Как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки?
При замене сломанного советского электродвигателя на новый, часто оказывается, что на нем нет шильдика. Нам часто задают вопросы: как узнать мощность электродвигателя? Как определить обороты двигателя? В этой статье мы рассмотрим, как определить параметры электродвигателя без бирки – по диаметру вала, размерам, току.
Заказать новый электродвигатель по телефону
Как узнать сколько киловатт двигатель?
Узнать сколько киловатт двигатель, то есть определить мощность, можно несколькими способами:
- По размерам – диаметру вала, габариту, длине. Это самый простой способ определения киловатт электродвигателя, так как существуют стандарты привязки мощности к габариту. Но при использовании этого метода, нужно знать количество полюсов
- Определить мощность электродвигателя по току – используется формула расчета мощности, необходим инструмент для снятия параметров.
- Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.
- По сопротивлению обмоток
- Показаниям счетчика электроэнергии
По габаритным размерам
Все электродвигатели отличаются по габаритным размерам. Узнать мощность двигателя можно сравнив габаритные размеры с таблицей определения мощности электродвигателя, перейдя по ссылке габаритно-присоединительные размеры электродвигателей АИР.
Какие размеры необходимо замерить:
- Длина, ширина, высота корпуса
- Расстояние от центра вала до пола
- Длина и диаметр вала
- Крепежные размеры по лапам (фланцу)
- АИР63
- АИР71
- АИР80
- АИР90
- АИР100
- АИР112
- АИР132
- АИР160
- АИР180
- АИР200
- АИР225
Таблица определения мощности электродвигателя по диаметру вала
Определение мощности электродвигателя по диаметру вала – частый запрос для поисковых систем. Но для точного определения этого параметра недостаточно – два двигателя в одном габарите, с одинаковыми валами и частотой вращения могут иметь различную мощность. Для точного определения киловатт нужно будет замерить длину мотора.
Таблица с привязкой диаметров валов к мощности и оборотам для двигателей АИР и 4АМ.
| Мощность электродвигателя Р, кВт |
Диаметр вала, мм | Переход к модели | |||
| 3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин | ||
| 0,18 | 11 | 11 | 14 | – | АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6 |
| 0,25 | 14 | 19 | АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8 | ||
| 0,37 | 14 | 19 | 22 | АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8 | |
| 0,55 | 19 | АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8 | |||
| 0,75 | 19 | 22 | 24 | АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8 | |
| 1,1 | 22 | АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8 | |||
| 1,5 | 22 | 24 | 28 | АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8 | |
| 2,2 | 24 | 28 | 32 | АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8 | |
| 3 | 24 | 32 | АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8 | ||
| 4 | 28 | 28 | 38 | АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8 | |
| 5,5 | 32 | 38 | АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8 | ||
| 7,5 | 32 | 38 | 48 | АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8 | |
| 11 | 38 | 48 | АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8 | ||
| 15 | 42 | 48 | 55 | АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8 | |
| 18,5 | 55 | 60 | АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8 | ||
| 22 | 48 | 55 | 60 | АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8 | |
| 30 | 65 | АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8 | |||
| 37 | 55 | 60 | 65 | 75 | АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8 |
| 45 | 75 | 75 | АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8 | ||
| 55 | 65 | 80 | АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8 | ||
| 75 | 65 | 75 | 80 | АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8 | |
| 90 | 90 | АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8 | |||
| 110 | 70 | 80 | 90 | АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8 | |
| 132 | 100 | АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8 | |||
| 160 | 75 | 90 | 100 | АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6 | |
| 200 | АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6 | ||||
| 250 | 85 | 100 | АИР355S2, АИР355S4 | ||
| 315 | – | АИР355M2, АИР355M4 | |||
По показанию счетчика
Как правило измерение счетчика отображаются в киловаттах (далее кВт). Для точности измерения стоит отключить все электроприборы или воспользоваться портативным счетчиком. Мощность электродвигателя 2,2 кВт, подразумевает что он потребляет 2,2 кВт электроэнергии в час.
Для измерения мощности по показанию счетчика нужно:
- Подключить мотор и дать ему поработать в течении 6 минут.
- Замеры счетчика умножить на 10 – получаем точную мощность электромотора.
Определить мощность электродвигателя по току – формула
Для начала нужно подключить двигатель к сети и замерить показатели напряжения. Замеряем потребляемый ток на каждой из обмоток фаз с помощью амперметра или мультиметра. Для расчета мощности, находим сумму токов трех фаз и умножаем на ранее замеренные показатели напряжения, наглядно в формуле расчета мощности электродвигателя по току.
- P – мощность электродвигателя;
- U – напряжение;
- Ia – ток 1 фазы;
- Ib – 2 фазы;
- Ic – 3 фазы.
Определение оборотов вала
Асинхронные трехфазные двигатели по частоте вращения ротора делятся 4 типа: 3000, 1500, 1000 и 750 об. мин. Приводим пример маркировки на основании АИР 180:
- АИР 180 М2 – где 2 это 3000 оборотов.
- АИР 180 М4 – 4 это 1500 об. мин.
- АИР 180 М6 – 6 обозначает частоту вращения 1000 об/мин.
- АИР 180 М8 – 8 означает, что частота вращения выходного вала 750 оборотов.
Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя – снять задний кожух и посмотреть обмотку статора. С двухскоростными, трехскоростными моделям такой способ может не сработать, зависит от конструкции.
У двигателя на 3000 об/мин катушка обмотки статора занимает половину окружности – 180 °, то есть начало и конец секции параллельны друг другу и перпендикулярны центру. У электромоторов 1500 оборотов угол равен 120 °, у 1000 – 90 °. Схематический вид катушек изображен на чертеже. Все обмоточные данные двигателей смотрите в таблице.
Узнать частоту вращения с помощью амперметра
Определить обороты двигателя без тахометра, можно посчитав количество полюсов. Для этого нам понадобится миллиамперметр – подключаем измерительный прибор к обмотке статора. При вращении вала двигателя стрелка амперметра будет отклонятся. Число отклонений стрелки за один оборот – равно количеству полюсов. Расчет оборотов через формулу не целесобразен.
- 2 полюса – 3000 об/мин
- 4 полюса – 1500 об/мин
- 6 полюса – 1000 об/мин
- 8 полюсов – 750 об/мин
Если не получилось узнать мощность и обороты
Если не получилось узнать мощность и обороты электродвигатели или вы не уверены в измерениях – обращайтесь к специалистам «Систем Качества». Наши специалисты помогут подобрать нужный мотор или провести ремонт сломанного электродвигателя АИР.
Как рассчитать потребляемую мощность двигателя
В этой статье мы разберем, что такое мощность трехфазного асинхронного двигателя и как ее рассчитать.
Понятие мощности электродвигателя
Мощность – пожалуй, самый важный параметр при выборе электродвигателя. Традиционно она указывается в киловаттах (кВт), у импортных моделей – в киловаттах и лошадиных силах (л.с., HP, Horse Power). Для справки: 1 л.с. приблизительно равна 0,75 кВт.
На шильдике двигателя указана номинальная полезная (отдаваемая механическая) мощность. Это та мощность, которую двигатель может отдавать механической нагрузке с заявленными параметрами без перегрева. В формулах номинальная механическая мощность обозначается через Р2.
Электрическая (потребляемая) мощность двигателя Р1 всегда больше отдаваемой Р2, поскольку в любом устройстве преобразования энергии существуют потери. Основные потери в электродвигателе – механические, обусловленные трением. Как известно из курса физики, потери в любом устройстве определяются через КПД (ƞ), который всегда менее 100%. В данном случае справедлива формула:
КПД в двигателях зависит от номинальной мощности – у маломощных моделей он может быть менее 0,75, у мощных превышает 0,95. Приведенная формула справедлива для активной потребляемой мощности. Но, поскольку электродвигатель является активно-реактивной нагрузкой, для расчета полной потребляемой мощности S (с учетом реактивной составляющей) нужно учитывать реактивные потери. Реактивная составляющая выражается через коэффициент мощности (cosϕ). С её учетом формула номинальной мощности двигателя выглядит так:
Мощность и нагрев двигателя
Номинальная мощность обычно указывается для температуры окружающей среды 40°С и ограничена предельной температурой нагрева. Поскольку самым слабым местом в двигателе с точки зрения перегрева является изоляция, мощность ограничивается классом изоляции обмотки статора. Например, для наиболее распространенного класса изоляции F допустимый нагрев составляет 155°С при температуре окружающей среды 40°С.
В документации на электродвигатели приводятся данные, из которых видно, что номинальная мощность двигателя падает при повышении температуры окружающей среды. С другой стороны, при должном охлаждении двигатели могут длительное время работать на мощности выше номинала.
Мы рассмотрели потребляемую и отдаваемую мощности, но следует сказать, что реальная рабочая потребляемая мощность P (мощность на валу двигателя в данный момент) всегда должна быть меньше номинальной:
Если необходимо рассчитать потребляемую активную мощность, используем следующую формулу:
Р1 = 1,73 · U · I · ƞ
Именно активную мощность измеряют счетчики электроэнергии. В промышленности для измерения реактивной (и полной мощности S) применяют дополнительное оборудование. При данном способе можно не использовать приведенную формулу, а поступить проще – если двигатель подключен в «звезду», измеренное значение тока умножаем на 2 и получаем приблизительную мощность в кВт.
Расчет мощности при помощи счетчика электроэнергии
Этот способ прост и не требует дополнительных инструментов и знаний. Достаточно подключить двигатель через счетчик (трехфазный узел учета) и узнать разницу показаний за строго определенное время. Например, при работе двигателя в течении часа разница показаний счетчика будет численно равна активной мощности двигателя (Р1). Но чтобы получить номинальную мощность Р2, нужно воспользоваться приведенной выше формулой.
ЭМ 2 / Ответы ЭМ
- При регулировании частоты вращения магнитного поля асинхронного двигателя были получены следующие величины: 1500; 1000; 750 об/мин. Каким способом осуществлялось регулирование частоты вращения?
Реостатное регулирование
- Что является вращающейся частью в асинхронном двигателе?
Ротор
- Ротор четырехполюсного асинхронного двигателя, подключенный к сети трехфазного тока с частотой 50 Гц, вращается с частотой 1440 об/мин. Чему равно скольжение?
0,44
- С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?
Для соединения ротора с регулировочным реостатом
- Уберите несуществующий способ регулирования скорости вращения асинхронного двигателя.
Регулирование скольжением
- Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1кВт включен в однофазную сеть. Какую полезную мощность на валу можно получить от этого двигателя?
Не менее 1 кВт
- Для преобразования какой энергии предназначены асинхронные двигатели?
Электрической энергии в механическую
- Перечислите режимы работы асинхронного электродвигателя
Все перечисленные
- Как называется основная характеристика асинхронного двигателя?
Механическая характеристика
- Как изменится частота вращения магнитного поля при увеличении пар полюсов асинхронного трехфазного двигателя?
Уменьшится
- Определить скольжение трехфазного асинхронного двигателя, если известно, что частота вращения ротора отстает от частоты магнитного поля на 50 об/мн. Частота магнитного поля 1000 об/мин.
S=0,05
- Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.
Отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования частоты вращения ротора.
- С какой целью при пуске в цепь обмотки фазного ротора асинхронного двигателя вводят дополнительное сопротивление?
Для увеличения вращающего момента
- Магнитное поле трехфазного тока частотой 50 Гц вращается с частотой 3000 об/мин. Сколько полюсов имеет это поле?
1
- Частота вращения ротора АД 60 об/мин. Определить частоту тока в обмотке ротора при р = 1 и f1 = 50Гц.
60 Гц 50 Гц 49 Гц 3,14 Гц 1 Гц
- При скольжении 2 % в одной фазе ротора индуцируется ЭДС = 1 В. Чему будет равна ЭДС, если ротор остановить?
50 В
- Какой материал используется для изготовления короткозамкнутой обмотки ротора?
Алюминий, медь
- Активное и индуктивное сопротивление фазы обмотки неподвижного ротора равны 10 Ом каждое. Чему равны их значения при скольжении, равном10 %?
R2 = 10 Ом, X2 = 1 Ом
- Может ли ротор АД раскрутиться до частоты вращения магнитного поля?
Не может
- Чему равен вращающий момент АД, если скольжение ротора равно единице?
Мпуск
- Что произойдет, если тормозной момент на валу АД превысит максимально допустимый вращающий момент?
Скольжение увеличится до единицы
- Найти частоту вращения ротора, если s = 0,05; p = 1; f1 = 50 Гц
2850 об/мин
- Как изменится вращающий момент АД при увеличении скольжения от 0 до 1?
Сначала увеличится, затем уменьшится
- Индуктивное сопротивление обмотки неподвижного ротора в 10 раз превышает активное сопротивление. При каком скольжении АД развивает максимальный момент?
10 %
- Как изменится скольжение, если увеличить момент механической нагрузки на валу двигателя?
я Уменьшится
- Относительно устройства асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором неверными являются утверждения, что…
статор выполняется сплошным, путем отливки.
- В результате увеличения механической нагрузки на валу асинхронного двигателя скольжение увеличилось до 27 %, при этом характер режима работы двигателя…
устойчивый
- Если номинальная частота вращения асинхронного двигателя составляет
, то частота вращения магнитного поля статора составит…
1500 об/мин
- Номинальному режиму асинхронного двигателя соответствует точка механической характеристики номер…
2
- Величина скольжения асинхронной машины в двигательном режиме определяется по формуле…
- Если номинальная частота вращения асинхронного двигателя составляет nн=720об/мин, то частота вращения магнитного поля статора составит…
750 об/мин
- Направление вращения магнитного поля статора асинхронного двигателя зависит от…
порядка чередования фаз обмотки статора
- Асинхронный двигатель, подключенный к сети с f = 50 Гц, вращается с частотой 1450 об/мин. Скольжение S равно…
0,0333
- В асинхронном двигателе значительно зависят от нагрузки потери мощности…
в обмотках статора и ротора
- В каком отношении находятся частота вращения ротора nи частота вращения магнитного поля статораn1=f1/p при работе трехфазной асинхронной машины в режиме двигателя?
nn1
- Какую частоту f2 имеет ток ротора асинхронной машины при s 0 ?
Частоту скольжения f2=f1s. f2=0. f2=f1. Данных недостаточно, чтобы определить частоту тока
- По какой причине при проектировании асинхронных двигателей не выполняют расчет магнитных потерь в сердечнике ротора?
Магнитные потери в материале сердечника ротора невелики.
- Какими условиями характеризуется режим короткого замыкания асинхронной машины? Укажите неправильный ответ.
К обмотке статора подводится напряжение такой величины, при которой ток
- Синхронные машины
188. Единица измерения и определяющая формула электрического сопротивления Ом, 
R = U / I 189. Единица измерения и определяющая формула электрической проводимости Сименс, G = 1 / R 190. Единица измерения и определяющая формула электрической емкости Фарада, C = q / U 191. Единица измерения и определяющая формула магнитного потока Вебер, Ф = q * R 192. Единица измерения и определяющая формула магнитной индукции. Тесла, B = Ф / S 193. Единица измерения и определяющая формула намагничивающей силы. Ампер-виток, F = W * I 194. Какая синхронная машина называется явнополюсной? Машина, у которой магнитные сопротивления магнитному потоку якоря по продольной и поперечной осям различны. 195. От чего зависит характер реакции якоря в синхронной машине? Характером нагрузки (R — активная, L — индуктивная, С- емкостная). 196. Что представляет собой внешняя характеристика генератора и при каких условиях она снимается? Внешняя характеристика — это зависимость U=f(I), когда if = const, cos 
= const. 197. Какая зависимость понимается под угловой характеристикой синхронного генератора? Под угловой характеристикой понимают зависимость электромагнитной мощности от угла нагрузки. 198. Где располагается пусковая обмотка в явнополюсном синхронном двигателе? В пазах полюсных наконечников. 199. Какая синхронная машина называется неявнополюсной? Машина, у которой магнитные сопротивления магнитному потоку якоря по продольной и поперечной осям одинаковы.
- Какой характер реакции якоря в генераторе при индуктивной и емкостной нагрузках?
При индуктивной нагрузке — продольная размагничивающая, при емкостной — продольная намагничивающая.
- Что представляет собой регулировочная характеристика и при каких условиях она снимается?
Регулировочная характеристика представляет зависимость I = f(if), когда U = const, cos 
= const.
- Почему частота вращения ротора синхронного двигателя остается неизменной при изменении нагрузки?
Частота вращения ротора двигателя определяется характером нагрузки, неизменным при изменении величины нагрузки.
- За счет чего в явнополюсной синхронной машине достигается распределение магнитного поля в воздушном зазоре близкое к синусоидальному?
За счет формы полюсного наконечника.
- Какой характер реакции якоря в генераторе при активной нагрузке?
Поперечная.
- Перечислите условия включения на параллельную работу синхронного генератора с мощной сетью.
При включении на параллельную работу генератора необходимо выполнить следующие условия: а) равенство величин ЭДС подключаемого генератора и напряжения сети; б) равенство частот ЭДС подключаемого генератора и напряжения сети; в) одинаковый порядок чередования фаз генератора и сети.
- Что необходимо сделать, чтобы включенная на параллельную работу синхронная машина работала в режиме генератора?
Надо на вал синхронной машины — генератора приложить вращающий движущий момент.
- За счет чего в неявнополюсной синхронной машине достигается, распределение магнитного поля в воздушном зазоре близкое к синусоидальному?
В неявнополюсной синхронной машине распределение магнитного поля в воздушном зазоре близкое к синусоидальному добиваются за счет синусоидального тока возбуждения.
- Перечислите потери, которые возникают при работе синхронного генератора.
При работе генератора возникают электрические потери.
- Чем определяется частота вращения синхронного двигателя?
Частота вращения двигателя определяется частотой питающей сети и полюсностью обмоток двигателя.
- Что необходимо сделать, чтобы включенная на параллельную работу синхронная машина, работала в режиме компенсатора?
Изменить величину тока возбуждения синхронной машины после ее подключения к сети.
- Каким образом конструктивно осуществляется токоподвод к обмотке возбуждения синхронной машины?
Токоподвод к обмотке возбуждения осуществляется посредством трех контактных колец, подсоединенных к обмотке возбуждения, и токоограничивающего активного сопротивления.
- Почему характеристика холостого хода синхронного генератора имеет нелинейный характер?
Из-за невозможности увеличивать ток возбуждения сверх номинального.
- Перечислите способы пуска синхронного двигателя.
Пуск синхронного двигателя возможен двумя способами: с помощью вспомогательного двигателя и асинхронный пуск.
- Что необходимо сделать, чтобы включенная на параллельную работу синхронная машина работала в режиме двигателя?
+Для того, чтобы синхронная машина, включенная на параллельную работу, работала в режиме двигателя необходимо на вал машины приложить тормозной момент.
- Какой ток протекает в обмотке возбуждения синхронного генератора и двигателя?
Постоянный.
- Как увеличить активную мощность синхронного генератора при параллельной работе с сетью?
Увеличением вращающего момента приводного двигателя.
- Как увеличить а) напряжение и от чего б) зависит частота в синхронном генераторе?
+а) увеличить ток возбуждения; б) от частоты вращения.
- Укажите неверное утверждение:
синхронные двигатели применяют только как машины малой мощности.
- Турбогенератор – это:
синхронный неявнополюсный генератор;
- Гидрогенератор – это:
синхронный явнополюсный генератор;
- Обмотка возбуждения, расположенная на роторе синхронной машины, подключается к источнику:
постоянного тока;
- Обмотка статора синхронного двигателя подключается к источнику:
трехфазного синусоидального напряжения;
- Укажите неверное утверждение о характеристике синхронной машины:
у синхронной машины частота вращения не зависит от частоты тока сети;
- Как проявляется реакция якоря в синхронном генераторе при различном характере увеличивающейся нагрузки?
Активная нагрузка: уменьшение напряжения из-за падения напряжения в обмотке статора и размагничивающего действия поперечной реакции якоря. Индуктивная нагрузка: уменьшение напряжения из-за размагничивающей продольной реакции якоря. Емкостная нагрузка: увеличение напряжения из-за намагничивающей продольной реакции якоря. Активная нагрузка: увеличение напряжения из-за уменьшения падения напряжения в обмотке статора и намагничивающего действия поперечной реакции якоря. Индуктивная нагрузка: увеличение напряжения из-за намагничивающей продольной реакции якоря. Емкостная нагрузка: уменьшение напряжения из-за размагничивающей продольной реакции якоря.
- Турбогенератор с числом пар полюсов р = 1 и частотой вращения магнитного поля n1 = 3000 об/мин. Определить частоту тока f.
50 Гц.
- Являются ли гидрогенераторы быстроходными машинами?
Являются.
- Являются ли турбогенераторы быстроходными машинами?
Являются.
- При работе синхронной машины в режиме генератора электромагнитный момент является?
Тормозящим.
- В качестве каких устройств используются синхронные машины?
Всех перечисленных.
- Механическая характеристика синхронного двигателя является:
абсолютно жесткой.
- Линейное напряжение равно 220 В. Определить фазное напряжение, если нагрузка трехфазной цепи соединена треугольником.
Uф = 380 В.
- К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?
К источнику трехфазного синусоидального тока.
- Для преобразования какой энергии предназначены синхронные двигатели?
Электрической энергии в механическую.
- Какое количество полюсов должно быть у синхронного генератора, имеющего частоту тока ƒ= 50 Гц, если ротор вращается с частотой n = 125 об/ мин?
24
- С какой скоростью вращается ротор синхронного генератора?
С той же скоростью, что и круговое магнитное поле токов статора.
- С какой целью на роторе синхронного двигателя иногда размещают дополнительную короткозамкнутую обмотку?
Для раскручивания ротора при запуске.
- При какой нагрузке на выводах синхронного генератора размагничивающие действие реакции якоря максимально?
При чисто индуктивной.
- Машина называется синхронной, так как в ней:
ротор вращается синхронно с магнитным полем статора
- Отметьте правильный ответ. Статор синхронной машины содержит:
цилиндрический магнитопровод, в пазах которого расположена трехфазная обмотка
- Отметьте правильные ответы. Ротор синхронной машины содержит:
явнополюсный магнитопровод с полюсными катушками и два контактных кольца на валу цилиндрический магнитопровод с пазами, обмотку возбуждения в пазах, два контактных кольца на валу
- Отметьте правильные ответы. Синхронные машины применяются в качестве…
генераторов электростанций двигателей мощных установок синхронных компенсаторов
- Дополните. Синхронный двигатель с короткозамкнутой обмоткой на полюсных наконечниках … пусковым вращающим моментом.
обладает достаточным
- Дополните. Синхронный двигатель без демпферной обмотки на полюсных наконечниках … пусковым вращающим моментом.
не обладает
- Отметьте правильные ответы. Ротор синхронного двигателя вращается синхронно с вращением поля статора, так как:
он имеет собственное магнитное поле его магнитное поле вращается синхронно с магнитным полем статора
- Отметьте правильный ответ. В синхронном генераторе частота изменения ЭДС поддерживается неизменной путем:
регулирования тока возбуждения в соответствии с изменением нагрузки
- Отметьте все правильные ответы. Принцип действия синхронного генератора будет реализован, если:
вращать его ротор с номинальной скоростью вращения дать в обмотку статора переменный трехфазный ток
- Отметьте все неправильные ответы. Принцип действия синхронного генератора будет реализован, если:
дать в обмотку ротора постоянный ток возбуждения дать в обмотку ротора однофазный переменный ток
- Отметьте неправильные ответы. «Обмотка» в виде медных или латунных стержней в пазах наконечников полюсов ротора, закороченных с торцов полюсов, называется:
Успокоительной Синхронизирующей Компенсационной
- Отметьте правильный ответ. Коэффициент статической перегружаемости синхронного генератора определяется соотношением
Рmax/Pном
- Отметьте правильный ответ. Главное преимущество мощного синхронного двигателя перед асинхронным той же мощности –
неизменность скорости вращения при изменении нагрузки
- Синхронизм синхронного генератора, работающего в энергосистеме невозможен, если:
Вращающий момент турбины больше амплитуды электромагнитного момента. +Эти моменты равны
- Какое количество полюсов должно быть у синхронного генератора, имеющего частоту тока 50 Гц, если ротор вращается с частотой 125 об/мин?
+24 пары
- С какой скоростью вращается ротор синхронного генератора?
+С той же скоростью, что и круговое магнитное поле токов статора
- С какой целью на роторе синхронного двигателя иногда размещают дополнительную короткозамкнутую обмотку?
+Для раскручивания ротора при запуске
- У синхронного трехфазного двигателя нагрузка на валу уменьшилась в 3 раза. Изменится ли частота вращения ротора?
+Частота вращения ротора увеличилась
- Синхронные компенсаторы, использующиеся для улучшения коэффициента мощности промышленных сетей, потребляют из сети
+емкостный ток
- Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обеспечения синусоидальной формы индуцируемой ЭДС?
+Увеличивающимся от середины к краям полюсного наконечника
- С какой частотой вращается магнитное поле обмоток статора синхронного генератора, если в его обмотках индуцируется ЭДС частотой 50Гц, а индуктор имеет четыре пары полюсов?
+750 об/мин
- Синхронные двигатели относятся к двигателям:
+с неизменной частотой вращения
- К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?
+К источнику трёхфазного тока
- При работе синхронной машины в режиме генератора электромагнитный момент является:
+вращающим
- В качестве, каких устройств используются синхронные машины?
+Всех перечисленных
- Турбогенератор с числом пар полюсов p=1 и частотой вращения магнитного поля 3000 об/мин. Определить частоту тока.
+50 Гц
- Подготовка к включению синхронного генератора в энергосистему производится:
В режиме нагрузки
- . называется машина переменного тока, у которой угловая скорость ротора равна угловой скорости магнитного поля, созданного обмотками переменного тока.
Синхронной
- Статоры синхронных машин . от статоров асинхронных машин с двух- или трехфазной распределенной обмоткой.
Не отличаются
- Сдвиг фазных ЭДС во времени при трехфазной обмотке якоря равен . .
120°
- У синхронных двигателей без пусковой обмотки среднее значение пускового момента, развиваемого двигателем, .
Равно нулю *
- При синусоидальном законе распределения индукции в воздушном зазоре закон изменения ЭДС во времени будет . .
Синусоидальным *
- На рисунке изображен ротор…
синхронной явнополюсной машины *
- Внешней характеристикой синхронного генератора является зависимость…
- Обмотка возбуждения, расположенная на роторе синхронной машины, подключается…
к источнику постоянного тока
- Если скорость вращения поля статора синхронной двухполюсной машины 3000 об/мин, то номинальная скорость вращения ротора…
3000 об/мин *
- Гидрогенератор это – …
синхронный явнополюсный генератор
- Частота вращения магнитного поля синхронной машины определяется соотношением…
- Вращающееся магнитное поле статора синхронного двигателя создаётся при выполнении следующих условий…
+три обмотки статора расположены под углом 120о друг к другу и подключены к трёхфазной сети синусоидального тока.
- Для подвода постоянного напряжения к обмотке возбуждения ротора синхронной машины используется…
+два контактных кольца
- В синхронной машине в режиме двигателя статор подключается к…
+трёхфазному источнику 279. На рисунке изображен поперечный разрез ротора … 
неявнополюсного синхронного двигателя
- Число пар полюсов синхронного генератора 4. Определить частоту вращения магнитного поля статора, если частота генерируемого тока 50 Гц.
750 об/мин
- Какое количество полюсов должно быть у синхронного генератора с частотой ЭДС 50 Гц, если ротор его вращается с частотой 500 об/мин.
2р = 12
- Генератор переменного тока имеет 10 пар полюсов и его ротор вращается с частотой 1200 об/мин. Сколько раз в секунду ток меняет своё направление?
200 раз
- Найти ЭДС, индуктируемую в одной фазе статора генератора переменного тока, если количество витков 24; обмоточный коэффициент 0,9; частота ЭДС 50 Гц, а магнитный поток 0,05 Вб.
239,76 В
- Выбрать необходимое число витков обмотки шестиполюсного синхронного генератора, ротор которого вращается с частотой 1000 об/мин, чтобы ЭДС на его выводах была 220 В, если магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения ротора, равен 0,05 Вб, а обмоточный коэффициент статорной обмотки 0,92.
22 витка
- Почему синхронный генератор называется синхронным?
Скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля;
- Определить скорость двенадцатиполюсного синхронного генератора при частоте 50 Гц.
500 об/мин.
- В каком генераторе, при заданной частоте, наибольшая скорость вращения?
с неявновыраженными полюсами;
- Можно ли трёхфазную обмотку синхронного генератора большой мощности расположить на роторе?
можно, но нецелесообразно
- Четырёхполюсный ротор синхронного генератора вращается со скоростью 3000 об/мин. Определить частоту переменной ЭДС.
+100 Гц; 290. Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую – это … +генератор
- При вращении ротора синхронно с магнитным полем скольжение равно…
+0
- С увеличением количества пар полюсов синхронного двигателя скорость вращения …
+падает
- Увеличение емкости конденсатора в рабочем режиме однофазного синхронного двигателя ведет к …
+снижению частоты вращения и КПД
- Сердечник якоря синхронной машины набирают из листов электротехнической стали для уменьшения …
+потерь мощности
- Для возбуждения генераторов переменного тока используют …
+источник постоянного тока
- Три катушки, расположенные под углом и включенные в сеть трехфазного тока создают магнитное поле…
19.01.2017 248.15 Кб 2008 Ответы ЭМ.docx
29.12.2016 282.74 Кб 84 ЭМ 2 — Лаб работа 1.docx
Ограничение
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Включення трифазного електродвигуна в побутову мережу
Серед різних способів запуску трифазних електродвигунів в однофазну мережу, найбільш простий базується на підключенні третьої обмотки через фазоздвигаючий конденсатор. Корисна потужність, яка розвивається двигуном в цьому випадку, становить 50 . 60% від його потужності в трифазному включенні. Не всі трифазні електродвигуни, однак, добре працюють при підключенні до однофазної мережі. Серед таких електродвигунів можна виділити, наприклад, з подвійною кліткою короткозамкнутого ротора серії МА. У зв’язку з цим при виборі трифазних електродвигунів для роботи в однофазної мережі слід віддати перевагу електродвигунам серій А, АТ, АО2, АПН, УАД та ін.
Для нормальної роботи електродвигуна з конденсаторним пуском необхідно, щоб ємність використовуваного конденсатора змінювалася залежно від числа обертів. На практиці цю умову виконати досить складно, тому використовують двоступеневе управління двигуном. При пуску електродвигуна підключають два конденсатори, а після розгону один конденсатор відключають і залишають тільки робочий конденсатор.
1.2. Розрахунок параметрів і елементів електродвигуна.
Якщо, наприклад, в паспорті електродвигуна вказано напругу його живлення 220/380, то електродвигун включають в однофазну мережу за схемою, представленною на мал. 1
Мал. 1 Принципова схема включення трифазного електродвигуна в мережу 220 В:
Ср — робочий конденсатор;
Сп — пусковий конденсатор;
П1 — пакетний вимикач
Після включення пакетного вимикача П1 замикаються контакти П1.1 і П1.2, після цього необхідно відразу ж натиснути кнопку «Розгін». Після набору обертів кнопка відпускається. Реверсування електродвигуна здійснюється шляхом перемикання фази на його обмотці тумблером SA1.
Ємність робочого конденсатора Ср в разі з’єднання обмоток електродвигуна в «трикутник» визначається за формулою:
, де
Ср — ємність робочого конденсатора в мкФ;
I — споживаний електродвигуном струм в А;
U -напруга в мережі, В
А в разі з’єднання обмоток електродвигуна в «зірку» визначається за формулою:
, де
Ср — ємність робочого конденсатора в мкФ;
I — споживаний електродвигуном струм в А;
U -напруга в мережі, В
Споживаний електродвигуном струм в вище наведених формулах, при відомій потужності електродвигуна, можна обчислити з наступного виразу:
, де
Р — потужність електродвигуна в Вт, зазначена в його паспорті;
h — ккд;
cos j — коефіцієнт потужності;
U -напруга в мережі, В
Ємність пускового конденсатора Сп обирають в 2..2,5 рази більше ємності робочого конденсатора. Ці конденсатори повинні бути розраховані на напругу в 1,5 рази більше напруги мережі. Для мережі 220 В краще використовувати конденсатори типу МБГО, МБПГ, МБГЧ з робочою напругою 500 В і вище. За умови короткочасного включення в якості пускових конденсаторів можна використовувати і електролітичні конденсатори типу К50-3, ЕГЦ-М, КЕ-2 з робочою напругою не менше 450 В. Для більшої надійності електролітичні конденсатори з’єднують послідовно, поєднуючи між собою їх мінусові виходи, і шунтують діодами (мал. 2)
Мал. 2 Принципова схема з’єднання електролітичних конденсаторів для використання їх в якості пускових конденсаторів.
Загальна ємність з’єднаних конденсаторів складе (С1 + С2) / 2.
На практиці величину ємностей робочих та пускових конденсаторів обирають в залежності від потужності електродвигуна по табл. 1
Таблиця 1. Значення ємностей робочихтаі пускових конденсаторів трифазного електродвигуна в залежності від його потужності при включенні в мережу 220 В.
Потужність трифазного
електродвигуна, кВт
Мінімальна ємність робочого конденсатора Ср, мкФ
Мінімальна ємність пускового конденсатора Ср, мкФ
Слід зазначити, що у електродвигуна з конденсаторним пуском в режимі холостого ходу по обмотці, яка живиться через конденсатор, протікає струм, шо на 20 . 30% перевищує номінальний. У зв’язку з цим, якщо електродвигун часто використовується в недовантажених режимі або вхолосту, то в цьому випадку ємність конденсатора Ср слід зменшити. Може трапитися, що під час перевантаження електродвигун зупинився, тоді для його запуску знову підключають пусковий конденсатор, знявши навантаження взагалі або знизивши його до мінімуму.
Ємність пускового конденсатора Сп можна зменшити при пуску електродвигунів на холостому ході або з невеликим навантаженням. Для включення, наприклад, електродвигуна АО2 потужністю 2,2 кВт на 1420 об / хв можна використовувати робочий конденсатор ємністю 230 мкФ, а пусковий — 150 мкФ. В цьому випадку електродвигун впевнено запускається при невеликому навантаженні на валу.
1.3. Переносний універсальний блок для пуску трифазних електродвигунів потужністю близько 0,5 кВт від мережі 220 В.
Для запуску електродвигунів різних серій, потужністю близько 0,5 кВт, від однофазної мережі без реверсування, можна зібрати переносний універсальний пусковий блок (мал. 3)
Мал. 3 Принципова схема переносного універсального блоку для пуску трифазних електродвигунів потужністю близько 0,5 кВт від мережі 220 В без реверсу.
При натисканні на кнопку SB1 спрацьовує магнітний пускач КМ1 (тумблер SA1 замкнутий) і своєю контактною системою КМ 1.1, КМ 1.2 підключає електродвигун М1 до мережі 220 В. Одночасно з цим третя контактна група КМ 1.3 замикає кнопку SB1. Після повного розгону електродвигуна тумблером SA1 відключають пусковий конденсатор С1. Зупинка електродвигуна здійснюється натисканням на кнопку SB2.
1.3.1. Деталі.
У пристрої використовується електродвигун А471А4 (АО2-21-4) потужністю 0,55 кВт на 1420 об / хв і магнітний пускач типу ПМЛ, розрахований на змінний струм напругою 220 В. Кнопки SB1 і SB2 — спарені типу ПКЕ612. В якості перемикача SA1 використовується тумблер Т2-1. У пристрої постійний резистор R1 — дротяний, типу ПЕ-20, а резистор R2 типу МЛТ-2. Конденсатори С1 і С2 типу МБГЧ на напругу 400 В. Конденсатор С2 складений з паралельно з’єднаних конденсаторів по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типу КМ-24 і 100 мА.
Пусковий пристрій змонтовано в металевому корпусі розміром 170х140х50 мм (мал. 4)
Мал. 4 Зовнішній вигляд пускового пристрою і креслення панелі поз.7.
1 — корпус
2 — ручка для перенесення
3 — сигнальна лампа
4 — тумблер відключення пускового конденсатора
5 — кнопки «Пуск» і «Стоп»
6 — допрацьований електроштепсель
7 — панель з гніздами роз’єму
На верхній панелі корпусу розташувалися кнопки «Пуск» і «Стоп» — сигнальна лампа і тумблер для відключення пускового конденсатора. На передній панелі корпусу пристрою поміщений роз’єм для підключення електродвигуна.
Щоб відключити пусковий конденсатор можна використовувати додаткове реле К1, тоді необхідність у тумблері SA1 відпадає, і конденсатор буде відключатися автоматично (мал.5)
Мал. 5 Принципова схема пускового пристрою з автоматичним відключенням пускового конденсатора.
При натисканні на кнопку SB1 спрацьовує реле К1 і контактної парою К1.1 включає магнітний пускач КМ1, а К1.2 — пусковий конденсатор Сп. Магнітний пускач КМ1 самоблокується за допомогою своєї контактної пари КМ 1.1, а контакти КМ 1.2 і КМ 1.3 під’єднують електродвигун до мережі. Кнопку «Пуск» тримають натиснутою до повного розгону електродвигуна, а після відпускають. Реле К1 знеструмлюється і відключає пусковий конденсатор, який розряджається через резистор R2. В цей же час магнітний пускач КМ 1 залишається включеним і забезпечує живлення електродвигуна в робочому режимі. Для зупинки електродвигуна слід натиснути кнопку «Стоп». У вдосконаленому пусковому пристрої за схемою мал.5, можна використовувати реле типу МКУ-48 або йому подібне.
2. Використання електролітичних конденсаторів в схемах запуску електродвигунів.
При включенні трифазних асинхронних електродвигунів в однофазну мережу, як правило, використовують звичайні паперові конденсатори. Практика показала, що замість громіздких паперових конденсаторів можна використовувати оксидні (електролітичні) конденсатори, які мають менші габарити і більш доступні в плані покупки. Схема еквівалентної заміни звичайного паперового конденсатора подана на мал. 6
Мал. 6 Принципова схема заміни паперового конденсатора (а) електролітичним (б, в).
Позитивна полуволна змінного струму проходить через ланцюг VD1, С2, а негативна VD2, С2. Виходячи з цього можна використовувати оксидні конденсатори з допустимою напругою в два рази меншою, ніж для звичайних конденсаторів тієї ж ємності. Наприклад, якщо в схемі для однофазної мережі напругою 220 В використовується паперовий конденсатор на напругу 400 В, то при його заміні, за вищенаведеною схемою, можна використовувати електролітичний конденсатор на напругу 200 В. У наведеній схемі ємності обох конденсаторів однакові і обираються аналогічно методиці вибору паперових конденсаторів для пускового пристрою.
2.1. Включення трифазного електродвигуна в однофазну мережу з використанням електролітичних конденсаторів.
Схема включення трифазного електродвигуна в однофазну мережу з використанням електролітичних конденсаторів приведена на мал.7.
Мал. 7 Принципова схема включення трифазного електродвигуна в однофазну мережу за допомогою електролітичних конденсаторів.
У наведеній схемі, SA1 — перемикач напрямку обертання електродвигуна, SB1 — кнопка розгону електродвигуна, електролітичні конденсатори С1 і С3 використовуються для пуску електродвигуна, С2 і С4 — під час роботи.
Підбір електролітичних конденсаторів в схемі мал. 7 краще проводити за допомогою струмовимірювальних кліщів. Вимірюють струми в точках А, В, С і намагаються встановити рівності струмів в цих точках шляхом ступеневого підбору ємностей конденсаторів. Заміри проводять при навантаженому двигуні в тому режимі, в якому передбачається його експлуатація. Діоди VD1 і VD2 для мережі 220 В обираються зі зворотньою, максимально допустимою напругою не менше 300 В. Максимальний прямий струм діода залежить від потужності електродвигуна. Для електродвигунів потужністю до 1 кВт підійдуть діоди Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 з прямим струмом 10 А. При більшій потужності електродвигуна від 1 кВт до 2 кВт потрібно взяти більш потужні діоди з відповідним прямим струмом, або поставити кілька менш потужних діодів паралельно , встановивши їх на радіатори.
Слід звернути УВАГУ на те, що при перевантаженні діода може статися його пошкодження і через електролітичний конденсатор потече змінний струм, що може привести до його нагрівання і вибуху.
3. Включення потужних трифазних двигунів в однофазну мережу.
Конденсаторна схема включення трифазних двигунів в однофазну мережу дозволяє отримати від електродвигуна не більше 60% від номінальної потужності, в той час як межа потужності електрифікованого пристрою обмежується 1,2 кВт. Цього явно недостатньо для роботи електрорубанка або електропилки, які повинні мати потужність 1,5 . 2 кВт. Проблема в даному випадку може бути вирішена використанням електродвигуна більшої потужності, наприклад, з потужністю 3 . 4 кВт. Такого типу двигуни розраховані на напругу 380 В, їх обмотки з’єднані �зіркою� і в клемній коробці міститься всього 3 виведення. Включення такого електродвигуна в мережу 220 В призводить до зниження номінальної потужності електродвигуна в 3 рази і на 40% при роботі в однофазної мережі. Таке зниження потужності робить електродвигун непридатним для роботи, але може бути використано для розкрутки ротора вхолосту або з мінімальним навантаженням. Практика показує, що більша частина електродвигунів впевнено розганяється до номінальних обертів, і в цьому випадку пускові струми не перевищують 20 А.
3.1. Доопрацювання трифазного електродвигуна.
Найбільш просто можна здійснити перевід потужного трифазного електродвигуна в робочий режим, якщо переробити його на однофазний режим роботи, отримуючи при цьому 50% номінальної потужності. Перемикання електродвигуна в однофазний режим вимагає невеликого його доопрацювання. Розкривають клемник і визначають, з якого боку кришки корпусу електродвигуна підходять виходи обмоток. Відвертають болти кріплення кришки і виймають її з корпусу електродвигуна. Знаходять місце з’єднання трьох обмоток в загальну точку і підпаюють до спільної точки додатковий провідник з перетином, відповідним перетину проводу обмотки. Скручування з підпаянним провідником ізолюють ізоляційною стрічкою або полівінілхлоридної трубкою, а додатковий вихід прокладають в клемник. Після цього кришку корпусу встановлюють на місце.
Схема комутації електродвигуна в цьому випадку буде мати вигляд, показаний на мал. 8.
Мал. 8 Принципова схема комутації обмоток трифазного електродвигуна для включення в однофазну мережу.
Під час розгону електродвигуна використовується з’єднання обмоток «зіркою» з підключенням фазоздвигаючого конденсатора Сп. У робочому режимі в мережу залишається включеною тільки одна обмотка, і обертання ротора підтримується пульсуючим магнітним полем. Після перемикання обмоток конденсатор Сп розряджається через резистор Rр. Робота представленої схеми була випробувана з двигуном типу АИР-100S2У3 (4 кВт, 2800 об / хв), встановленому на саморобному деревообробному верстаті і показала свою ефективність.
У схемі комутації обмоток електродвигуна, як комутаційного пристрою SA1 слід використовувати пакетний перемикач на робочий струм не менше 16 А, наприклад, перемикач типу ПП2-25 / Н3 (двополюсний з нейтраллю, на струм 25 А). Перемикач SA2 може бути будь-якого типу, але на струм не менше 16 А. Якщо реверс електродвигуна не потрібно, то цей перемикач SA2 можна виключити зі схеми.
Недоліком запропонованої схеми включення потужного трифазного електродвигуна в однофазну мережу можна вважати чутливість електродвигуна до перевантажень. Якщо навантаження на валу досягне половини потужності електродвигуна, то може відбутися зниження швидкості обертання валу аж до повної його зупинки. У цьому випадку знімається навантаження з вала електродвигуна. Перемикач перекладається спочатку в положення «Розгін», а потім в положення «Робота» і продовжують подальшу роботу.
Для того, щоб поліпшити пускові характеристики двигунів крім пускового і робочого конденсатора можна використовувати ще і індуктивність, що покращує рівномірність завантаження фаз.