Июл 03 2017
Проще воспользоваться токовыми клещами, только присутствует одно но. В холостом режиме, даже на высоких оборотах, двигатель бессилен развить полную мощность.
Ниже приведем таблицу, согласно которой можно судить о параметрах прибора по режиму. Не решает задачи целиком. Давайте посмотрим, как определить мощность и ток электродвигателя простыми методами.
Во многих странах применение обязательных стандартов, как правило, является наилучшим способом обеспечения более значительного проникновения на рынок высокоэффективных двигателей значимым и своевременным образом. Проведенные анализы определили, что, используя лучшие двигатели, доступные на рынке, он обычно сохраняется между 4 и 5% потребления энергии двигателем.
Регулировка частоты вращения двигателя. Это одна из самых важных возможностей сбережений, которую могут выполнять собственные сотрудники завода. Это может быть сделано из небольших модификаций. к диаметрам шкивов вентиляторов, экстракторов, воздуходувок и мешалок или крыльчаток в центробежных насосах. В нагрузках типа вентилятора мощность зависит от куба скорости, в то время как поток изменяется линейно, и поэтому небольшое изменение в скорости двигателя трансформируется в значительное изменение потребления энергии при небольших изменениях расхода, Уменьшение на 40 об / мин приведет к уменьшению потока воздуха на 2, 3%, но потребление энергии сократится примерно на 7%.
Проще использовать токовые клещи. Прибор, дистанционно позволяющий оценить величину напряженности магнитного поля вокруг одиночного провода.
Охватывая кольцом шнур питания, получим значение, равное нулю. Поля направлены противоположно фазной и нулевой жил.
Работать понадобится сделать розетку с раздельными проводами, показано на снимке.
Правильная настройка мощности двигателя. В реальных условиях несколько двигателей работают с номинальной нагрузкой, поэтому коэффициент эффективности и мощности отклоняется от значений пластины и ухудшается. Производители имеют для пользователей характерные характеристики двигателей, в которых он показывает, как эффективность и коэффициент мощности зависят от нагрузки, на которой работает двигатель. Эффективность имеет мало вариации, приблизительно от 50 до 100% от номинальной нагрузки, и начинает резко снижаться от значений ниже 50% нагрузки.
Тут мы видим:
Розетка монтируется на доску, потрудитесь надежно зажать провода, блокируя возможность обрыва, выскальзывания.
По этой причине необходимо провести исследование платежеспособности, чтобы определить те двигатели, которые находятся под напряжением, и которые работают с низкой эффективностью, и проанализировать, возможна ли замена. Использование высокоэффективных двигателей.
Эффективность двигателей зависит как от их размера, так и от их конструкции, которая характеризуется, среди прочего, классами эффективности. Эти четыре стандартизованных класса эффективности в настоящее время признаны, хотя определения и схемы классификации несколько отличаются от страны к стране. Для достижения этих уровней эффективности производители электродвигателей были посвящены улучшению их конструкции и производства, выполнению различных действий, среди которых можно упомянуть: использование стали с лучшими магнитными свойствами, уменьшение воздушного зазора, уменьшение толщины прокатки, увеличение числа водителей, использование вентиляторов и более эффективных систем охлаждения, а также использование лучших изоляционных материалов.
Проще сделать, воспользовавшись обрезком изоляции, показано фото. Прижимаем саморезом, долгая жизнь тестовой розетке обеспечена.
При одевании корпуса понадобиться намотать немного изоляционной ленты вокруг шнура для лучшего прижатия.
Получился вспомогательный инструмент проведения измерений токовыми клещами.
На холостом ходу значение будет ниже номинального.
В настоящее время существуют конкретные конфигурации управления двигателем, которые позволяют получать технические характеристики, а также высокие энергетические урожаи при больших запасах мощности. Вариаторы скорости - это устройства, которые позволяют изменять скорость оси в зависимости от нагрузки двигателя, снижая энергопотребление. Кроме того, они включают в себя другие преимущества, такие как улучшение коэффициента мощности и плавный пуск двигателя.
Насосы, вентиляторы и аналогичное оборудование с переменной нагрузкой, для которых момент изменяется приблизительно с квадратом скорости вращения двигателя. Многие из этих приложений управляются с помощью ворот, удушения или деривации. Механическая нагрузка на двигатель будет варьироваться в зависимости от скорости куба. Традиционное управление нагрузкой с двигателями с несколькими скоростями, схемами параллельной работы насосов или вентиляторов или регулируемыми лезвиями, может быть рассмотрено, если они могут работать с низкой стоимостью и небольшими потерями.
Замечено, при разгоне, от двигателя требуется полная мощность, мгновенные, выдаваемые экраном клещей, близки номиналу.
Например, для прибора на фото - 3,2 А, при напряжении розетке 231 вольт дает 740 Вт (номинал 750 Вт). При запуске будет видно: ток резко повышается, потом быстро падает. Нужно успеть засечь вершину горы.
Обратите внимание: токовые клещи выдают показания через равные короткие промежутки времени, сложно засечь пик с первого раза.
Электрические лестницы, лифты, краны и аналогичное оборудование, в которых момент более или менее не зависит от скорости. Некоторые из этих приложений могут включать фазы регенеративного торможения в их рабочих циклах. В этих случаях существуют вариаторы скорости, которые позволяют эти преимущества, но они могут иметь более высокие потери и требуют высокочастотных фильтров, чтобы избежать проблем с электромагнитной совместимостью с сетью. Оборудование, которое имеет минимальные изменения в нагрузке и скорости, но может принести пользу от привода с переменной скоростью другими способами, например: пуск и мягкие остановки или особые требования к стартовому моменту.
Поставьте самую высокую скорость шпинделя, терпеливо жмите курок, пытаясь поймать вершину. Нам удалось с третьего раза.
Чтобы сделать боле-менее годный снимок, опыт проводился полтора десятка раз (затвор спускался с задержкой, было сложно поймать момент).
Основным преимуществом является не повышение энергоэффективности, а меньший износ задействованного оборудования, высокий коэффициент мощности и снижение напряжения в сети из-за запуска больших двигателей. Некоторые системы позволяют перейти на прямой привод после достижения постоянной рабочей нагрузки, что устраняет потери в преобразователе с переменной скоростью. Существуют более традиционные технические решения для плавного пуска. Они менее дороги, но такие методы не экономят энергию, хотя они могут уменьшить пиковые нагрузки и, следовательно, обеспечить экономию по требованию в счетах за электроэнергию.
Причем после этого получилось фото лишь на 3,1 А (думаем, читатели верят авторам насчет 3,2 А).
В ходе опыта было получено однократно значение 4 А, которые относим на случайные скачки тока сети плюс погрешности.
Вы же удостоверьтесь: пик повторяется (хотя бы 2 раза из пяти).
Преимущества затрат и энергоэффективности этой третьей группы приложений малы по сравнению с предыдущими двумя. Частотные вариаторы позволяют повысить эффективность двигателя, если момент изменится. На эти сбережения могут влиять потери, которые происходят на самом диске с переменной скоростью.
Эффективный ремонт или замена новыми двигателями. Большие двигатели ремонтируются один, два и до трех раз в течение их полезного срока службы. В зависимости от ремонта и обмотки и используемой процедуры считается, что двигатель возвращается с перемотки с эффективностью от 1 до 5% меньше, чем до ремонта.
В результате ориентировочно определяется мощность коллекторного двигателя электрической дрели. Сразу хотим сказать: отсутствует однозначная зависимость тока холостого тока от номинала мощности.
В природе существуют достаточно сложные формулы, воспользоваться ими достаточно непросто. Применить практически - того сложнее. Приводим таблицу примерных соотношений асинхронных типов двигателей.
Вначале старый двигатель должен быть тщательно проанализирован, если повреждение является механическим или электрическим и требует оценки затрат и результатов для любого ремонта. Это обычно не приводит к снижению эффективности, если двигатель правильно установлен и выровнен.
Когда неисправность электрическая, ее необходимо перемотать. Следует избегать злоупотребления служебным положением при удалении обмотки и сжигании старого изоляционного материала, что может повредить щели и пакет фольги. Также необходимо заменить обмотку проводами соответствующего диаметра и соблюдать осторожность при заполнении слотов.
Сведения дают возможность понять, как оценить номинальную мощность двигателя по току холостого хода.
Многие компании по ремонту двигателей - это небольшие мастерские с низкокачественным испытательным оборудованием, без возможности тестирования до и после ремонта, чтобы проверить потери и эффективность. Обычно низкие трудозатраты и высокие материальные затраты в развивающихся странах делают его более привлекательным для ремонта старых двигателей, чем для покупки более эффективных новых двигателей. Это указывает на то, что даже при качественном ремонте и перемотке назад этот неэффективный двигатель может ухудшиться.
Не существует стандартной практики для измерения эффективности до и после перемотки, что бы четко показало потерю качества работы двигателя, но, по крайней мере, следует позаботиться о том, чтобы ремонт выполнялся по определенным стандартам качества. Качественное электроснабжение.
Напряжение должно быть номинальным, громоздкие приборы нужно разогреть перед работой.
Так говорит ГОСТ Р 53472. Период определен типом подшипников.
Боитесь ошибиться, берите максимальное значение:
Как оценить примерную мощность? Поясняем. Список дан желающим провести измерения поточнее.
Электродвигатели предназначены для работы в системе со сбалансированным синусоидальным напряжением. Однако в промышленности и службах на Кубе существует подавляющее большинство систем электроснабжения с отклонениями, дисбалансами и искажениями напряженности, которые иногда значительно превышают допустимые в соответствии со стандартами. Любое отклонение или асимметрия напряжения или искажения формы волны является проблемой качества энергии, которая влияет на энергетические характеристики двигателей, снижая их эффективность.
Могут быть другие нежелательные проявления, такие как вибрация, снижение выходной мощности и снижение скорости, что может негативно повлиять на ведомое оборудование и механическую систему. По этой причине специалисты, отвечающие за правильную работу этих машин, должны быть внимательны к тем проблемам постоянного качества энергии, которые могут возникнуть в сетях передачи или распространения или создаваться самим пользователем. В любом случае необходимо принять соответствующие меры для его смягчения.
Для примерной оценки используем таблицу, избегая забивать мозги. Коллекторный двигатель дрели до измерений при комнатной температуре не разогревался вовсе.
Большинство читателей лишено токовых клещей. Большинство мультиметров позволяют измерять ток, шкала ограничена размером 10 А.
Обратите внимание , при максимальном лимите следует красный провод подключать к другому гнезду (показано фотографией) .
Существует несколько мер по повышению энергоэффективности систем, в которых задействованы электродвигатели; и хотя вышеупомянутые соображения в основном сосредоточены на самом двигателе, специалисты должны иметь систематический интеграционный подход и оптимизацию всех электрических и механических компонентов системы для достижения наибольших преимуществ.
Эффективность электродвигателя должна быть улучшена в результате серии индивидуальных и последовательных шагов. Разработка общей системы для приложения, рассматриваемая из сети поставок на выходной продукт, является сложной задачей. Чтобы получить оборудование и машины, которые являются экономически эффективными и безопасными и надежными, инженерные работы должны устанавливать высокие цели для энергоэффективности и применять единую модель дизайна.
Возле отверстия по-русски (английским языком) написано: время работы с измерениями режимом не превышает 10 секунд (MAX 10SEC) с последующим перерывом четверть часа (EACH 15MIN). В противном случае работоспособность мультиметра не гарантируется, вход без предохранителя (UNFUSED).
Рассказывает инструкция. Мультиметр врезается в цепь. Один проводов нужно разомкнуть для измерений. Вместе подумаем, выгодно ли экономически.
Это, конечно, любой электродинамический ваттметр. Они могут обеспечить только порядок. Для насоса это просто, двигатель тоже. Строитель обычно предоставляет вам только помадку эффективности или кривую в зависимости от нагрузки. Для насоса, приводимого в движение с постоянной скоростью. Производители двигателей, с производителями вариаторов, явно заинтересованы в попытке разработать согласованные приводно-моторные сборки с оптимальной производительностью. Чтобы охарактеризовать ее, в существующей цепочке намного легче: входной сигнал привода, а также измерения давления и расхода на выходе насоса.
Посмотрите снимок чеков. Клемметр подразумевает токовые клещи, простенький тестер обозначается 1СК.
Видно, оба прибора стоят дешевле 400 рублей, потому хозяйству нужны оба.
Мультиметр позволит оценить ток до 10 А, очень короткое время работы. Клещи работают гораздо грубее, одна шкала достигает предела 1000 А.
Вывод очевиден – требуется примерно определить ток электродвигателя, применяется «клемметр». Понадобится точность, используйте тестер (номинальный ток ниже предельно допустимого).
Сети кривых производительности могут быть построены по сравнению с частотой для различных нагрузок насоса. Проблема выбора электродвигателя возникает либо в рамках проекта новой цели, либо в модернизации существующей цели, которая работает с большими издержками. В первом случае можно использовать информацию, предоставленную существующими проектами аналогичных целей, и во втором случае можно использовать экспериментальные данные, которые могут быть взяты из существующей установки.
Выбор электродвигателя требует: определения типа привода; уровень питателя; конструктивная форма; фактическое обслуживание двигателя и отчетность об этой услуге для стандартизованной службы. номинальная мощность двигателя, соответствующая определенной услуге; выбор статического преобразователя, связанного с двигателем; выбор распределительного устройства и защита двигателя и преобразователя в зависимости от мощности короткого замыкания на барах питания; выбор преобразователей и адаптация структуры системы управления для тока, расхода, скорости и положения; установление интерфейса человеческой машины и связь с иерархически превосходящей системой.
Мощность электродвигателя составлена активной, реактивной составляющими. Предприятиям установлен штрафной тариф. Потому важно понимать измеряемые величины.
Инструкция токовых клещей пишет: оценивают среднеквадратический ток. Чистая математика.
Сие означает: прибор делает выборку определенного интервала, берет корень суммы квадратов отдельных измерений, деленной на общее количество.
Уподобим усреднению за некоторый период времени. Активный ток, полный, реактивный (вряд ли). Вопрос нужно выяснить: токовые клещи, показанные фото, с завидной регулярностью дают мощность приборов на 11% ниже номинала.
Читайте также:
Проверяли электрические обогреватели, утюги, фен. Мощность занижена единой величиной. Литература пишет: среднеквадратическое значение (RMS) показывает полную величину тока.
Физически течет по проводу. Расчет ведется для синусоидальной формы, будут отклонения при невыполнении требования.
Токовые клещи попросту врут. Показывали бы активную часть, для двигателя значения были бы существенно ниже, нежели обогревателя. Нагрузка чисто активная, обмотки дают сильную мнимую составляющую.
Нужно тарировать токовые клещи перед применением. Сделать проще всего, используя чисто активные обогреватели (масляные). Возможность токовых клещей измерять активную мощность отдельно обычно указывается инструкцией.
Профессионалы говорят: подобные изделия - плод воображения дилетантов
Двигатели дают большую нагрузку в реактивном спектре. Люди мирится, либо ставят конденсаторные блоки, компенсирующие нестыковку, выравнивая фазу. О подобных бытовых изделиях можете прочитать на сайтах, продающих приборы наподобие Эконор.
Смысл коробочки подобно блоку конденсаторов компенсировать реактивную мощность. Обратите внимание: для профессиональных станций указывается лимит, выраженный ВАР, для Эконор параметр замалчивается. Один радиолюбитель посчитал цифру. Оказалось, компенсируется 150 ВАР.
Наверное, хватит маломощным приборам, двигателям будет слоновья дробина. Асинхронные машины дают 40% реактивной мощности, тратится энергия. Пользы грош.
Обратите внимание: при изолированной нейтрали проблем добавляется. Ток втекает одной фазой, выходит - другой. Эффект может вычитаться.
Нейтраль изолирована - получается, эффект одного провода будем измерять дважды: вход, выход. Попробуйте три значения сложить, потом поделить на два. Грубая методика окажется приблизительно верной.
Предлагаем определить тип двигателя. Помогает сделать шильдик. Указывается полная мощность (реактивная плюс активная, соединенные через косинус угла сдвига фаз, называемый коэффициентом мощности).
Если известен тип двигателя (выяснили, руководствуясь изображениям, внешним видом), справочники позволят найти мощность.
Неудивительно: габариты тесно связаны с параметром, каждый производитель максимально хочет экономить выпуском продукции.
Размеры оптимизированы, типичный набор параметров следующий:
Соответственно, можно без инструментов понять детали. Увидите, аналогичного рода информация отыщется практически на любые типы моторов.
Шильдик сорван, можно некоторое время потратить, отыскивая похожие модели в интернете. Россия уступает Китаю разнообразием электрических двигателей. Шанс успеха высок.
Полагаем, перечислили доступные способы определения мощности и тока.
Невелика проблема потратить 1000 рублей, получая нужные средства.
Учитывая, что рубль сгорает, шаг будет казаться разумным.
Проще определить мощность электродвигателя, пользуясь справочником. Вал нужно измерить штангенциркулем.
Заканчиваем обзор, надеемся, постоянные читатели знают отличия асинхронного двигателя от коллекторного. Различия опускаем.
Обратите также внимание: большим пусковым током страдают асинхронные двигатели. У коллекторных разброс невысок.
Активная мощность и потери. Напомним, что потребляемая двигателем электрическая мощность преобразуется в механическую. Эта мощность представляет собой активную мощность. Как и в любой другой машине, мощность, потребляемая двигателем из сети Р 1 , отличается от мощности на валу двигателя Р 2 на значение мощности потерь в самом двигателе ∆ Р, т. е. P 1 = P 2 + ∆P.
Естественно, что чем меньше потери ∆ Р, тем больше КПД двигателя. Мощность потерь, нагревающих машину, складывается из мощности электрических, магнитных и механических потерь. Электрические потери ∆ Р Э возникают в обмотках статора и ротора, т. е. ∆ Р Э = ∆ Р Э1 + ∆ Р Э2 (здесь ∆ Р Э1 - потери в обмотке статора и ∆ Р Э2 - потери в обмотке ротора). Магнитные потери в магнитопроводе ∆ Р М1 возникают за счет явлений гистерезиса и вихревых токов в статоре ∆ Р М1 и в роторе ∆ Р М2 , т. е. ∆Р М = ∆Р М1 + ∆Р М2 .
Потери механические вызваны силами трения в подшипниках, в скользящем контакте (щетка – кольцо), и ротора о воздушную среду ∆Р МЕХ. На основе изложенного
Р 1 = Р 2 + ∆ Р Э1 +∆Р Э2 + ∆Р М1 + ∆Р М2 + ∆Р МЕХ. (3.29)
Выражение (3.29) можно упростить, если пренебречь магнитными потерями в пакете ротора из-за их малости в сравнении с другими слагаемыми. Действительно, частота тока ротора в пределах до номинальной нагрузки составляет 1-4 Гц. При такой частоте тока, а значит, и поля потери из-за гистерезиса и вихревых токов в роторе весьма малы. Поэтому практически можно считать, что
Р 1 = Р 2 + ∆ Р Э1 +∆Р Э2 + ∆Р М1 + ∆Р М2 + ∆Р МЕХ (3.30)
Электромагнитная мощность и мощность на валу. Мощность, передаваемая магнитным полем от статора к ротору Р ЭМ, есть мощность, потребляемая из сети за вычетом потерь в статоре, т. е.
Р ЭМ = Р 1 - ∆ Р Э1 - ∆Р М1 (3.31)
Мощность может быть представлена как произведение момента на угловую скорость Ω 1 , т. е.
Р ЭМ = Ω 1 М (3.32)
Механическая мощность ротора Р МЕХ , вращающегося с угловой скоростью Ω, может быть представлена как
Р МЕХ = ΩМ (3.33)
Потери в роторе составляют ∆Р Э2 , поэтому
Р ЭМ = Р МЕХ + ∆Р Э2 (3.34)
Мощность на валу двигателя Р 2 отличается от механической на значение механических потерь ∆Р МЕХ , т. е.
Р 2 = Р МЕХ – ∆Р МЕХ (3.35)
Исходя из введенных понятий и формул (3.30)-(3.35), можно для лучшей наглядности показать при помощи энергетической диаграммы, представленной на рис. 3.20, распределение мощностей и потерь в асинхронном двигателе. Если подставить в формулу (3.34) значения мощностей через моменты (3.32) и (3.33), то можно показать, что электрические потери ротора пропорциональны скольжению.
Чем ближе частота вращения ротора к частоте вращения поля, тем электрические потери меньше. Следует отметить, что магнитные потери ∆Р М
при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной, так же как и в трансформаторе, являются постоянной величиной, т. е. не зависят от нагрузки.
Механические потери ∆Р МЕХ также практически не зависят от нагрузки.
КПД двигателя. КПД двигателя есть отношение полезной мощности, т. е. мощности на валу двигателя (паспортной_мощности) Р 2 , к потребляемой мощности из сети, т. е. .
Если постоянные потери обозначать через ∆Р с (∆Р с =∆Р м +∆Р мех) , а переменные потери ∆Р э , то
КПД двигателя изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, поэтому в формуле КПД следует учесть коэффициент загрузки. Так как переменные электрические потери ∆Р
э
пропорциональны квадрату тока, формула КПД аналогична формуле КПД для трансформатора, т. е.
.
(3.36)
Обычно КПД асинхронного двигателя составляет 0,75 - 0,95.
Большее значение КПД имеет двигатель большей мощности. График,построенный согласно (3.36) изображен на рис. 3.21.
Коэффициент мощности.
Кроме активной мощности P
1
, двигатель потребляет реактивную мощность Q
1
, в основном необходимую для образования вращающегося магнитного поля. Коэффициент мощности при синусоидальном токе
При холостом ходе cosφ
1
имеет малое значение (примерно 0,1), так как активная мощность расходуется только на относительно небольшие потери в статоре и небольшие механические потери, а реактивная мощность имеет постоянное значение, так как магнитный поток постоянен.
С увеличением нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность в пределах до номинальной нагрузки имеет неизменное значение. В результате cosφ 1 увеличивается, однако при дальнейшем увеличении нагрузки сказывается увеличение потока рассеяния, т. е. реактивная мощность увеличивается и cosφ 1 начинает уменьшаться. Кривая зависимости коэффициента мощности от загрузки двигателя показана на рис. 3.21.
Учитывая изложенное, следует сделать вывод, что необходимо стремиться к тому, чтобы двигатель работал при нагрузке, близкой к номинальной (β = 1) .
