Kategorijas: Iesācēju elektriķi, Elektromotori un to pielietojums
Skatījumu skaits: 41987
Komentāri par rakstu: 4
Indukcijas motoru mehāniskās un elektriskās īpašības
Šajā rakstā tiks apskatīta tēma par elektromotoru mehāniskām un elektriskām īpašībām. Kā piemēru izmantojot asinhrono motoru, apsveriet tādus parametrus kā jauda, darbs, efektivitāte, kosinuss phi, griezes moments, leņķiskais ātrums, lineārais ātrums un frekvence. Visas šīs īpašības ir svarīgas, projektējot iekārtas, kurās elektromotori kalpo par piedziņas motoriem. Mūsdienās rūpniecībā ir īpaši izplatīti īpaši asinhroni elektromotori, tāpēc mēs pakavēsimies pie to īpašībām. Piemēram, ņemiet vērā AIR80V2U3.
Indukcijas motora nominālā mehāniskā jauda
Motora datu plāksnīte (uz datu plāksnītes) vienmēr norāda nominālo mehānisko jaudu uz motora vārpstu. Tā nav elektriskā enerģija, ko šis elektromotors patērē no tīkla.
Tā, piemēram, dzinējam AIR80V2U3 2200 vatu jauda precīzi atbilst vārpstas mehāniskajai jaudai. Tas ir, optimālā darba režīmā šis motors spēj veikt mehānisku darbu 2200 džoulos katru sekundi. Mēs apzīmējam šo jaudu kā P1 = 2200 W.
Indukcijas motora nominālā aktīvā elektriskā jauda
Lai noteiktu indukcijas motora nominālo aktīvo elektrisko jaudu, pamatojoties uz datiem no datu plāksnītes, ir jāņem vērā efektivitāte. Tātad šī elektromotora efektivitāte ir 83%.
Ko tas nozīmē? Tas nozīmē, ka tikai daļa no aktīvās jaudas, kas no tīkla tiek piegādāta motora statora tinumiem un kuru neatgriezeniski patērē motors, tiek pārveidota par vārpstas mehānisko jaudu. Aktīvā jauda ir P = P1 / Efektivitāte. Mūsu piemēram, saskaņā ar uzrādīto datu plāksnīti, mēs redzam, ka P1 = 2200, efektivitāte = 83%. Tātad P = 2200 / 0,83 = 2650 vati.
Indukcijas motora nominālā šķietamā elektriskā jauda
Kopējā elektriskā jauda, kas no tīkla tiek piegādāta elektromotora statoram, vienmēr ir lielāka par vārpstas mehānisko jaudu un lielāka par aktīvo jaudu, kuru neatgriezeniski patērē elektromotors.
Lai atrastu pilnu jaudu, pietiek ar aktīvās jaudas sadalīšanu kosinusa phi. Tādējādi kopējā jauda ir S = P / Cosφ. Mūsu piemēram P = 2650 W, Cosφ = 0,87. Tāpēc kopējā jauda S = 2650 / 0,87 = 3046 VA.
Indukcijas motora nominālā reaktīvā elektriskā jauda
Daļa no kopējās jaudas, kas piegādāta indukcijas motora statora tinumiem, tiek atgriezta tīklā. Tā tas ir reaktīvā jauda Q.
Q = √(S2 - P2)
Reaktīvā jauda ir saistīta ar šķietamo spēku caur sinφ, un ir saistīta ar aktīvo un redzamo spēku caur kvadrātsakni. Mūsu piemēram:
Q = √(30462 - 26502) = 1502 VAR
Reaktīvo jaudu Q mēra VAR - reaktīvajās volt ampēros.
Tagad apskatīsim mūsu indukcijas motora mehāniskās īpašības: vārpstas nominālo griezes momentu, leņķisko ātrumu, lineāro ātrumu, rotora ātrumu un tā saistību ar elektromotora frekvenci.
Indukcijas motora rotora ātrums
Uz datu plāksnītes mēs redzam, ka, ja to darbina maiņstrāva 50 Hz, motora rotors darbojas ar nominālo slodzi 2870 apgriezieni minūtē, mēs šo frekvenci apzīmējam kā n1.
Ko tas nozīmē? Tā kā magnētisko lauku statora tinumos rada mainīga strāva ar frekvenci 50 Hz, motoram ar vienu polu pāri (kas ir AIR80V2U3) magnētiskā lauka "griešanās" frekvence, sinhronā frekvence n, ir vienāda ar 3000 apgr./min, kas ir identiska 50 apgriezieniem minūtē. Bet, tā kā motors ir asinhrons, rotors griežas aiz muguras ar slīdēšanas daudzumu s.
S vērtību var noteikt, dalot starpību starp sinhronajām un asinhronajām frekvencēm ar sinhrono frekvenci un izteikjot šo vērtību procentos:
s = ((n – n1)/n)*100%
Mūsu piemēram, s = ((3000 – 2870)/3000)*100% = 4,3%.
Asinhronā motora leņķiskais ātrums
Leņķisko ātrumu ω izsaka radiānos sekundē. Lai noteiktu leņķisko ātrumu, pietiek ar rotora ātruma n1 pārvēršanu apgriezienos sekundē (f) un reizinājumu ar 2 Pi, jo viens pilns apgrieziens ir 2 Pi vai 2 * 3,14159 radiāni. Dzinējam AIR80V2U3 asinhronā frekvence n1 ir 2870 apgr./min, kas atbilst 2870/60 = 47,833 apgr./min.
Reizinot ar 2 Pi, mums ir: 47,833 * 2 * 3,14159 = 300,543 rad / s. Varat tulkot grādos, ja tā vietā 2 Pi vietā ir 360 grādi, tad mūsu piemēram mēs iegūstam 360 * 47,833 = 17220 grādus sekundē. Tomēr šādus aprēķinus parasti veic precīzi ar radiāniem sekundē. Tāpēc leņķiskais ātrums ω = 2 * Pi * f, kur f = n1 / 60.
Indukcijas motora lineārais ātrums
Lineārais ātrums v attiecas uz iekārtām, kurām kā piedziņa ir uzstādīts indukcijas motors. Tātad, ja uz motora vārpstas ir uzstādīts skriemelis vai, teiksim, smaragda disks ar zināmu rādiusu R, tad punkta lineāro ātrumu uz skriemeļa vai diska malas var atrast pēc formulas:
v = ωR
Indukcijas motora nominālais griezes moments
Katru indukcijas motoru raksturo nominālais griezes moments Mn. Griezes moments M ir saistīts ar mehānisko jaudu P1 caur leņķa ātrumu:
P = ωM
Motoram tiek saglabāts griezes moments vai spēka moments, kas darbojas noteiktā attālumā no rotācijas centra, un, palielinoties rādiusam, spēks samazinās, un, jo mazāks rādiuss, jo lielāks spēks, jo:
M = FR
Tātad, jo lielāks ir skriemeļa rādiuss, jo mazāk spēka iedarbojas uz tā malu, un lielākais spēks darbojas tieši uz elektromotora vārpstu.
Piemēram, dzinējam AIR80V2U3 jauda P1 ir 2200 W, bet frekvence n1 ir 2870 apgr./min vai f = 47,833 apgr./min. Tāpēc leņķiskais ātrums ir 2 * Pi * f, t.i., 300,543 rad / s, un nominālais griezes moments Mn ir P1 / (2 * Pi * f). Mn = 2200 / (2 * 3,14159 * 47,833) = 7,32 N * m.
Tādējādi, pamatojoties uz datiem, kas norādīti uz indukcijas motora datu plāksnītes, jūs varat atrast visus galvenos elektriskos un mehāniskos parametrus.
Mēs ceram, ka šis raksts palīdzēja jums saprast, kā ir saistīti leņķiskais ātrums, frekvence, griezes moments, aktīvā, lietderīgā un redzamā jauda, kā arī elektromotora efektivitāte.
Skatīt arī vietnē e.imadeself.com: