kategorier: Begynnerelektrikere, Elektriske motorer og deres anvendelse
Antall visninger: 41987
Kommentarer til artikkelen: 4

Mekaniske og elektriske egenskaper ved induksjonsmotorer

 

Mekaniske og elektriske egenskaper ved induksjonsmotorerDenne artikkelen vil belyse emnet for elektriske motorers mekaniske og elektriske egenskaper. Bruk en asynkron motor som eksempel, og vurder slike parametere som kraft, arbeid, effektivitet, cosinus phi, dreiemoment, vinkelhastighet, lineær hastighet og frekvens. Alle disse egenskapene er viktige når du designer utstyr der elektriske motorer fungerer som drivmotorer. Spesielt asynkrone elektriske motorer er spesielt utbredt i industrien i dag, så vi vil dvele ved deres egenskaper. Tenk for eksempel på AIR80V2U3.


Nominell mekanisk kraft fra en induksjonsmotor

Navneskiltet (på typeskiltet) til motoren indikerer alltid den nominelle mekaniske kraften på motorens aksel. Dette er ikke den elektriske kraften som denne elektriske motoren bruker fra nettverket.

Så for eksempel for en AIR80V2U3-motor tilsvarer en karakter på 2200 watt nøyaktig den mekaniske kraften på akselen. Det vil si i optimal driftsmodus er denne motoren i stand til å utføre mekanisk arbeid på 2200 joule hvert sekund. Vi betegner denne kraften som P1 = 2200 W.

Nominell mekanisk kraft fra en induksjonsmotor

Nominell aktiv elektrisk kraft fra en induksjonsmotor

For å bestemme den nominelle aktive elektriske kraften til en induksjonsmotor, basert på dataene fra typeskiltet, er det nødvendig å ta hensyn til effektiviteten. Så for denne elektriske motoren er effektiviteten 83%.

Nominell aktiv elektrisk kraft fra en induksjonsmotor

Hva betyr dette? Dette betyr at bare en del av den aktive kraften som leveres fra nettverket til statorviklingene til motoren, og som blir ugjenkallelig forbrukt av motoren, blir omdannet til mekanisk kraft på akselen. Aktiv kraft er P = P1 / Effektivitet. For eksempelet vårt, ifølge den presenterte typeskiltet, ser vi at P1 = 2200, effektivitet = 83%. Altså P = 2200 / 0,83 = 2650 watt.



Nominell tilsynelatende elektrisk kraft fra en induksjonsmotor

Den totale elektriske kraften som leveres til statoren til den elektriske motoren fra strømnettet er alltid større enn den mekaniske kraften på akselen og mer enn den aktive kraften som er ugjenkallelig forbrukt av den elektriske motoren.

Nominell tilsynelatende elektrisk kraft fra en induksjonsmotor

For å finne den fulle kraften, er det nok å dele den aktive kraften inn i kosinus-phi. Dermed er den totale kraften S = P / Cosφ. For vårt eksempel er P = 2650 W, Cosφ = 0,87. Derfor er den totale effekten S = 2650 / 0,87 = 3046 VA.


Nominell reaktiv elektrisk kraft fra en induksjonsmotor

En del av den totale kraften som leveres til statorviklingene til induksjonsmotoren blir returnert til nettverket. Det er det reaktiv kraft Q.

Q = √(S2 - P2)

Reaktiv kraft er relatert til tilsynelatende kraft gjennom sinφ, og er relatert til aktiv og tilsynelatende kraft gjennom kvadratrot. For eksempel:

Q = √(30462 - 26502) = 1502 VAR

Reaktiv effekt Q måles i VAR - i reaktive volt-ampere.

La oss se på de mekaniske egenskapene til induksjonsmotoren vår: nominelt betjeningsmoment på akselen, vinkelhastighet, lineær hastighet, rotorhastighet og dens forhold til elektromotorens frekvens.


Rotorhastighet for en induksjonsmotor

På typeskiltet ser vi at når den drives av vekselstrøm 50 Hz, motorrotoren utfører med en nominell belastning på 2870 o / min, betegner vi denne frekvensen som n1.

Rotorhastighet for en induksjonsmotor

Hva betyr dette? Siden magnetfeltet i statorviklingene opprettes av en vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz, for en motor med ett par poler (som er AIR80V2U3), er frekvensen av "rotasjonen" av magnetfeltet, den synkrone frekvensen n, lik 3000 o / min, som er identisk med 50 o / min. Men siden motoren er asynkron, roterer rotoren bak med en slippmengde s.

Verdien av s kan bestemmes ved å dele forskjellen mellom de synkrone og asynkrone frekvensene med den synkrone frekvensen, og uttrykke denne verdien i prosent:

s = ((nn1)/n)*100%

For vårt eksempel er s = ((3000 – 2870)/3000)*100% = 4,3%.


Asynkron motorens vinkelhastighet

Asynkron motorens vinkelhastighet

Vinkelhastigheten ω uttrykkes i radianer per sekund. For å bestemme vinkelhastigheten er det nok å oversette rotorhastigheten n1 til omdreininger per sekund (f), og multiplisere med 2 Pi, siden en full omdreining er 2 Pi eller 2 * 3.14159 radianer. For AIR80V2U3-motoren er den asynkrone frekvensen n1 2870 o / min, noe som tilsvarer 2870/60 = 47.833 o / min.

Multiplisere med 2 Pi, har vi: 47,833 * 2 * 3,14159 = 300,543 rad / s. Du kan oversette til grader, for dette i stedet for 2 Pi erstatning 360 grader, så får vi for eksempel 360 * 47,833 = 17220 grader per sekund. Imidlertid blir slike beregninger vanligvis utført nøyaktig i radianer per sekund. Derfor er vinkelhastigheten ω = 2 * Pi * f, hvor f = n1 / 60.


Lineær hastighet på en induksjonsmotor

Lineær hastighet på en induksjonsmotor

Lineær hastighet v refererer til utstyr som en induksjonsmotor er montert som en stasjon på. Så hvis en remskive eller, for eksempel, en emery-disk med kjent radius R er installert på motorakselen, kan den lineære hastigheten til punktet på kanten av remskiven eller disken bli funnet ved formelen:

v = ωR


Nominelt dreiemoment for induksjonsmotoren

Hver induksjonsmotor er preget av et nominelt dreiemoment Mn. Momentet M er relatert til den mekaniske kraften P1 gjennom vinkelhastigheten som følger:

P = ωM

Momentet eller kraftmomentet som virker i en viss avstand fra rotasjonssenteret opprettholdes for motoren, og med økende radius avtar kraften, og jo mindre radien er, desto større er kraften, fordi:

M = FR

Så jo større radiusen til remskiven er, jo mindre kraft virker på kanten, og den største kraften virker direkte på den elektriske motorens aksel.

Nominelt dreiemoment for induksjonsmotoren

For AIR80V2U3-motoren som eksempel er effekten P1 2200 W, og frekvensen n1 er 2870 o / min eller f = 47.833 o / min. Derfor er vinkelhastigheten 2 * Pi * f, dvs. 300,543 rad / s, og det nominelle dreiemomentet Mn er P1 / (2 * Pi * f). Mn = 2200 / (2 * 3,14159 * 47,833) = 7,32 N * m.

Basert på dataene som er angitt på typeskiltet til induksjonsmotoren, kan du således finne alle de viktigste elektriske og mekaniske parametrene.

Vi håper at denne artikkelen hjalp deg med å forstå hvordan vinkelhastighet, frekvens, dreiemoment, aktiv, nyttig og tilsynelatende effekt, samt effektiviteten til den elektriske motoren er relatert.

Se også på elektrohomepro.com:

  • Hvordan bestemme rotasjonshastigheten til en elektrisk motor
  • Hvordan skille en induksjonsmotor fra en likestrømsmotor
  • Ekornbur og faserotor - hva er forskjellen
  • Moderne synkrone jetmotorer
  • Motorisk klassifisering

  •  
     
    kommentarer:

    Nr. 1 skrev: Michael | [Cite]

     
     

    Jeg visste ikke hvordan jeg skulle beregne full effekt på en induksjonsmotor, nå vet jeg det.

     
    kommentarer:

    Nr. 2 skrev: | [Cite]

     
     

    Takk for artikkelen. Selvfølgelig er mange av dem kjent for elektrikere, men det er aldri vondt å friske opp det grunnleggende i minnet. I vår virksomhet er hver dag innovasjon.

     
    kommentarer:

    Nr. 3 skrev: | [Cite]

     
     

    Forfatteren av artikkelen må være mer forsiktig når han betegner symboler: i formelen P = wM, skriv P1 = wM, og i formelen M = FR, M = fR

     
    kommentarer:

    Nr. 4 skrev: Alekandra | [Cite]

     
     

    Takk, takk!
    Flott artikkel!