Kako odrediti nazivnu struju elektromotora. Koju struju motor troši iz mreže tijekom pokretanja i rada

Sumsko državno sveučilište

Naselje i praktično

rad br. 1

"Proračun trofaznog asinkronog motora

naizmjenična struja"

na temu "Elektrotehnika"

Skupina MV-81

Opcija 162

Učitelj Puzko I.D.

Prema podacima 3-fazne asinkroni motor i zadanim dijagramom spajanja namota statora odredite:

1. Linearni napon trofaznog kruga napajanja U l i sinkrona frekvencija vrtnje polja statora n 0, nazivna n N i kritična n KR brzina rotora, nazivna snaga P 1 nom, koju motor troši iz mreže, nazivne i startne struje motora I NOM i I CCP , nazivni i najveći okretni moment motora M NOM i M MAX.

2. Konstruirajte krivulju ovisnosti M (S) pri U L \u003d const i odredite

mnogostrukost startnog momenta K p \u003d M start / M nom.

3. Konstruirajte mehaničku karakteristiku n 2 \u003d f (M) pri U C \u003d const i odredite raspon brzina rotora pri kojem je moguć stabilan rad motora.

4. Konstruirajte karakteristike M (S) i n 2 \u003d f (M) pri U 1 \u003d 0,9 U C \u003d const.

Početni podaci:

Dijagram povezivanja				l M \u003d M MAX /	m 1 \u003d POČINJEM / NOSIM
gol-nik

Izračunati dio.

1. Kad je spojen trokutom, mrežni napon iznosi 220 V.

2. Sinkrona frekvencija rotacije polja statora:

3. Nazivna brzina rotora:

4. Kritični lapsus:

5. Kritična brzina rotora:

6. Nazivna potrošnja energije iz mreže:

7. Nazivna struja motora:

9. Startna struja motora:

10. Nazivni moment:

11. Maksimalni zakretni moment:

12. Početni moment:

13. Mnoštvo početnog momenta:

M

M

Ideja ovog posta rodila se nakon brojnih zahtjeva "visoko kompetentnih" inženjera na temu da motor snage, na primjer, 15 kW, bude opremljen automatskim strojem od najmanje 50A, jer je trenutna vrijednost 40A + marža za startne struje, bla bla bla bla ... To je tipično pogreška onih koji pokušavaju izračunati snagu trofaznih asinkronih jedinica prema standardnoj formuli snage I \u003d P \\ U, dok ni činjenica da se trofazni motor ne uzima u obzir, kao ni činjenica da još uvijek ima Cosine Phi i učinkovitost koje su gotovo svima nerazumljive.

Inače, prilikom instaliranja novih motora ne trebate ništa računati, u pravilu je nazivna struja za oba načina rada (zvijezda 380 i trokut 220) naznačena na pločici s podacima, zajedno sa svim ostalim parametrima.

Pa kako možete ispravno izračunati, približno ili preciznije, snagu asinhronog motora u standardnoj situaciji?
Za početak definirajmo naj „standardniju situaciju“ i s čime se jede.
Standardnu \u200b\u200bsituaciju nazivam kada je motor dizajniran za 380/220 zvijezda / trokut spojen na standardni 380 sa zvijezdom, za sve tri faze. U industriji se to događa najčešće, a također često postavlja pitanja o tome koju nominalnu vrijednost strojeva treba staviti, jer mnogi znaju standardnu \u200b\u200bformulu snage I \u003d P \\ U i iz nekog razloga, očito iz velike pismenosti ili velike inteligencije, iz koje je tuga prema Gribojedovu, počnite ga primjenjivati \u200b\u200bza trofazno opterećenje.

I sad otkrivam tajnu, strašnu tajnu ...
Da bi se izračunala zaštita motora male snage na 380 V, snage do 30 kW, sasvim je dovoljno pomnožiti snagu s točno 2, odnosno P * 2 \u003d ~ U, automatski stroj je i dalje odabran najbliži po nominalnoj vrijednosti prema gore, odnosno 63A za motor od 30 kW sa na osovinu s opterećenjem, recimo, ciklonskom ventilatorskom turbinom. Ovo je nevjerojatna, nigdje u udžbenicima, tajna ekspresna metoda grubog izračuna trenutne snage motora od 380 V ... Zašto? Vrlo je jednostavno pri U \u003d 380V za jedan kW snage postoji približno struja od 2 Ampera. (Da, trenutačno će me pobijediti teoretičari koji se sjećaju učinkovitosti i Cosine FI-a ... Šuti, Gospode, šuti, rekao sam, za motore NISKE SNAGE do 30 kW, a za male snage, znajući raspon modela naših strojeva, ove 2 vrijednosti mogu biti zanemarivanje, pogotovo ako je opterećenje osovine minimalno)

Sada zamislimo tipični motor * sa sljedećim parametrima:
P \u003d 30 kW
U \u003d 380 V
struja na natpisnoj pločici se istrošila ...
cos φ \u003d 0,85
Učinkovitost \u003d 0,9

Kako pronaći njegovu jačinu struje? Ako računate na koji način tvrdoglavi "vrlo pametni" potencijalni inženjeri, koji su posebno voljni zbunjivati \u200b\u200bovo pitanje na intervjuima, savjetuju se i razmisle, tada ćemo dobiti brojku od 78,9A, nakon čega će se budući inženjer grozničavo sjećati startnih struja, zamišljeno se mršteći i naboraju čela, a zatim se ne ustručavajte zahtijevati da stroj postavi na najmanje 100A, jer će najbliži na paru 80A izbiti pri najmanjem pokušaju da krene sa strašnim startnim strujama ... I vrlo je teško raspravljati s njima, jer sve što slijedi izaziva oluju emocija kod pametnih ujaka, inkontinencija urin i izmet, puknuće predloška i uronite u duboki trans s jadikovkama i mahanjem koricama onih sveučilišta gdje su naučili računati i živjeti ..

Potpunija formula preporučena za uporabu izgleda ponešto drugačije.
Snaga u kW pretvara se u vate, za što je 30 * 1000 \u003d 30 000 vata
Zatim dijelimo vate naponom, zatim dijelimo kvadratnim korijenom od 3 (1,73), (imamo TRI FAZE) i dobivamo približnu jakost struje, koju treba pojasniti dijeljenjem dodatno s cos φ (faktor snage, jer svako induktivno opterećenje ima i jalova snaga Q), a zatim, da pojasnimo ponovno, dijeleći, ako se želi, na učinkovitost, pa:

30000W \\ 380V \\ 1,73 \u003d 45,63 A \\ 0,85 \u003d 53,6A

Pojašnjavamo izračun: 53,6A \\ 0,9 \u003d 59,65A (Inače, program električara, koji izračunava prema sličnoj formuli, daje preciznije podatke 59,584 A, odnosno nešto manje od mog provjerenog vremena ... odnosno, izračun je prilično točan, ali odstupanja u desetinkama i stotinkama ampera u našem slučaju nikome ne smetaju, zašto je napisano u nastavku)

59,65 ampera, - gotovo potpuna podudarnost s prvim grubim proračunom, odstupanje je samo -0,35A, što u ovom slučaju ne igra nikakvu ulogu u odabiru prekidača. Pa, koji stroj odabrati?
Pod uvjetom da opterećenje vratila nije veliko, recimo neka vrsta turbine ventilatora, možete sigurno staviti VA 47-29 na 63A od IEK, kategorija C .. najčešći.
Mogu sigurno odgovoriti na vriske o udarnim strujama koje ima torba 63A kategorije B, C, D podnosi struju koja premašuje 1,13 puta duže od sata i 1,45 puta manje od sata, odnosno ako je na stroju napisano 63A, to ne znači da će ga, kad se baci na 70A, odmah izbaciti ... Nifiga slično, opterećenje je 113% ( trenutna jačina iznosi 71,19A), izdržat će najmanje sat vremena, posebno za skupe strojeve tvrtki Legrand \\ ABB, a čak i uz trenutnu jakost od 145% od nominalne \u003d 91,35A, zajamčeno će izdržati nekoliko minuta i okrenuti asinkroni uređaj i doseći nominalnu način je dovoljan nekoliko sekundi, obično od 5 do 20 sekundi. Za to vrijeme toplinsko oslobađanje stroja glupo nema vremena za zagrijavanje i isključivanje tereta.
Naravno, pametni ujaci sad će me podsjetiti da stroj ima i elektromagnetsko otpuštanje, i da će, eto, on zasigurno isključiti nesretni motor kad se premaši 63A ... Hahaha, proklet bio i pametna jada ...

Slova B, C, D i neka druga u nazivu stroja samo karakteriziraju višestrukost podešavanja elektromagnetskog otpuštanja i jednako je

B - 3 ... 5
S - 5 ... 10
D - prema GOST R - 10 ... 50, većina proizvođača proglašava raspon od 10 ... 20.

Rijetkiji su
G - 6,4 ... 9,6 (KEAZ VM40)
K - 8 ... 14
L - 3,2 ... 4,8 (KEAZ VM40)
Z - 2 ... 3

Odnosno, osigurava se da će prekidač 63A kategorije C biti odvojen elektromagnetskim otpuštanjem samo u rasponu od 315-630A i više, što se nikada neće dogoditi kada se pokrene radni asinkroni 30 kW.
Drugo legitimno pitanje je koju žicu staviti na naš motor. Odgovor je kabel 4x16 kvadratnih milimetara, više nego dovoljan, duljine do 50 metara, dulje duljine, bolje je odabrati 25 mm, za gubitke.

Sve su brojke provjerene mnogo puta, osobno i eksperimentalno. Provjereno i za odabrane strojeve i za više mjerenja stvarna snaga strujna stezaljka.

* -Jedina napomena i pojašnjenje: Stari motori sovjetske proizvodnje, novo pušteni u rad, mogu imati niže vrijednosti kosinusnih vrijednosti i učinkovitosti, tada bi trenutna snaga mogla biti malo veća od vrijednosti grubog izračuna. Sljedeći stroj od 80A jednostavno je odabran. Ne možete pogriješiti!

Druga napomena:
Za grubi izračun trenutne jačine motora povezanog trokutom na mrežu 220 preko kondenzatora, možete uzeti snagu motora u kilovatima, na primjer, istih 30 kW i pomnožiti s oko 3,9 i tako: 30 * 3,9 \u003d 117A
A da biste izračunali kondenzator, možete koristiti web mjesto

Upute

Povezani Videi

Da bi se pronašlo nominalno trenutno za određeni vodič koristite posebnu tablicu. Označava pri kojim vrijednostima sile trenutnoa vodič se može srušiti. Da bi se pronašlo nominalno trenutnoa za električne motore različitih izvedbi koristite posebne formule. Ako se pitanje odnosi na osigurač, tada, znajući snagu za koju je dizajniran, pronađite njegovu nominalnu vrijednost trenutno.

Trebat će vam

• Da biste izvršili mjerenja i proračune, uzmite voltmetar, nonier, kalibar, tablicu ovisnosti nazivne struje o presjeku, tehnički list električnih motora.

Upute

Određivanje nominalnog trenutnoa presjekom žice odredite materijal od kojeg je žica izrađena. Najčešće žice su bakar i aluminij okruglog presjeka. Izmjerite njegov promjer kaliperom, a zatim pronađite površinu presjeka množenjem kvadrata promjera s 3,14 i dijeljenjem s 4 (S \u003d 3,14 D² / 4). Odredite vrstu žice (jednožična, dvožična ili trožična). Nakon toga pomoću posebne tablice odredite nominalni trenutno za ovu žicu. Prekoračenje ove vrijednosti rezultirat će izgaranjem žice.

Određivanje nominalnog trenutnoosigurač Osigurač mora označavati snagu za koju je dizajniran s marginom od približno 20%. Doznajte napon u mreži u koju treba ubaciti osigurač, ako nije poznat, izmjerite ga voltmetrom. Da bi se pronašlo nominalno trenutno, trebate maksimalnu nazivnu snagu osigurača u vatima, podijeljenu s naponom u mreži u voltima. U slučaju da trenutno povećat će se više od ocjene, vodič u osiguraču će se srušiti.

Određivanje nominalnog trenutnoa elektromotora Da bi se pronašlo nominalno trenutno za istosmjerni motor trenutnoali saznajte njegovu nazivnu snagu, napon izvora na koji je spojen, kao i njegov koeficijent korisno djelovanje... Ti bi se podaci trebali nalaziti u tehničkoj dokumentaciji elektromotora, a voltmetar mjeriti napon izvora. Zatim podijelite snagu u vatima sekvencijalno s naponom u voltima i učinkovitošću u jediničnim udjelima (I \u003d P / (U η)). Rezultat će biti nominalan trenutno u amperima.
Za trofazni motor naizmjenične struje trenutnoi pored toga, saznajte nominalni faktor snage motora i izračunajte nominalni trenutno koristeći istu metodu, rezultat podijelite samo s nominalnim faktorom snage (Cos (φ)).

Povezani Videi

Prekidači su dizajnirani za upravljanje električnim mrežama i za zaštitu od preopterećenja. Osim toga, uz njihovu pomoć regulira se način strujanja struje u krugu.

Upute

Napomena: samo vas automatski osigurač veličine može zaštititi od opasnog opterećenja na električnim ožičenjima i trenutno se spotaknuti u slučaju nesreće. Kupujte "automatik" poznatih marki i to samo u specijaliziranim prodavaonicama.

Ne smije se koristiti prekidač s vidljivim oštećenjima kućišta. Također, nemojte raditi s "strojevima" s precijenjenom nominalnom stopom odziva. Odaberite prekidač prema vašim specifikacijama ožičenja i trenutnoj potrošnji.

Pročitajte tehnički list osigurač... Tipično navodi nazivnu struju, napon i radne uvjete. Ako planirate kupiti "automatski stroj" za spajanje povećanih opterećenja, izračunajte struju. Prekidač mora prekinuti napon u slučaju kratkog spoja.

Prema utvrđenim standardima, zaštita od preopterećenja može se postići ako:
- potrošena struja manja je ili jednaka nazivnoj struji "stroja", koja ne bi trebala biti veća od pokazatelja maksimalnog opterećenja kruga ili kabela;

Pokazatelji nazivne radne struje "stroja" moraju biti 1,5 puta manji od pokazatelja najvećeg dopuštenog opterećenja kruga ili kabela.

Odredite maksimalnu struju koju električna ožičenja mogu podnijeti pomoću posebnog mrežnog programa ( http://electromirbel.ru/vybor_sechenia) ili prema tablicama pravila o električnoj instalaciji, koja se mogu naći na: http://electromirbel.ru/vybor_avtomaticheskogo_v.

Nominalni trenutno mogu prolaziti kroz kontakte kruga što je duže moguće, bez ikakvih posljedica po to. S vrijednostima trenutnoi ne razvija se ispod nominalnog u lancu maksimalna snaga... U slučajevima kada trenutno iznad procijenjene vrijednosti, lanac se može prekinuti. Maksimalna vrijednost nominalne trenutnomože biti trenutno kratki spoj.

Trebat će vam

• - ispitivač;
• - dokumentacija s naznakom nazivnog napona i snage;
• - izvor struje s poznatim EMF-om i unutarnjim otporom.

Upute

Izračunaj nominal trenutno prema nazivnom naponu i otporu uređaja ili presjeku kruga kroz koji prolazi. Nazivni napon naznačen je u tehničkoj dokumentaciji. Pronađite otpor na istom mjestu ili ga izmjerite testerom tako što ćete ga spojiti na uređaj ili dio kruga, nakon što ste ga prethodno prebacili u način rada ohmmetra.

Pri mjerenju djelomično trenutno krug mora biti odvojen od izvora trenutnoa, paralelno spojite ohmmetar. Izračunaj nominal trenutnodijeljenjem nazivni napon na izmjerenom otporu I \u003d U / R. Napon je naznačen u voltima, a otpor u ohmima. Zatim nominalni trenutno uđite u Amperes.

Ponekad dokumenti ukazuju nazivna snaga i nazivnog napona na kojem uređaj može raditi. U tom slučaju izračunajte nominalni trenutnodijeljenjem vrijednosti nazivne snage s nazivnim naponom I \u003d P / U. Snaga mora biti naznačena u vatima, a napon u voltima.

Ako je nazivni napon nepoznat, izmjerite otpor uređaja ili dijela kruga pomoću testera i podijelite nazivnu snagu s ovom vrijednošću. Odaberite kvadratni korijen dobivenog broja. Ovo će biti nominalno trenutno uređaj.

Maksimum trenutnomoguće u lancu se naziva trenutno kratki spoj. Po postizanju takve snage trenutnoali, u njemu će se dogoditi kratki spoj koji će propasti. Ovo je maksimalna moguća ocjena za bilo koji krug spojen na ovaj izvor. trenutnoa. Da biste to učinili, saznajte elektromotorna sila (EMF) i unutarnji otpor izvor trenutnoa.

Izračunati trenutno kratki spoj, dijeleći EMF s unutarnjim otporom Ikz \u003d EMF / r. Ako tijekom rada uređaja ili strujnog kruga trenutno približava se ovoj vrijednosti, što znači da je trebate smanjiti Izvor EMF trenutnoi, ako je moguće, ili povećati opterećenje ( ukupni otpor) lanac.

Povezani Videi

Dok stvara električna mreža da biste odabrali presjeke u pojedinačnim presjecima, morate znati trenutna opterećenja. Pri izračunavanju mreže za gubitke napona treba uzeti u obzir ne samo opterećenje, već i duljinu svih dijelova mreže. Stoga izračun potrošene struje započinje pripremom projektnog dijagrama koji pokazuje opterećenje i duljinu presjeka svih krugova uključenih u mrežu.

Upute

Radi jednostavnosti izračuna trofazne mreže, pođite od činjenice da su opterećenja sve tri fazne žice jednaka. U stvarnoj praksi takav je uvjet izvediv samo za elektroenergetske mreže koje uključuju trofazni motori... Jednofazni prijamnici u mreži mogu imati određenu neravnomjernu raspodjelu opterećenja po fazama. Međutim, za preliminarne opće izračune ovu se okolnost može zanemariti.

Napravite dijagram jednostruke mrežne žice za ravnomjerno opterećene fazne linije. Navedite opterećenja priključena na mrežu i duljinu svakog odjeljka. Označite mjesto osigurača i ostalih zaštitnih uređaja na shemi dizajna.

Ako dijagram prikazuje prikaz električnih ožičenja unutar zgrade, upotrijebite njezin tlocrt, uključujući odjeljke na kojima bi trebalo biti ožičenje s obveznim naznačenjem točaka spajanja energetskih prijemnika.

Napravite vanjski nacrt mreže mreže opremljene u velikom poduzeću ili malom naselju koristeći plan cijelog područja građevine ili točke. Na dijagramu posebno naznačite kuće ili samostojeće zgrade, koje su točke povezivanja grupa potrošača električne energije.

Prema crtežu, izmjerite, uzimajući u obzir mjerilo, duljinu svakog dijela električne mreže. Ako skala nije postavljena, izravno izmjerite površine na zemlji. Pri crtanju mrežnih presjeka na dijagramu, pridržavajte se točnog redoslijeda međusobnog povezivanja elemenata kruga.

Nakon sastavljanja proračunske sheme, odredite procijenjenu struju na liniji i za svaki električni prijamnik i za skupinu međusobno povezanih elemenata prema formuli: I \u003d 1000 x P / (1,73 x U x cosφ), gdje je P snaga električnog potrošača, određena proračunom; U Je li nazivni napon na stezaljkama prijemnika; cosφ je faktor snage prijemnika; x je znak množenja; / je znak podjele.

Koristeći gornju formulu, odredite izračunatu struju za skupinu električnih potrošača spojenih na vod jednofazna struja... Za žarulje sa žarnom niti i uređaje za grijanje uzmite faktor snage jednak jedinici, što pojednostavljuje izračune.

Električna energija – fizička veličinaodređivanje stope pretvorbe električna energija... Snaga se mjeri u vatima (W) i ovisno o razmatranom AC ili istosmjerna struja može se odrediti prema odgovarajućim pravilima.

Upute

Poznato je da struja od 1 A s naponom od 1 V u električnoj mreži proizvodi snagu od 1 W. Ali ovaj omjer može se koristiti za pronalaženje snage samo pri konstantnim vrijednostima razlike potencijala i trenutne snage. Oni. pri određivanju snage (P) u istosmjernoj mreži. Da biste to učinili, upotrijebite jedan od

U putovnici električni motor struja je naznačena pri nominalnom opterećenju osovine. Ako je, na primjer, naznačeno 13,8 / 8 A, to znači da će, kada se motor uključi u mrežu od 220 V i pri nazivnom opterećenju, struja koja se troši iz mreže biti 13,8 A. Kad je spojena na mrežu od 380 V, bit će troši se struja od 8 A, odnosno vrijedi jednakost snaga: √ 3 x 380 x 8 \u003d √ 3 x 220 x 13,8.

Znajući nazivnu snagu motora (iz putovnice), možete odrediti njegovu nazivnu struju. Kad je motor uključen trofazna mreža Nazivna struja od 380 V može se izračunati pomoću sljedeće formule:

I n \u003d P n / (√3U n x η x cosφ),

Lik: 1. Putovnica elektromotora. Nazivna snaga 1,5 kV, nazivna struja na 380 V - 3,4 A.

Ako učinkovitost nije poznata i faktor snage motora, na primjer, u nedostatku pločice s putovnicom na motoru, tada se njegova nazivna struja s malom pogreškom može odrediti omjerom "dva ampera po kilovatu", tj. ako je nazivna snaga motora 10 kW, tada će struja koju on troši biti približno jednaka 20 A.

Za motor prikazan na slici ovaj je omjer također ispunjen (3,4 A ≈ 2 x 1,5). Točnije vrijednosti struja pomoću ovog omjera dobivaju se s snagama motora od 3 kW.

Kada motor radi u praznom hodu, iz mreže se troši mala struja (struja prazan hod). Kako se opterećenje povećava, povećava se i trenutna potrošnja. S porastom struje, zagrijavanje namota se povećava. Veliko preopterećenje dovodi do činjenice da povećana struja uzrokuje pregrijavanje namotaja motora, te postoji opasnost od karbonizacije izolacije (izgaranje elektromotora).

U trenutku starta iz mreže, električni motor troši takozvanu startnu struju, koja može biti 3 do 8 puta veća od nazivne. Priroda trenutne promjene prikazana je na grafikonu (slika 2, a).

Lik: 2. Priroda promjene struje koju motor troši iz mreže (a) i utjecaj velike struje na oscilacije napona u mreži (b)

Točna vrijednost polazna struja za svaki specifični motor može se odrediti znajući vrijednost višestrukost početne struje - Počnem / I broj. Višestrukost startne struje jedna je od tehničkih karakteristika motora koja se može naći u katalozima. Startna struja određena je slijedećom formulom: Pokrenem \u003d I n x (pokrećem / I nom). Na primjer, kod nazivne struje motora od 20 A i višestruke početne struje 6, startna struja je 20 x 6 \u003d 120 A.

Poznavanje stvarne vrijednosti startne struje potrebno je za odabir osigurača, provjeru rada elektromagnetskih otpuštanja tijekom pokretanja motora pri odabiru prekidača i određivanje količine pada napona u mreži pri pokretanju.

Velika početna struja, za koju mreža obično nije projektirana, uzrokuje značajne padove napona u mreži (slika 2, b).

Ako uzmemo otpor žica koji idu od izvora do motora jednak 0,5 Ohm, nazivnu struju I n \u003d 15 A, a početnu struju jednaku pet puta većoj od nazivne struje, tada će gubitak napona u žicama u trenutku starta biti 0,5 x 75 + 0, 5 x 75 \u003d 75 V.

Na stezaljkama motora, kao i na stezaljkama određenog broja električnih motora koji rade, bit će 220 - 75 \u003d 145 V. Takvo smanjenje napona može prouzročiti kočenje motora koji rade, što će za sobom povući još veći porast struje u mreži i pregorjelih osigurača.

U električne svjetiljke u trenucima pokretanja motora sjaj se smanjuje (lampice "bljeskaju"). Stoga, prilikom pokretanja električnih motora, oni imaju tendenciju smanjenja startnih struja.

Da bi se smanjila startna struja, može se koristiti krug za pokretanje motora s prebacivanjem namota statora sa zvijezde na trokut.U tom će se slučaju fazni napon smanjiti √ 3 puta i, prema tome, početna struja je ograničena. Nakon što rotor postigne određenu brzinu, statorski namoti prebacuju se u delta krug i napon ispod njih postaje jednak nominalnom. Prebacivanje se obično vrši automatski pomoću vremenskog ili trenutnog releja.

Lik: 3. Shema pokretanja elektromotora s prebacivanjem namota statora sa zvijezde na trokut

Elektromotor - mehanizam koji pretvara energiju električna struja u kinetičku energiju. Moderna proizvodnja a svakodnevni život je teško zamisliti bez električnih automobila. Koriste se u pumpnoj opremi, ventilacijskim i klimatizacijskim sustavima, u električnim vozilima, industrijskim strojevima različitih vrsta itd.

Pri odabiru elektromotora mora se slijediti nekoliko osnovnih kriterija:

• vrsta opreme za napajanje električnom strujom;
• snaga elektromotora;
• način rada;
• klimatski uvjeti i drugi vanjski čimbenici.

Vrste motora

Istosmjerni i izmjenični motori

Ovisno o korištenoj električnoj struji, motori su podijeljeni u dvije skupine:

• istosmjerni pogoni;
• izmjenični pogoni.

Istosmjerni motori danas se ne koriste tako često kao nekada. Praktički su ih istisnuli asinkroni motori s rotorom s vjevericama.

Glavni nedostatak istosmjernih motora je sposobnost rada isključivo s istosmjernim izvorom napajanja ili pretvaračem izmjenični napon u istosmjernu struju. U modernoj industrijskoj proizvodnji osiguravanje ovog stanja zahtijeva dodatne financijske troškove.

Ipak, uz značajne nedostatke, ovaj tip motora ima veliki startni moment i stabilan rad u uvjetima jakog preopterećenja. Pogoni ove vrste najčešće se koriste u metalurgiji i izradi alatnih strojeva, ugrađeni na električna vozila.

Načelo rada AC motora temelji se na elektromagnetska indukcijakoji nastaju tijekom kretanja provodnog medija u magnetskom polju. Za stvaranje magnetsko polje koriste se namoti koje struje struje ili trajni magneti.

AC motori su klasificirani kao sinkroni i asinkroni. Svaka podskupina ima svoj dizajn i operativne značajke.

Sinkroni motori

Sinkroni motori optimalno su rješenje za opremu s konstantnom brzinom rada: istosmjerni generatori, kompresori, pumpe itd.

Tehnički podaci sinkroni motori različiti su modeli različiti. Brzina rotacije kreće se od 125 do 1000 okretaja u minuti, snaga može doseći 10 tisuća kW.

Pogoni su projektirani s kratko spojenim namotom na rotoru. Njegova prisutnost omogućuje pokretanje asinkronog motora. Prednosti ove vrste opreme uključuju visoku učinkovitost i male dimenzije. Rad sinkronih elektromotora omogućuje smanjenje gubitaka električne energije u mreži na minimum.

Asinkroni motori

Asinhroni izmjenični motori najčešće se koriste u industrijskoj proizvodnji. Značajka ovih pogona je veća frekvencija rotacije magnetskog polja u usporedbi s brzinom rotacije rotora.

Suvremeni motori koriste aluminij za izradu rotora. Mala težina ovog materijala omogućuje smanjenje mase elektromotora i smanjenje njegovih proizvodnih troškova.

Učinkovitost asinkronog motora pada za gotovo polovicu pri radu s malim opterećenjima - do 30-50 posto nominalne vrijednosti. Još jedan nedostatak takvih električnih pogona je taj što su parametri početne struje gotovo tri puta veći od radnih pokazatelja. Da bi se smanjila startna struja asinhronog motora, koriste se pretvarači frekvencije ili soft starteri.

Asinkroni motori udovoljavaju zahtjevima različitih industrijskih primjena:

• Za dizala i ostalu opremu koja zahtijeva postepenu promjenu brzine dostupni su višebrzinski asinkroni pogoni.
• Prilikom upravljanja vitlovima i strojevima za obradu metala koriste se elektromotori s elektromagnetskim sustavom kočenja. To je zbog potrebe zaustavljanja pogona i učvršćivanja osovine u slučaju prekida napona ili njegovog nestanka.
• U procesima s pulsirajućim opterećenjem ili u isprekidanim načinima rada, mogu se koristiti asinkroni elektromotori s povećanim parametrima klizanja.

Ventilski motori

Skupina elektromotora s ventilima uključuje pogone u kojima se način rada kontrolira pomoću pretvarača ventila.

Prednosti ove opreme uključuju:

• Visok vijek trajanja.
• Jednostavnost održavanja zahvaljujući beskontaktnoj kontroli.
• Veliki kapacitet preopterećenja, što je pet puta veći od početnog momenta.
• Širok raspon kontrole brzine, što je gotovo dvostruko više od raspona asinhronih motora.
• Visoka učinkovitost pod bilo kojim opterećenjem - preko 90 posto.
• Mala veličina.
• Brza otplata.

Snaga elektromotora

U načinu stalnog ili blago promjenjivog opterećenja radi velik broj mehanizama: ventilatori, kompresori, pumpe i druga oprema. Pri odabiru elektromotora potrebno je usredotočiti se na snagu koju troši oprema.

Snaga se može odrediti izračunavanjem pomoću donjih formula i koeficijenata.

Snaga osovine elektromotora određuje se prema sljedećoj formuli:

gdje:
Rm - snaga koju troši mehanizam;
ηp - učinkovitost prijenosa.

Preporučljivo je odabrati nazivnu snagu elektromotora veću od izračunate vrijednosti.

gdje:
K3 - faktor sigurnosti, jednak je 1,1-1,3;
g - ubrzanje slobodnog pada;
Q - izvedba crpke;
H - visina podizanja (izračunato);
Y je gustoća tekućine koju pumpa pumpa;
ηsat - učinkovitost pumpe;
ηp - učinkovitost prijenosa.

Tlak crpke izračunava se pomoću formule:

Formula za izračunavanje snage elektromotora za kompresor

Snaga klipnog kompresora može se lako izračunati pomoću sljedeće formule:

gdje:
Q - performanse kompresora;
ηk - učinkovitost pokazatelja klipnog kompresora (0,6-0,8);
ηp - učinkovitost prijenosa (0,9-0,95);
K3 - faktor sigurnosti (1,05 -1,15).

ili uzeti sa stola

Formula za izračunavanje snage elektromotora za ventilatore

gdje:
K3 je faktor sigurnosti. Njegove vrijednosti ovise o snazi \u200b\u200bmotora:

• do 1 kW - koeficijent 2;
• od 1 do 2 kW - koeficijent 1,5;
• 5 ili više kW - koeficijent 1,1-1,2.

Q - izvedba ventilatora;
H - izlazni tlak;
ηv - učinkovitost ventilatora;
ηp - učinkovitost prijenosa.

Gornja formula koristi se za izračunavanje snage aksijalnih i centrifugalnih ventilatora. Učinkovitost centrifugalnih modela je 0,4-0,7, a aksijalnih ventilatora - 0,5-0,85.

Odmor tehnički podacipotrebne za izračunavanje snage motora mogu se naći u katalozima za svaku vrstu mehanizma.

VAŽNO! Pri odabiru elektromotora, rezerva snage trebala bi biti, ali mala. Sa značajnom rezervom snage, učinkovitost pogona se smanjuje. Kod izmjeničnih motora to također dovodi do smanjenja faktora snage.

Polazna struja elektromotora

Poznavajući vrstu i nazivnu snagu elektromotora, možete izračunati nazivnu struju.

gdje:
PH je nazivna snaga elektromotora;
UH - nazivni napon elektromotora,
ηH - Učinkovitost elektromotora;
cosfH je faktor snage elektromotora.

Ocjene snage, napona i učinkovitosti mogu se naći u tehničkoj dokumentaciji za određeni model motora.

Poznavajući vrijednost nazivne struje, može se izračunati početna struja.

Formula za izračunavanje startne struje elektromotora

gdje:
IH - nazivna vrijednost struje;
Kp - frekvencija istosmjerne struje na nominalnu vrijednost.

Startna struja mora se izračunati za svaki motor u krugu. Znajući ovu vrijednost, lakše je odabrati vrstu prekidača kako bi zaštitili cijeli krug.

Načini rada elektromotora

Način rada određuje opterećenje elektromotora. U nekim slučajevima ostaje praktički nepromijenjen, u drugima se može promijeniti. Pri odabiru motora mora se uzeti u obzir priroda očekivanog opterećenja. Trenutni standardi predviđaju sljedeće načine rada:

S1 način rada (dugotrajno). U ovom načinu rada, opterećenje ostaje konstantno cijelo vrijeme dok temperatura elektromotora ne dosegne potrebnu vrijednost. Snaga pogona izračunava se pomoću gornjih formula.

Način S2 (kratkoročno). Kada radi u ovom načinu rada, temperatura motora tijekom razdoblja aktiviranja ne doseže ustaljenu vrijednost. Tijekom vremena isključivanja, elektromotor se hladi na temperaturu okoliš... Za kratkotrajni rad potrebno je provjeriti kapacitet preopterećenja električnog pogona.

S3 način rada (povremeno-kratkotrajno). Elektromotor radi s prekidima. Tijekom razdoblja uključivanja i isključivanja, njegova temperatura nema vremena da dosegne zadanu vrijednost ili da se ohladi na temperaturu okoline. Pri izračunavanju snage motora mora se uzeti u obzir trajanje pauza i gubitaka tijekom prijelaznih razdoblja. Pri odabiru elektromotora važan je parametar dopušteni broj pokretanja u jedinici vremena.

Načini S4 (povremeno kratkotrajno, s čestim startovima) i S5 (povremeno kratkotrajno s električnim kočenjem). U oba slučaja rad motora se razmatra prema istim parametrima kao u načinu rada S3.

Način S6 (povremeno kontinuirano s kratkotrajnim opterećenjem). Rad elektromotora u ovom načinu rada omogućuje rad pod opterećenjem, naizmjenično s praznim hodom.

Način S7 (isprekidano-kontinuirano s električnim kočenjem)

Način S8 (povremeno kontinuirano s istodobnom promjenom opterećenja i brzine)

Način S9 (način rada s neperiodičnom promjenom opterećenja i brzine)

Većina modela suvremenih električnih pogona, koji rade dulje vrijeme, prilagođeni su promjeni razine opterećenja.

Klimatske inačice električnih motora

Pri odabiru elektromotora uzimaju se u obzir ne samo njegove tehničke karakteristike, već i uvjeti okoliša u kojima će se raditi.

Suvremeni električni pogoni proizvode se u različitim klimatskim izvedbama. Kategorije su označene odgovarajućim slovima i brojevima:

• Imati - modeli za rad u umjerenoj klimi;
• HL - električni motori prilagođeni hladnoj klimi;
• TS - inačice za suhu tropsku klimu;
• Televizor - verzije za vlažnu tropsku klimu;
• T - univerzalne verzije za tropsku klimu;
• OKO - elektromotori za rad na kopnu;
• M - motori za rad u pomorskoj klimi (hladnoj i umjerenoj);
• U - modeli koji se mogu koristiti u svim područjima na kopnu i na moru.

Brojevi u nomenklaturi modela označavaju vrstu njegovog smještaja:

• 1 - sposobnost rada na otvorenim površinama;
• 2 - ugradnja u prostorije sa slobodnim pristupom zraku;
• 3 - rad u zatvorenim radionicama i prostorijama;
• 4 - uporaba u industrijskim i drugim prostorijama s mogućnošću regulacije klimatskih uvjeta (ventilacija, grijanje);
• 5 - izvedbe dizajnirane za rad u područjima visoke vlažnosti, sa visoko obrazovanje kondenzat.

Energetska učinkovitost

Racionalna potrošnja energije uz održavanje velike snage smanjuje operativne troškove istovremeno povećavajući performanse električnog motora. Stoga se pri odabiru pogona mora uzeti u obzir razred energetske učinkovitosti.

U tehničkoj dokumentaciji i katalozima mora biti navedena klasa energetske učinkovitosti motora. Ovisi o pokazatelju učinkovitosti.

Eksperimentalna ispitivanja provedena u ispitnom i radnom načinu pokazuju da električni motor od 55 kW visoke klase energetske učinkovitosti smanjuje potrošnju električne energije za 8-10 tisuća kW godišnje.

Ostali korisni materijali: