Cách Tính Tốc độ động Cơ. Cách Xác định Tốc độ Của động Cơ điện

Tần số (tốc độ) quay trục của động cơ cảm ứng (IM) liên quan trực tiếp đến số cực cuộn dây. Số lượng cực được chỉ ra trong một loạt các động cơ điện không chỉ trong nước, mà khá thường xuyên trong động cơ nhập khẩu... Ví dụ, AIR112M6 hoặc W22 160M2P, số cực, tương ứng là sáu hoặc hai. Điều này cũng điển hình cho động cơ cần trục MTN112-6 - sáu cực, MTN225M8 - tám cực. Tỷ số giữa các cực và số vòng quay của trục động cơ rất đơn giản. Một tần số quay nhất định của trục IM tương ứng với mỗi số cực. Nếu ký hiệu của động cơ không đồng bộ có hai cực (2P), thì tốc độ trục danh định của nó là ba nghìn vòng / phút (3000 vòng / phút). Nếu động cơ có bốn cực (4P), thì tốc độ quay danh định của trục ra là một nghìn rưỡi vòng / phút (1500 vòng / phút). Nếu động cơ không đồng bộ có sáu cực (6P), thì tốc độ trục là một nghìn vòng / phút (1000 vòng / phút). Nếu động cơ có tám cực (8P), thì tốc độ quay của trục là bảy trăm năm mươi vòng / phút (750 vòng / phút). Động cơ mười hai cực (12P) có tốc độ trục là năm trăm vòng / phút (500 vòng / phút). Ngoài ra, thậm chí đa tốc độ động cơ không đồng bộ số cực cũng có trong nhãn hiệu và nó cũng tương quan với tốc độ trục. Nói chung, động cơ điện có thể có một, hai, ba hoặc bốn tốc độ trục. Động cơ hai tốc độ có thể có các tỷ số sau về số cực và tốc độ trục: - bốn và hai cực (4/2) tương ứng với tốc độ trục danh nghĩa là một và ba nghìn vòng / phút (1500/3000); - sáu và bốn cực (6/4) tương ứng với tốc độ quay của trục trên một nghìn rưỡi vòng quay trên phút (1000/1500); - mười hai và sáu cực (12/6) - tốc độ quay của trục ở năm trăm nghìn vòng / phút (500/1000); - tám và bốn cực (8/4) - tần số danh định bảy trăm năm mươi đến một nghìn rưỡi vòng / phút (750/1500); - tám và sáu cực (8/6) - trên danh nghĩa cung cấp bảy trăm năm mươi lẻ một nghìn vòng quay mỗi phút (750/1000). Động cơ ba tốc độ có các tỷ số về số cực và tốc độ trục như sau: - sáu, bốn và hai cực (6/4/2) tương ứng với một nghìn, một nghìn rưỡi và ba nghìn vòng quay mỗi phút (1000/1500/3000); - tám, bốn và hai cực (8/4/2) cho bảy trăm năm mươi, một nghìn rưỡi ba \u200b\u200bnghìn vòng quay mỗi phút (750/1500/3000); - tám, sáu và bốn cực (8/6/4) tương ứng với bảy trăm năm mươi, nghìn lẻ rưỡi vòng quay mỗi phút trên trục đầu ra (750/1000/1500). Động cơ bốn tốc độ là mười hai x tám x sáu và bốn cực (12/8/6/4), nghĩa là, tần số quay trục là năm trăm, bảy trăm năm mươi, một nghìn rưỡi một nghìn vòng quay mỗi phút (500/750/1000/1500). Biết mối liên hệ giữa tốc độ trục với số cực, thậm chí theo nhãn hiệu, không khó để xác định tốc độ trục đầu ra của động cơ điện. Hơn nữa, đối với động cơ điện nhập khẩu, các cực được chỉ định giống nhau, ký hiệu rpm \u003d vòng / phút. Xem thêm.

Vì vận tốc thẳng biến đổi hướng đều, chuyển động quanh đường tròn không thể gọi là chuyển động đều, nó là gia tốc biến đổi đều.

Vận tốc góc

Chọn một điểm trên vòng tròn 1 ... Hãy xây dựng một bán kính. Trong một đơn vị thời gian, điểm sẽ di chuyển đến điểm 2 ... Trong trường hợp này, bán kính mô tả góc. Vận tốc góc bằng số bằng góc quay của bán kính trên một đơn vị thời gian.

Khoảng thời gian và tần suất

Thời gian luân chuyển T - đây là thời gian mà cơ thể thực hiện một cuộc cách mạng.

Tốc độ quay là số vòng quay trong một giây.

Tần suất và chu kỳ có mối quan hệ với nhau theo tỷ lệ

Mối quan hệ vận tốc góc

Vận tốc tuyến tính

Mỗi điểm trên đường tròn chuyển động với một tốc độ nhất định. Tốc độ này được gọi là tuyến tính. Phương của vectơ vận tốc thẳng luôn trùng với tiếp tuyến của đường tròn. Ví dụ, tia lửa từ dưới máy mài di chuyển, lặp lại hướng của tốc độ tức thời.

Hãy xem xét một điểm trên đường tròn tạo ra một vòng quay, thời gian nó thực hiện là một khoảng thời gian T... Đường mà điểm vượt qua là chu vi.

Gia tốc hướng tâm

Khi chuyển động dọc theo đường tròn, vectơ gia tốc luôn vuông góc với vectơ tốc độ, hướng vào tâm của đường tròn.

Sử dụng các công thức trước, các quan hệ sau có thể được suy ra

Các điểm nằm trên một đường thẳng đi ra từ tâm của vòng tròn (ví dụ, đây có thể là các điểm nằm trên bánh xe) sẽ có cùng vận tốc góc, chu kỳ và tần số. Nghĩa là, chúng sẽ quay theo cùng một cách, nhưng với tốc độ tuyến tính khác nhau. Điểm càng xa trung tâm, nó sẽ di chuyển càng nhanh.

Định luật cộng các vận tốc cũng có giá trị đối với chuyển động quay. Nếu chuyển động của một vật hoặc một hệ quy chiếu không đều, thì định luật này được áp dụng cho tốc độ tức thời. Ví dụ, tốc độ của một người đi dọc theo mép của băng chuyền đang quay bằng tổng vectơ của tốc độ quay tuyến tính của mép của băng chuyền và tốc độ của người đó.

Trái đất tham gia vào hai chuyển động quay chính: hàng ngày (quanh trục của nó) và quỹ đạo (quanh Mặt trời). Chu kỳ quay của Trái đất quanh Mặt trời là 1 năm hoặc 365 ngày. Trái đất tự quay quanh trục từ tây sang đông, chu kỳ của vòng quay này là 1 ngày hoặc 24 giờ. Vĩ độ là góc giữa mặt phẳng xích đạo và hướng từ tâm Trái đất đến một điểm trên bề mặt của nó.

Theo định luật thứ hai của Newton, lực là nguyên nhân của bất kỳ gia tốc nào. Nếu một vật chuyển động chịu gia tốc hướng tâm, thì bản chất của các lực gây ra gia tốc này có thể khác. Ví dụ, nếu một vật chuyển động tròn trên một sợi dây gắn với nó, thì lực tác dụng là lực đàn hồi.

Nếu một vật nằm trên đĩa quay với đĩa quanh trục của nó thì lực đó là lực ma sát. Nếu lực không còn tác dụng thì vật sẽ chuyển động thẳng đều.

Xét chuyển động của một điểm trên đường tròn từ A đến B. Vận tốc thẳng là v A và v B tương ứng. Gia tốc - sự thay đổi tốc độ trên một đơn vị thời gian. Hãy tìm sự khác biệt về vectơ.

Tất cả các động cơ điện đều có các đặc điểm cơ bản:

• Sự tiêu thụ năng lượng
• Hiệu quả tối đa
• Tốc độ trục định mức
• Thời điểm danh nghĩa

Chúng cũng có một đặc tính cơ học - sự phụ thuộc của thời điểm vào tốc độ. Số vòng quay của động cơ điện có thể được xác định bởi các cuộn dây của cuộn dây stato. Để làm điều này, trong stator, bạn cần tìm một cuộn dây được xem tốt nhất. Nếu bạn tính toán khoảng cách chiếm bởi cuộn dây dọc theo vòng sắt stato, bạn có thể xác định chính xác số vòng quay mà một mô hình không đồng bộ nhất định có.

Thiết bị không đồng bộ được chia theo số vòng quay của động cơ thành: 1000 vòng / phút, 1500 vòng / phút và 3000 vòng / phút.

Nếu khoảng cách là một nửa vòng sắt stato thì đây là đơn vị 3000 vòng / phút. Nếu đây là 1/3 vòng sắt thì nó có tốc độ 1500 vòng / phút. Nếu khoảng cách mà cuộn dây chiếm 1/4 vòng sắt thì thiết bị này có tốc độ 1000 vòng / phút.

Các mô hình có số vòng quay 1000 vòng / phút được sử dụng trên thiết bị như vậy mà không cần tốc độ cao chuyển động quay của trục rôto. Ví dụ, trên tời, cần trục, băng tải, v.v.

Động cơ điện có tốc độ 1500 và 3000 vòng / phút được sử dụng trên máy gia công kim loại và chế biến gỗ, máy nén, tủ lạnh, v.v.

Công suất của chúng có thể dao động từ 0,12 đến 200 kW, phụ thuộc trực tiếp vào kích thước và mục đích của thiết bị.

Bộ điều chỉnh điện tử, tùy thuộc vào loại động cơ, được phân loại:

1. Đối với mô hình sưu tập
2. Đối với cảm biến không đầu thu
3. Đối với bộ thu không có cảm biến Hall.

Ngoài ra, tất cả các bộ điều khiển tốc độ động cơ điện khác nhau tùy thuộc vào dòng điện hoạt động tối đa, điện áp pin, hoạt động với các loại pin khác nhau.

Bộ điều chỉnh được thiết kế cho các thiết bị không có cực thu không chỉ kiểm soát công suất mà còn xác định vị trí của rôto tại từng thời điểm để đặt chính xác các pha của ba điện áp cung cấp cần thiết cho động cơ hoạt động.

Bộ điều chỉnh cho động cơ góp có thể được kết nối với một số động cơ, song song hoặc nối tiếp, với điều kiện là tổng dòng điện không vượt quá dòng điện lớn nhất danh định cho bộ điều chỉnh đã cho.

Cơ quan quản lý được thiết kế cho xe máy điện trang bị tàu nước bảo vệ bổ sung khỏi hơi ẩm và được làm mát bằng chất lỏng.

Bộ điều chỉnh dùng trên ô tô được trang bị bộ tản nhiệt làm mát không khí và đảo ngược hướng quay.

Một số mẫu bộ điều chỉnh có các nút trên thân để thay đổi các thông số, một số mẫu khác được cài đặt bằng thiết bị.

Các chức năng điều chỉnh chính của bộ điều chỉnh:

• Thống đốc - không phải là chế độ điều tiết quyền lực, mà là các cuộc cách mạng. Khi tải thay đổi, bộ điều khiển sẽ thêm hoặc giảm công suất.
• Chế độ khởi động - nhanh, mượt, khó.
• Đối với thiết bị có hộp số hoặc lưỡi dao nặng - một chế độ làm chậm bộ số vòng quay khi khởi động.
• Đặt thời gian để tăng tốc từ 0 đến tối đa - tức là tăng tốc hoặc bắt giữ.
• Cài đặt chế độ ga - sự phụ thuộc của tốc độ động cơ vào cần ga. Có thể được trang bị tự động hiệu chuẩn.
• Chức năng phanh - bật / tắt chế độ phanh. Một số bộ điều khiển có chức năng điều chỉnh lực phanh từ 0 đến 100%.
• Chức năng đảo ngược - bật tắt chế độ đảo ngược.
• Đặt giới hạn dòng điện - đặt dòng điện tối đa, khi vượt quá, thiết bị sẽ tự động tắt.
• Chức năng ngắt điện áp động cơ - bộ điện áp tối thiểu ắc quy... Để bảo vệ ắc quy không bị phóng điện sâu, hãy ngắt kết nối nó khỏi động cơ.
• Loại chức năng ngắt động cơ - tắt mềm hoặc ngắt cứng khi kích hoạt bảo vệ.
• Điều chỉnh tần số xung cải thiện độ tuyến tính của điều khiển tốc độ. Nó chủ yếu được sử dụng cho động cơ điện cảm thấp 3-4 vòng.
• Chức năng dẫn - đặt góc dẫn của chuyển mạch quanh co.

Làm thế nào để giảm tốc độ hoặc làm thế nào để tăng tốc độ của động cơ điện? Để làm được điều này, bạn cần thay đổi điện áp trên các cuộn dây của stato. Sự phụ thuộc điện áp vào tốc độ quay là gần tuyến tính.

Để thay đổi số vòng quay của thiết bị góp có kích từ độc lập, cần thay đổi điện áp trên các cuộn dây rôto, đồng thời không thay đổi điện áp trên cuộn dây stato.

Để điều khiển tốc độ với kích từ nối tiếp, được cung cấp từ nguồn điện dòng điện xoay chiều, sử dụng bộ điều chỉnh thyristor.

Khi thiết kế thiết bị phải biết số vòng quay của động cơ điện. Có những công thức đặc biệt để tính tốc độ, khác nhau đối với động cơ AC và DC.

Máy điện đồng bộ và không đồng bộ

Động cơ AC là ba loại: đồng bộ, tốc độ góc của rôto trùng với tần số góc của từ trường stato; không đồng bộ - trong đó, chuyển động quay của rôto chậm hơn chuyển động quay của trường; bộ thu, thiết kế và nguyên tắc hoạt động của chúng tương tự như động cơ điện một chiều.

Tốc độ đồng bộ

Tốc độ quay của máy điện xoay chiều phụ thuộc vào tần số góc của từ trường stato. Tốc độ này được gọi là đồng bộ. Trong các động cơ đồng bộ, trục quay cùng tốc độ, đây là ưu điểm của các máy điện này.

Để làm được điều này, trong rôto của máy công suất lớn có một cuộn dây để áp suất không đổitạo ra một từ trường. Trong các thiết bị năng lượng thấp nam châm vĩnh cửu được đưa vào rôto, hoặc có các cực rõ rệt.

Trượt

Trong máy điện không đồng bộ, tốc độ trục nhỏ hơn tần số góc đồng bộ. Sự khác biệt này được gọi là độ trượt "S". Trượt trong rôto gây ra điện lựcvà trục quay. S càng lớn thì mômen xoắn càng cao và tốc độ càng giảm. Tuy nhiên, khi độ trượt vượt quá một giá trị nhất định, động cơ điện sẽ dừng lại, bắt đầu quá nóng và có thể bị hỏng. Tốc độ quay của các thiết bị như vậy được tính theo công thức trong hình bên dưới, trong đó:

• n là số vòng quay mỗi phút,
• f - tần số mạng,
• p là số cặp cực,
• s - trượt.

Có hai loại thiết bị như vậy:

• Với rôto lồng sóc. Dây quấn trong nó được đúc từ nhôm trong quá trình sản xuất;
• Với rôto pha. Các cuộn dây được làm bằng dây và được nối với các điện trở bổ sung.

Kiểm soát tốc độ

Trong quá trình làm việc, cần phải điều chỉnh tốc độ ô tô điện... Nó được thực hiện theo ba cách:

• Tăng thêm điện trở trong mạch rôto của động cơ điện có rôto dây quấn. Nếu cần giảm tốc độ lớn, cho phép nối không phải ba, mà là hai điện trở;
• Kết nối của các điện trở bổ sung trong mạch stato. Nó được sử dụng để khởi động ô tô điện công suất lớn và điều chỉnh tốc độ của động cơ điện nhỏ. Ví dụ, có thể giảm tốc độ của quạt để bàn bằng cách mắc nối tiếp bóng đèn sợi đốt hoặc tụ điện với nó. Kết quả tương tự thu được bằng cách giảm điện áp cung cấp;
• Thay đổi tần số mạng. Thích hợp cho động cơ đồng bộ và không đồng bộ.

Chú ý! Tốc độ quay của động cơ góp điện chạy bằng mạng điện xoay chiều không phụ thuộc vào tần số của mạng.

Động cơ DC

Ngoài các máy điện áp xoay chiều còn có các động cơ điện nối mạng dòng điện một chiều... Số vòng quay của các thiết bị như vậy được tính bằng các công thức hoàn toàn khác nhau.

Tốc độ quay định mức

Số vòng quay của thiết bị điện một chiều được tính theo công thức trong hình bên dưới, trong đó:

• n là số vòng quay mỗi phút,
• U - điện áp nguồn,
• Rя và Iя - điện trở và dòng điện phần ứng,
• Ce - hằng số của động cơ (phụ thuộc vào loại máy điện),
• Ф - từ trường stato.

Các dữ liệu này tương ứng với các giá trị danh định của các thông số của máy điện, điện áp trên cuộn dây trường và phần ứng, hoặc mômen trên trục động cơ. Thay đổi chúng cho phép bạn điều chỉnh tốc độ. Rất khó xác định từ thông trong động cơ thực, do đó, để tính toán, người ta sử dụng cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây kích từ hoặc điện áp ở phần ứng.

Số vòng quay của động cơ chải xoay chiều có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng cùng một công thức.

Điều chỉnh tốc độ

Có thể điều chỉnh tốc độ của động cơ điện chạy bằng mạng một chiều trong một phạm vi rộng. Nó có sẵn trong hai phạm vi:

1. Lên từ danh nghĩa. Để làm điều này, từ thông được giảm xuống bằng cách sử dụng điện trở bổ sung hoặc bộ điều chỉnh điện áp;
2. Đi xuống so với mệnh giá. Để làm được điều này, cần phải giảm điện áp ở phần ứng của động cơ điện hoặc mắc nối tiếp với nó. Ngoài việc giảm tốc độ, điều này được thực hiện khi khởi động động cơ điện.

Biết công thức nào dùng để tính tốc độ quay của động cơ điện là cần thiết khi thiết kế và lắp đặt thiết bị.

Video

Nếu tài liệu kỹ thuật cho động cơ bị mất và chữ khắc trên thân máy bị xóa hoặc không thể đọc được, câu hỏi đặt ra: làm thế nào để xác định công suất của động cơ điện mà không có thẻ? Có một số phương pháp mà chúng tôi sẽ cho bạn biết và bạn sẽ phải chọn phương pháp thuận tiện nhất cho trường hợp của mình.

Các phép đo thực tế

Phần lớn cách hợp lý - Kiểm tra chỉ số của đồng hồ điện gia đình. Đầu tiên, bạn nên tắt tuyệt đối tất cả các thiết bị gia dụng và tắt đèn trong tất cả các phòng, vì ngay cả bóng đèn 40W cũng sẽ làm sai lệch kết quả đọc. Đảm bảo rằng bộ đếm không quay hoặc đèn báo không nhấp nháy (tùy thuộc vào kiểu máy). Bạn thật may mắn nếu bạn có đồng hồ "Mercury" - nó hiển thị giá trị của tải tính bằng kW, vì vậy bạn chỉ cần nổ máy trong 5 phút cho toàn bộ sức mạnh và kiểm tra các bài đọc.

Công tơ cảm ứng lưu giữ hồ sơ theo kWh. Ghi lại số đọc trước khi nổ máy, để máy chạy đúng 10 phút (tốt hơn nên dùng đồng hồ bấm giờ). Lấy số đo mới của đồng hồ và tìm ra sự khác biệt bằng cách trừ đi. Nhân con số này với 6. Kết quả hiển thị công suất động cơ tính bằng kW.

Nếu động cơ công suất thấp, việc tính toán các thông số sẽ khó khăn hơn. Tìm xem có bao nhiêu vòng quay (hoặc xung) tương đương với 1 kW / h - bạn sẽ tìm thấy thông tin trên bộ đếm. Giả sử đó là 1600 vòng quay (hoặc chỉ báo nhấp nháy). Nếu bộ đếm quay 20 vòng / phút khi động cơ đang chạy, nhân con số này với 60 (phút mỗi giờ). Nó quay ra 1200 vòng mỗi giờ. Chia 1600 cho 1200 (1,3) - đây là công suất động cơ. Kết quả càng chính xác khi bạn đo các số đọc càng lâu, nhưng vẫn có một lỗi nhỏ.

Định nghĩa bằng bảng

Làm thế nào để tìm ra công suất của động cơ điện bằng đường kính trục và các chỉ số khác? Trên Internet, có thể dễ dàng tìm thấy các bảng thông số kỹ thuật mà bạn có thể tìm ra loại động cơ và công suất của nó. Bạn sẽ cần xóa các thông số sau:

• đường kính trục;
• tần số quay hoặc số cực của nó;
• kích thước lắp đặt;
• đường kính mặt bích (nếu động cơ có mặt bích);
• chiều cao đến tâm trục;
• chiều dài động cơ (không có phần nhô ra của trục);
• khoảng cách đến trục.

Tính toán theo số vòng quay mỗi phút

Xác định trực quan số lượng cuộn dây stato. Sử dụng bút thử hoặc milimét để tìm số cực - không cần tháo rời động cơ. Kết nối thiết bị với một trong các cuộn dây và quay trục đều. Số độ lệch của mũi tên là số cực. Xin lưu ý rằng tốc độ trục ở phương pháp này tính toán thấp hơn một chút so với kết quả thu được.

Định nghĩa theo kích thước

Một cách khác là thực hiện các phép đo và tính toán. Nhiều người quan tâm đến cách tìm ra công suất của động cơ ba pha thích nó. Bạn sẽ cần những thông tin sau:

• Đường kính lõi tính bằng cm (D). Nó được đo dọc theo bên trong của stato. Chiều dài của lõi cũng được yêu cầu, có tính đến các lỗ thông gió.

• Tốc độ gộp (n) và tần số nguồn (f).

Sử dụng chúng để tính cao độ cực. D nhân với n và pi - hãy gọi cách đọc này là A. 120 lần f - đó là B. Chia A cho B.

Xác định công suất do động cơ cung cấp

Ở đây một lần nữa bạn phải trang bị cho mình một máy tính. Tìm ra:

• số vòng quay trục trên giây (A);
• chỉ báo về nỗ lực kéo của động cơ (V);
• bán kính trục (C) - điều này có thể được thực hiện bằng thước cặp vernier.

Việc xác định công suất của động cơ điện tính bằng W được thực hiện theo công thức sau: Ax6.28xBxC.

Tại sao bạn cần biết công suất động cơ

Của tất cả đặc điểm kỹ thuật động cơ điện (hiệu suất, dòng hoạt động định mức, tốc độ, v.v.), quan trọng nhất là công suất. Biết dữ liệu chính, bạn có thể:

• Chọn những cái phù hợp với mệnh giá rơle nhiệt và tự động.
• Định nghĩa thông lượng và mặt cắt của cáp điện để kết nối thiết bị.
• Vận hành động cơ theo đúng thông số, tránh quá tải.

Chúng tôi đã mô tả cách đo công suất của động cơ điện những cách khác... Sử dụng cái phù hợp nhất với bạn. Sử dụng bất kỳ phương pháp nào, bạn sẽ tìm thấy máy phù hợp nhất với yêu cầu của mình. Nhưng lựa chọn hiệu quả nhất giúp bạn tiết kiệm thời gian và giảm bớt nhu cầu tìm kiếm thông tin cũng như thực hiện các phép đo và tính toán là tiết kiệm chứng chỉ kỹ thuật tại nơi an toàn và đảm bảo rằng đĩa dữ liệu không bị mất.