice albero motore.