Скорость вращения вала двигателя это

Обмотка ротора состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (беличья клетка). Обмотка статора (обмотка возбуждения) питается от сети переменным током – образуется вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в обмотках ротора ток. На проводники с током обмотки ротора со стороны магнитного поля обмотки возбуждения действуют электромагнитные силы — образуется вращающий момент, увлекающий ротор за магнитным полем. Частота вращения ротора не может достигнуть частоты вращения магнитного поля статора (поэтому электродвигатель и называется асинхронным), в противном случае угловая скорость вращения магнитного поля относительно обмотки ротора станет равной нулю и магнитное поле перестанет индуцировать в обмотке ротора ЭДС и создавать крутящий момент.

Асинхронный двигатель с фазным ротором

Обмотки ротора выводятся на контактные кольца, вращающиеся вместе с валом машины. С помощью металлографитовых щёток, скользящих по этим кольцам, в цепь обмотки ротора включается пускорегулирующий реостат. Увеличивая сопротивление реостата в момент пуска, можно увеличить пусковой момент и снизить пусковой ток.

Синхронные электродвигатели

Обмотка статора (якорная обмотка) питается от сети переменным током – образуется вращающееся магнитное поле. На роторе находится индукторная обмотка, выведенная на контактные кольца. При пуске обмотки ротора закорачиваются накоротко или через реостат, и двигатель разгоняется в асинхронном режиме. После выхода на скорость, близкую к номинальной, индуктор запитывается постоянным током — создаётся постоянное магнитное поле, которое сцепляется с магнитным полем статора и начинает вращаться с ним синхронно (двигатель входит в синхронизм).

Режимы работы асинхронного двигателя

Электродвигатель преобразует электрическую энергию, потребляемую из сети, в механическую.

Генераторный

Асинхронный двигатель переходит в генераторный режим, если ротор начинает вращаться быстрее магнитного поля – на валу появляется тормозной момент. В этом режиме электродвигатель преобразовывает механическую энергию в электрическую и отдаёт её в сеть.

Электромагнитного тормоза

Асинхронный двигатель переходит в режим электромагнитного тормоза, если ротор и магнитное поле статора вращаются в разные стороны — на валу появляется тормозной момент, но двигатель при этом продолжает потреблять электроэнергию из сети — вся потребляемая энергия идёт на нагрев двигателя.

Способы регулирования скорости вращения асинхронного двигателя

В цепь ротора (двигателя с фазным ротором) вводятся добавочные сопротивления — механическая характеристика двигателя становится мягче (ухудшается устойчивость работы, увеличивается скольжение), скорость снижается, при этом увеличивается пусковой момент и сохраняется перегрузочная способность.
Недостатки: большие потери на реостате, скорость меняется скачками.

Изменением числа пар полюсов

В многоскоростных двигателях, по-разному коммутируя обмотки статора, можно менять число пар полюсов, а значит и скорость вращения вала, т.к. скорость вращения магнитного поля пропорциональна числу пар полюсов. При этом способе сохраняется КПД и жёсткость механических характеристик, но снижается перегрузочная способность (которую можно сохранить, изменяя напряжение).
Недостатки: ступенчатое регулирование, высокая цена, большие габариты.

Для этого способа регулирования применяются преобразователи частоты. Если при изменении частоты сохранять неизменным магнитный поток (а для этого мы должны поддерживать постоянным соотношение U/f), то мы получаем семейство механических характеристик с одинаковой жёсткостью и перегрузочной способностью.
Преимущества: плавность регулирования, отличные экономические характеристики, возможность увеличивать частоту выше 50 Гц (частоты сети).

Видео:Максимальная частота вращения вала двигателя 4000 об/минСкачать

Как выбрать электродвигатель

Обмотка ротора

• Короткозамкнутый ротор (беличья клетка)
• Фазный ротор: обмотка ротора выведена на контактные кольца, вращающиеся с валом двигателя. С помощью металлографитовых щёток в цепь ротора включается пуско-регулирующий реостат. С помощью этого реостата можно уменьшить пусковой ток и регулировать скорость вращения вала двигателя.

Читайте также: Замена сальника гребного вала tohatsu

Обмотка статора, напряжение питания

Обмотка статора может быть соединена по схеме «звезда» или «треугольник».
Если на шильдике двигателя написано: 220/380, D/Y, то это значит, что двигатель можно включать в сеть с U_л = 220 В по схеме «треугольник», а с U_л = 380 В — по схеме «звезда».

Для IEC двигателей стандартное напряжение — 230/400 В, а для отечественных — 220/380 В.

Типоразмер

Типоразмер или габарит (Frame size) — это расстояние в миллиметрах «от пола» до оси вала двигателя. Типоразмеры отечественных двигателей (ГОСТ) и импортных (IEC, NEMA) в общем случае не совпадают: наши двигатели ниже, чем импортные той же мощности.

Материал корпуса (станины)

Коэффициент полезного действия (Efficiency)

КПД η равен отношению механической мощности на валу двигателя P₂ к потребляемой из сети электрической мощности P₁.

Выходная мощность меньше входной на величину потерь.

Класс энергоэффективности

Монтажное исполнение

• Лапы (Foot) литые с корпусом или прикручиваемые
• Фланцы (Flange) с врезными отверстиями (малые фланцы) или со сквозными (большие фланцы)
• Комбинированные — лапы и фланец.

Класс защиты корпуса двигателя IP

Стандартная степень защиты электродвигателей — IP55.

Скорость вращения

Скорость вращения магнитного поля двигателя (синхронная скорость):
n₁ = 60f / p [об/мин],
где p — число пар полюсов двигателя,
f — частота сети (50 Гц).

• 2 полюса — 3000 об/мин
• 4 полюса — 1500 об/мин (стандарт)
• 6 полюсов — 1000 об/мин
• 8 полюсов — 750 об/мин
• 10 полюсов — 600 об/мин
• 12 полюсов — 500 об/мин.

Скорость вращения ротора асинхронного двигателя меньше скорости вращения магнитного поля:
n₂ = n₁(1 — s),
где s — скольжение.

Многоскоростные электродвигатели — это двигатели, у которых ступенчатое изменение скорости реализовано с помощью переключения числа пар полюсов.

Температура окружающей среды и высота над уровнем моря

При установке двигателя выше 1000 метров над уровнем моря и при эксплуатации при повышенной температуре окружающей среды необходимо учитывать снижение (Derating) мощности двигателя (для этого есть специальные таблицы).

Класс нагревостойкости изоляции

Номинальные характеристики двигателя для всех классов изоляции указываются для температуры охлаждающей среды +40°С.

Режим нагрузки (Duty)

• S1 — продолжительный: двигатель работает при установившейся температуре
• S2 — кратковременный: двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, но во время остановки успевает полностью охладиться
• S3 — повторно-кратковременный: работа с постоянной нагрузкой чередуется с выключениями, при этом двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры
• S4 — повторно-кратковременный с длительными пусками: двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры
• S5 — повторно-кратковременный с длительными пусками и электрическим торможением: двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры
• S6 — перемежающийся: работа с постоянной нагрузкой чередуется с работой на холостом ходу, при этом двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры
• S7 — перемежающийся с длительными пусками и торможениями: двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры
• S8 — перемежающийся с периодическим изменением скорости вращения: двигатель не успевает ни нагреться, ни охладиться до установившейся температуры

Читайте также: Samsung 4200 бушинг вала переноса

Тепловая защита двигателя

• PTC-термисторы — это резисторы, сопротивление которых мгновенно возрастает при достижении заданной температуры. От 1 до 3 термисторов соединяются последовательно для сигнализации температуры отключения (Trip), например, 155°C. Ещё одна цепочка термисторов может быть настроена на сигнал предупреждения (Alarm), например, 145°C.
• PT100 — платиновые датчики температуры обладают высокой стойкостью к окислению и большой точностью измерения. PT100 подключаются по 2-х, 3-х или 4-х проводной схеме (чем больше проводов — тем меньше влияние помех).
  От 3 до 6 датчиков PT100 могут устанавливаться в обмотку статора.
  Для измерения температуры подшипников могут быть использованы ещё 2 датчика PT100.
• KTY — кремниевые термодатчики с положительным коэффициентом сопротивления, характеризуются высокой линейностью характеристики, высоким быстродействием, надёжной твёрдотельной конструкцией и небольшой стоимостью.

Сервис-фактор

Двигатель с сервис-фактором 1.1 может постоянно работать с перегрузкой 10% от номинального выходного момента.

Класс по моменту (Torque class)

Класс по моменту показывает кратность пускового момента (при прямом пуске от сети) при пониженном на 5% напряжении:

• Класс 16 — 160%
• Класс 13 — 130%
• Класс 10 — 100%
• Класс 7 — 70%
• Класс 5 — 50%

Коэффициент мощности cos φ

Коэффициент мощности (cos φ) равен отношению потребляемой двигателем активной мощности к полной мощности.
Активная мощность расходуется на совершение полезной работы.
Полная мощность равна геометрической сумме активной и реактивной мощности.
Реактивная мощность расходуется на намагничивание двигателя.

Антиконденсационный нагрев

Для того, чтобы перед пуском двигателя в сыром помещении просушить обмотки есть два способа:

• Использовать двигатель со специальным встроенным нагревателем
• Подать на одну обмотку статора напряжение от 4 до 10% номинального (чтобы пропустить ток от 20 до 30% от номинального), что достаточно для испарения конденсата (применимо не для всех двигателей). Некоторые преобразователи частоты умеют это делать.

Охлаждение

• Поверхностное охлаждение (Non-ventilated: вентилятора нет)
• Самовентиляция (Self-ventilated: вентилятор на валу двигателя)
• Принудительное охлаждение (Forced cooling: независимый вентилятор или жидкостное охлаждение водой или маслом)

Для турбомеханизмов (вентиляторы и насосы, для которых момент на валу пропорционален квадрату скорости), как правило, достаточно самовентиляции.
Двигатели, которые работают от преобразователей частоты с постоянным моментом длительное время на низких скоростях, необходимо или переразмеривать, или обеспечить принудительным охлаждением.

Вентилятор

Требования к двигателю при работе от преобразователя частоты

• Температурный класс изоляции не ниже F
• Возможно принудительная вентиляция (см. выше)
• Изолированный подшипник с нерабочей стороны вала (рекомендуется для типоразмеров 225 и выше)

Подшипники

При работе от преобразователя частоты на частотах выше 50 Гц срок службы подшипников уменьшается.

У одних двигателей с рабочей стороны вала установлен плавающий подшипник (Floating bearing), а с нерабочей стороны подшипник зафиксирован (Located bearing). У других — наоборот (для сочленения с редуктором, например).

В стандартном исполнении подшипники подпружинены в аксиальном направлении (вдоль вала) для обеспечения равномерной работы двигателя. У двигателей с радиально-упорными подшипниками такой пружины нет, поэтому радиальное усилие (перпендикулярно валу — от ремня, например) должно быть приложено постоянно, иначе подшипник быстро выйдет из строя.

Смазка

Как правило, для двигателей с типоразмерами до 250, работающих в номинальном режиме, смазка рассчитана на весь срок службы подшипников.
Для пополнения смазки у двигателя должен быть предусмотрен специальный ниппель.

Читайте также: Сборка первичного вала газель бизнес

Вал двигателя

У двигателя может быть выведен второй конец вала двигателя, который может передавать как номинальный, так и меньший момент.
Второй конец вала несовместим с такими опциями как: датчик скорости и вентилятор принудительного охлаждения, а, возможно, и с тормозом.

Тормоз

При выборе тормоза необходимо учесть:

• Тип:
  • статический (удерживающий тормоз срабатывает только при неподвижном вале)
  • динамический (можно регулировать момент торможения, меньше изнашивается в случае аварийного торможения)

  Датчик скорости

  Датчик скорости может находится герметично внутри корпуса (Incapsulated) или снаружи под защитной крышкой.

  Видео:Как определить скорость вращения вала электродвигателя и его мощность.Скачать

  

  Скорость вращения вала двигателя это

  Максимальная скорость вала вращения электродвигателя – это величина, которая демонстрирует количество оборотов ротора в минуту. Она в обязательном порядке включается в паспорт изделия. Однако, нередко отыскать документацию на оборудование бывает проблематично. В таком случае ее определяют по специальной формуле, проводя визуальный осмотр и расчеты.

  Видео:Как определить мощность, частоту вращения, двигателя без бирки или шильдика самому и простоСкачать

  

  Как определить скорость вращения электродвигателя?

  

  Для начала обозначим, что есть формула скорость вращения электродвигателя:
  Ниже подробнее рассмотрим основные методы определения.

  Существует 2 метода, как определить скорость вращения электродвигателя:

  1. По секционным обмоткам – для этого демонтируется крышка мотора, проводится визуальное разделение статора.

  Исходя из визуальной характеристики катушки, можно определить следующее:

  • Если катушка имеет размер, равный половине статора, то частота вращения агрегата составит 3000 оборотов в минуту.
  • При размере катушки в 1/3 статора – скорость вращения составит 1500 оборотов в минуту.
  • Если же размер катушки составляет всего 1/4 статора, скорость агрегата составит 1000 оборотов в минуту.

  2. По количеству полюсов – данный метод предполагает использование формулы (2ПИ*n*60). Принцип расчета скорости в этом случае исходит из наличия в конструкции разделений на пазы, где катушки выполнены в виде секций (полюсов). В зависимости от конструкции устройства, количество полюсов может колебаться от 1 до 3 пар на каждую фазу. Рассчитать синхронную скорость двигателя позволит проходящий через каждую фазу магнитный поток, который совершает 50 циклов изменений.

  Для асинхронных электродвигателей важно также определить, сколько же катушек приходится на 1 фазу, ведь часто их может быть больше 1. Определить количество катушек можно следующим образом:

  • Для устройств с частотой оборотов 3000 в минуту при наличии 12 пазов в стартере (на 1 катушку приходится 2 паза) – количество катушек составит 6. В таком устройстве магнитный поток будет совершать оборот в 360 градусов.
  • Для двигателей, которые совершают 1500 оборотов, а магнитный поток проходит 180 градусов – количество полюсов будет кратным. На каждую фазу придется 4 секции.
  • Для устройств, которые совершают 1000 оборотов — магнитный поток пройдет оборот 120 градусов.
  • Для 750 – 90 градусов.
  • Для 500 – 60 градусов.

  Определить частоту вращения можно при помощи специальных измерительных приборов, которые обладают высокой точностью и показывают погрешность не более 0,05%.

  • Свежие записи
    • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
    • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
    • Какие моторы бывают у стиральных машин
    • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
    • Как снять стопорную шайбу с вала

    
    

    источники:

    https://evakuatorinfo.ru/skorost-vrascheniya-vala-dvigatelya-eto

    🔍 Видео

    Крутящий момент. Что это такое и зависит ли от мощности?Скачать

    

    Как определить скорость вращения?Скачать

    

    Как нельзя регулировать скорость вращения электродвигателяСкачать

    

    Ременная передача. Урок №3Скачать

    

    Управление скоростью вращения двигателяСкачать

    

    Как регулируется скорость вращения ротора асинхронных электродвигателей.Скачать

    

    ИЗМЕРЯЙ ОБОРОТЫ ВАЛА,ТЕЛЕФОНОМ# ЛАЙФХАК,КАК ИЗМЕРИТЬ ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ# ВЕРСИЯ 2Скачать

    

    Частотное управление скоростью вращения вала двигателя через высокоскоростной вход S5 (c5) BIMOTORСкачать

    

    Как за 5 секунд узнать обороты электродвигателя без таблички без разборкиСкачать

    

    КАК УЗНАТЬ ОБОРОТЫ ПРИ ПОМОЩИ ТЕЛЕФОНА.Скачать

    

    Всё о ПОНИЖАЮЩЕМ РЕДУКТОРЕ С АВТОМАТИЧЕСКИМ СЦЕПЛЕНИЕМ для самодельной техники и мотоблокаСкачать

    

    От чего зависит скорость вращения безколлекторного двигателя.Скачать

    

    Включение асинхронного электродвигателя с нужным направлением вращения валаСкачать

    

    Как узнать число пар полюсов и частоту вращения асинхронного трёхфазного двигателя по статору.Скачать

    

    Ремённые ПередачиСкачать

    

    Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать

    

    как определить обороты электромотораСкачать