15.3. Volba výkonu elektromotoru

Výkon motoru se volí podle zatížení jeho hřídele. Jeho hodnota musí také splňovat podmínku, že průměrná teplota motoru nepřekročí přípustnou hodnotu určenou třídou izolace vinutí. Kromě toho je výběr motoru dán podmínkami startování a přetížitelností.

Volba výkonu motoru pro nepřetržitý provoz. Při nepřetržitém provozu může být zatížení motoru konstantní (obr. 15.3,a) nebo proměnné (obr. 15.3,b). Výběr motoru s konstantním zatížením se provádí z katalogu. V tomto případě je nutné zvolit motor se jmenovitým výkonem. Р_nom ≥ P.

V případě proměnného zatížení, kdy má kontinuální režim přerušovaný charakter, se provádí výpočet nebo ověření správnosti předběžného výběru výkonu motoru na základě diagramu zatížení (obr. 15.4). Pokud určíme maximální teplotu ohřevu motoru Т_maxa porovnejte ji s přípustnou teplotou ohřevu T_další, pak správná volba motoru odpovídá stavu Т_max ≤ T_další. Ovšem kvůli složitosti a těžkopádnosti stanovení hodnoty Т_max, tento způsob výběru motoru se v praxi nepoužívá.

Metoda průměrné ztráty je vhodná pro volbu výkonu motoru v jakémkoli provozním režimu. Metoda je založena na podmínce, že průměrné ztráty výkonu ΔР_ženatý motoru během provozního cyklu t_ц nepřekračujte ztráty při jmenovitém zatížení ∆P_nom, tj. ΔР_ženatý, ≤ AP_nomNebo

kde ∆P_ц — ztráta výkonu motoru za cyklus; ΔР_i — ztráta výkonu v průběhu času t_i, při kterém motor pracuje při stálém zatížení Р_i.

Metoda průměrné ztráty, i když je přesnější než metoda ekvivalentní hodnoty, není vždy použitelná kvůli nedostatku potřebných informací o motoru. Proto se v praxi výkon motoru při proměnném zatížení volí pomocí přibližných metod ekvivalentního proudu, ekvivalentního výkonu nebo ekvivalentního točivého momentu.

U metody ekvivalentního proudu jsou skutečné proudy motoru (I₁, I₂, I₃. Já_n na Obr. 15.4,a) je v určitých časových obdobích nahrazen ekvivalentním proudem I_э konstantní hodnotu, která vzniká při chodu motoru (t₁ +t₂ + . + t_n) stejné ztráty v motoru jako skutečné proudy.

Když motor běží, ztráty výkonu jsou konstantní (nezávislé na zatížení) ΔР_umění. (ztráty oceli) a proměnné ∆P_Mi = ml_i 2 r (ztráty mědi), kde m je počet fází pro střídavý proud; r — odpor vinutí motoru.

Výměna v (15.2) ΔР_i = ΔР_umění. + ΔР_Mi, dostaneme
Během t_ц stejné ztráty jsou způsobeny ekvivalentním proudem I_э:
Porovnáním (15.3) a (15.4) zjistíme, že , odkud
Stav zahřívání motoru (Т_max ≤ T_další) bude dodrženo, pokud ∆P_э ≤ ΔР_nomNebo I_э ≤ I_nom.

Pro určení výkonu motorů, jejichž točivý moment je téměř úměrný proudu, lze použít diagramy zátěžového momentu M = f(t) (například pro bočníkové stejnosměrné motory a s určitým přídavkem pro asynchronní motory s mírně se měnící zátěží). Analogicky s (15.5) můžeme napsat:

Podmínkou pro výběr motoru v tomto případě je М_э ≤ M_н.

Pokud motor pracuje s mírně se měnícími otáčkami a existuje graf jeho zatížení výkonem (obr. 15.4, b), pak je zvolen motor s jmenovitým výkonem rovným nebo větším než ekvivalentní výkon, určený podobně jako (15.6) vzorcem

Po volbě výkonu motoru na základě jedné z metod ekvivalentních hodnot je nutné otestovat motor na přetížitelnost, která je charakterizována faktorem přetížení. Faktor přetížení k_п představuje poměr maximálního přípustného točivého momentu motoru М_{max přidat} ke svému jmenovitému okamžiku М_nom.

Aby byly splněny požadavky na krátkodobé přetížení pro daný pohon, je nutné, aby maximální přípustný moment motoru byl roven nebo větší než maximální zatěžovací moment na hřídeli motoru: М_{max přidat} ≥ M_max. Jinými slovy, podmínka musí být splněna k_п > M_max/M_nom. Přetížitelnost pro různé motory se liší. Pro asynchronní motory k_п = 1,7 ÷ 3,5, pro synchronní motory k_п ≥ 1,65, pro stejnosměrné motory s nezávislým a smíšeným buzením k_п = 2 ÷ 2,5a pro sériově vinuté motory k_п = 2,5 ÷ 3.

Při výběru asynchronních motorů s kotvou nakrátko je kromě kontroly přetížitelnosti nutné vybírat na základě rozběhového momentu М_start-up, protože pro takové motory je tato hodnota obvykle malá. V tomto případě je nutné podmínku dodržet М_start-up > M_s.začítKde М_s.začít — počáteční statický moment vytvořený výrobním strojem nebo poháněným mechanismem.

Volba výkonu elektromotoru pro přerušovaný provoz. Vzhledem k tomu, že se motor při provozu v tomto režimu často startuje a vypíná, ventilace a následně i chlazení motoru se během zrychlování, brzdění a zastavování zhoršují. To je zohledněno zavedením korekčních faktorů, které závisí na typu motoru a jeho způsobech chlazení. Jak již bylo uvedeno dříve, přerušovaný režim je charakterizován hodnotou PV (15.1). Pokud má provozní plán motoru podobu znázorněnou na obr. 15.2, pak se jmenovitý výkon motoru zvolí rovný ekvivalentnímu výkonu:

Pokud má pracovní program motoru složitější podobu (viz obr. 15.3), pak je ekvivalentní výkon určen vzorcem

kde R ‘ _э — ekvivalentní výkon motoru bez zohlednění jeho vypnutí; Hodnota PV je určena jako

Pokud se vypočtená hodnota PV výrobního stroje, získaná podle diagramu zatížení, liší od standardní hodnoty pro motory, pak se vybere podle nejbližší standardní hodnoty. PV_ST, podle toho přepočítá výkon R ‘ _э podle vzorce

Při výběru motoru pro přerušovaný provoz z katalogu musíte vědět R ‘ _э a PV. Kontrola zvoleného motoru na přetížení a rozběhový moment v tomto režimu je povinná.

Je třeba poznamenat, že při určování výkonu motoru pomocí metody ekvivalentních hodnot a relativní doby zapnutí se nebere v úvahu počet startů motoru za hodinu, a tedy doba a intenzita zahřívání motoru v režimech startování a brzdění. Přesnější výpočet výkonu motoru lze provést metodou průměrných ztrát s povinným ověřením přetížení a rozběhových momentů.

Jak můžete určit výkon elektromotoru? Elektromotor je elektrický stroj, jehož úkolem je přeměňovat elektrickou energii na mechanickou energii. Často dochází k situacím, kdy se ztratí technický list elektromotoru a označení na karoserii se časem vymažou. V tomto případě je obtížné určit výkon elektromotoru. Existuje však několik způsobů, které vám pomohou vyrovnat se s tímto problémem. Výkon elektromotoru můžete určit následujícími způsoby:

• pomocí praktických měření;
• stoly;
• na základě počtu otáček za minutu;
• podle rozměrů;
• na základě výkonu dodávaného motorem.

Praktické stanovení výkonu elektromotoru

Nejjednodušší a pro každého nejdostupnější způsob, jak určit výkon elektromotoru, je odečíst údaje z elektroměru.

Zpočátku je potřeba vypnout všechny domácí elektrospotřebiče a zhasnout světla v celé místnosti. Je důležité si uvědomit, že provoz i malé žárovky s nízkým výkonem může značně zkreslit naměřené hodnoty.

Ujistěte se, že měřič zůstane v klidu a indikátor nebliká (vše závisí na modelu elektroměru).

V případě měřiče značky Mercury je proces značně zjednodušen, protože tento model zařízení zobrazuje zatížení v kilowattech (kW). Proto bude stačit jednoduše zapnout elektromotor na plný výkon a podívat se na údaje na měřiči.

V situaci s indukčním měřičem bude určení výkonu elektromotoru poněkud obtížnější, protože účtování se provádí v kilowattech za hodinu (kW/h). Nejprve musíte zaznamenat odečty měřiče před zapnutím motoru. Po zapnutí by měl motor běžet 10 minut. Ke sledování času používejte stopky; přesnost provozní doby je velmi důležitá. Po 10 minutách proveďte nové odečty měřiče a použijte odečítání k určení rozdílu. Rozdíl vynásobte 6. Konečný výsledek bude udávat výkon elektromotoru v kilowattech (kW).

Určit výkon malého elektromotoru je ještě obtížnější. K tomu je potřeba zjistit počet otáček (pulzů) rovný 1 kW/h. Tuto informaci najdete na měřiči. Vezměme si jako příklad 1600 otáček za minutu (u některých modelů indikátor bliká). Pokud tedy s funkčním elektromotorem elektroměr dělá 20 otáček za minutu, je třeba tento údaj vynásobit 60, tzn. počet minut za hodinu. Ve výsledku se dostáváme na 1200 ot./min. Po stávajících 1600 otáčkách za minutu vydělíme 1200, dostaneme 1,3, což je výkon elektromotoru.

ODA Rozdělení výkonu elektromotoru dle tabulek

Dnes se lidé stále častěji obracejí o pomoc na internet, protože tam můžete najít naprosto jakékoli informace. Pomocí globální sítě můžete také určit výkon elektromotoru podle průměru hřídele.

Pro použití této metody výpočtu stačí na internetu najít technické tabulky k rozpoznání typu motoru a jeho výkonu a také vzít potřebné parametry (průměr hřídele a rychlost otáčení, montážní rozměry, u přírubového motoru – průměr příruby , vzdálenost ke středu hřídele a vzdálenost k ose , délka motoru bez vyčnívajícího prvku hřídele).

U této metody je důležité být trpělivý a pozorný, aby bylo možné přesně změřit všechny ukazatele a získat přesný výsledek.

Jak určit výkon elektromotoru počtem otáček za minutu?

Použití této metody ke stanovení výkonu elektromotoru vyžaduje vizuální určení počtu statorových vinutí. Je také nutné použít speciální měřicí přístroje, jako je tester nebo miliampérmetr. rozpoznat počet pólů, aby nedošlo k rozebrání motoru.

Měřicí zařízení je připojeno k jednomu z vinutí. V tomto případě je třeba hřídel otáčet rovnoměrně a postupně. Vychýlení šipky ukáže počet pólů. Je důležité vzít v úvahu skutečnost, že rychlost hřídele s touto metodou stanovení výkonu bude o něco nižší než získaný výsledek.

Určení výkonu elektromotoru na základě jeho rozměrů

Tato metoda se používá zejména pro stanovení výkonu třífázových elektromotorů.

Pro výpočet výkonu podle rozměrů potřebujete vědět:

• průměr jádra (cm) – D. Měření probíhá ve vnitřní části statoru. V tomto případě je nutné znát délku jádra s přihlédnutím k větracím otvorům;
• ukazatel hrubé frekvence otáčení – n;
• frekvence sítě – f.

Pomocí těchto hodnot se vypočítá dělení pólů. K tomu se ukazatel průměru (D) vynásobí frekvencí otáčení hřídele (n) a číslem Pi. Označme podmíněně konečný údaj jako A.

Indikátor frekvence sítě f vynásobíme 120, získáme (podmíněně) V.

Po obdržení hodnot A a B je rozdělíme, a to: vydělte číslo A číslem B. V důsledku toho získáme požadovaný ukazatel výkonu elektromotoru.

Ve skutečnosti není všechno tak těžké, stačí si vzpomenout na hodiny matematiky ve škole.

Způsob určování pomocí indikátoru výkonu, co elektrický motor produkuje

V tomto případě je nutné se opět obrátit na znalosti školní matematiky a také použít kalkulačku pro přesné výpočty.

Nejprve zjistěte počet otáček hřídele za sekundu (A), tažnou sílu motoru (B) a poloměr hřídele (C). Dosaďte hodnoty do následujícího vzorce: Ax6,28xBxC. Výsledkem je výkon elektromotoru.

Znáte-li výkon elektromotoru, můžete snadno vybrat potřebná přidružená zařízení (tepelná relé a jističe). Také znalost tohoto indikátoru vám pomůže rychle a snadno zjistit propustnost a standardní průřez kabelových a drátových výrobků pro připojení motoru k síti. Nejdůležitější je, že budete moci používat elektromotor bez možnosti přetížení.

Jak vidíte, je možné a docela jednoduché určit výkon elektromotoru bez štítku. Způsobů je dost. Stačí si vybrat ten nejpohodlnější a nejpravdivější podle vašeho názoru a použít jej.