10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как увеличить обороты электродвигателя 380в

Как можно регулировать обороты асинхронного двигателя: обзор способов

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

  • изменения частоты тока;
  • силы тока;
  • уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Существует несколько способов:

  1. Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.
  1. Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).

Частотное регулирование

В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:

Данное выражение означает, что для сохранения постоянного магнитного потока, означающего сохранение перегрузочной способности электромотора, следует одновременно с преобразованием частоты корректировать и уровень питающего напряжения. Если сохраняется выражение, вычисленное по формуле:

то это означает, что критический момент не изменен. А механические характеристики соответствуют рисунку ниже, если вы не понимаете, что значат эти характеристики, то в этом случае регулировка происходит без потери мощности и момента.

Достоинствами данного метода являются:

  • плавное регулирование;
  • изменение скорости вращения ротора в большую и меньшую сторону;
  • жесткие механические характеристики;
  • экономичность.

Недостаток один — необходимость в частотном преобразователе, т.е. увеличение стоимости механизма. К слову, на современном рынке представлены модели с однофазным и трёхфазным входом, стоимость которых при мощности 2-3 кВт лежит в диапазоне 100-150 долларов, что не слишком дорого для полноценной регулировки привода станков в частной мастерской.

Переключение числа пар полюсов

Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

Достоинства данного метода:

  • жесткие механические характеристики двигателя;
  • высокий КПД.
  • ступенчатая регулировка;
  • большой вес и габаритные размеры;
  • высокая стоимость электромотора.

Способы управления скоростью АД с фазным ротором

Изменение скорости вращения АД с фазным ротором производится путем изменения скольжения. Рассмотрим основные варианты и способы.

Изменение питающего напряжения

Этот способ также применяется для АД с КЗ ротором. Асинхронный двигатель подключается через автотрансформатор или ЛАТР. Если уменьшать напряжение питания, частота вращения двигателя снизится.

Но такой режим уменьшает перегрузочную способность двигателя. Этот способ применяется для регулирования в пределах напряжения не выше номинального, так как увеличение номинального напряжения приведет к выходу электродвигателя из строя.

Активное сопротивление в цепи ротора

При использовании данного метода в цепь ротора подключается реостат или набор постоянных резисторов большой мощности. Данное устройство предназначено для плавного увеличения сопротивления.

Скольжение растет пропорционально увеличению сопротивления, а скорость вращения вала электромотора при этом снижается.

  • большой диапазон регулирования в сторону понижения скорости вращения.
  • снижение КПД;
  • увеличение потерь;
  • ухудшение механических характеристик.

Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

Изменение скорости работы асинхронных электромоторов в данных случаях выполняется путем изменения скольжения. При этом скорость вращения электромагнитного поля неизменна. Напряжение подается напрямую на обмотки статора. Регулировка происходит за счет использования мощности скольжения, которая трансформируется в цепь ротора, и образует добавочную ЭДС. Такие методы используются только в специальных машинах и крупных промышленных устройствах.

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:

  • переключение обмоток по схеме звезда – треугольник;
  • включение электродвигателя через автотрансформатор;
  • использование специализированных устройств для плавного пуска.

В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.

Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

Напряжение первичной обмотки: 2х12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

Вот мы и рассмотрели способы регулировки оборотов асинхронных двигателей. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристика

Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?
Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках — что просто увеличить частоту с 50 герц до к примеру 100 ? В частности интересует этот двигатель: » >

Если я правильно понимаю частота вращения асинхронного двигателя регулируется изменением частоты тока.

Получается надо просто увеличить частоту до, к примеру, 100-150 герц. Вопрос как это проще сделать и не потребует ли это каких-либо других переделок — к примеру, замена того же конденсатора стартовой обмотки и т.д. Т.е. это реальный вариант или что-то очень сложное ? Если реальный, может есть готовые решения/наборы схем и т.д. по разумной цене (ведь есть же блоки плавного пуска для ламп и т.д.).

2SergeyE
Проще сделать — купить преобразователь частоты ( частотный инвертор ). Это несложно, но стОит денег порядка неск. тыс. р, зависит в т.ч. и от мощности двигателя.
Преобразователи частоты в формате DIY мне не попадались, схемы есть — но чтобы на основе этой схемы сделать инвертор — нужны знания, умения и опыт. Вы уверены, что у вас получится ?

SergeyE написал :
Если реальный, может есть готовые решения/наборы схем и т.д. по разумной цене

Не думаю, что есть решения. Тк в технике проще взять другой двигатель, чем городить огород.
Увеличивать частоту асинхронника — кулибинское решение.

2iale
я имел в виду готовый набор, в котором только надо следовать инструкции

Конечно, есть готовые решения- называются частотные преобразователи. Следуешь инструкции- подключаешь кабели и поехал.
ABBшные ПЧ дают на выходе от 0 до 300Гц с сохранением момента двигателя.
Вот насчет «разумной цены» (то есть купить на оторванные от семьи деньги) — вряд ли.
Если мощность двигателя (3ф) измеряется десятками КВт, то стоимость сооответствующего ПЧ будет 2-3-5 тысяч долларей.

Вопрос в другом: выдержат ли подшипники пятикратное увеличение частоты вращения?
Сбалансирован ли достаточно ротор для таких частот?
Есть ли сведения о собственной резонансной частоте колебания вала данного конкретного двигателя?
А в остальном- проблем нет.

Бывают даже ПЧ, где на входе однофазное напряжение (например, из розетки 220В), а на выходе- трехфазное.
Извечная мечта советского человека- запустить в гараже трехфазный движок от розетки.

Добавил: да, в случае применения ПЧ появляется новая фича: плавное регулирование скорости вращения во всем диапазоне- буквально от нуля до максимума.

2Burrdozel
Но:
1) у Сергея однофазный двигатель
2) Дешевле наверное будет найти новый движок, чем ПЧ к старому => овчинка выделки не стоит.

Burrdozel написал :
да, в случае применения ПЧ появляется новая фича: плавное регулирование скорости вращения во всем диапазоне- буквально от нуля до максимума.

И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет
И тише работают и момент сохранять можно.

SergeyE написал :
Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?
Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках — что просто увеличить частоту с 50 герц до к примеру 100 ? В частности интересует этот двигатель: » >

  • Это элементарно — сам покупал такой недавно вместо сгоревшего- ремонт бессмысленен- дороже нового
  • ну Вами дорогой преобразователь АВВ , как у меня на работе, ни к чему, да еще трехфазный на киловатты- Вашему мотору на 280 Вт на 220 Вольт можно и дешевенький японский:

Частотный преобразователь VFnC1S-2004PL 0,4 кВт — 4 895,00руб

  • Там программируешь контроллер (вносишь данные по току, напряжению, частоте двигателя, нагрузке, диапазону регулирования, времени и кратности срабатывания защиты)- и вперед!

BV написал :
И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет

  • делали — у меня такие есть — 3 фазы 36 Вольт 200 Гц.

Valeryko написал :
сам покупал такой недавно вместо сгоревшего- ремонт бессмысленен- дороже нового

интересно, сколько такой движок стоит?

Valeryko написал :
Частотный преобразователь VFnC1S-2004PL 0,4 кВт — 4 895,00руб

Может получиться так, что то, что хочет сделать Сергей из этого движка может стоить уже в готовом виде на уровне этой суммы.

А можно не в тему?
Каким образом газобетон и пеноблоки могут быть «Похожими темами»?

BV написал :
интересно, сколько такой движок стоит?

преобразователь АВВ для 3-хфазного двигателя 1,5 кВт стоил моей фирме 280 евро

BV написал :
Может получиться так, что то, что хочет сделать Сергей из этого движка может стоить уже в готовом виде на уровне этой суммы.

  • У богатых свои причуды

sergey_sav написал :
А можно не в тему?
Каким образом газобетон и пеноблоки могут быть «Похожими темами»?

-когда я работал в одном из НИИ Госстроя СССР, это вообще одно научное направление было.

2sergey_sav А я предлагаю все темы с авторством SergeyE считать похожими

SergeyE написал :
Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?

Вам уже тут отвечали, так что можно встречный вопрос. А где может пригодиться эта штука?

2Valeryko Я спрашивал цену двигателя от стиралки, который S-E хочет управлять.

PS Наверное Сергей собирает неисправные стиралки и собирается делать из них циркулярные пилы.

Тогда проще заплатить токарю за шкивы нужного размера.

Valeryko написал :
-когда я работал в одном из НИИ Госстроя СССР, это вообще одно научное направление было.

Вы наверное не заметили. Я имел в виду темы внизу страницы.

sergey_sav написал :
Вы наверное не заметили. Я имел в виду темы внизу страницы.

Тогда как:
«Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной..» и «. газобетон и пеноблоки»

  • могут быть «Похожими темами»?

BV написал :
Я спрашивал цену двигателя от стиралки, который S-E хочет управлять.

  • меня-то зачем- он не мой.
  • Может Sergey Е он дорог, как память о дедушке, например..
  • а стоит он 800 рублей сейчас:
    » >

SergeyE написал :
Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках. В частности интересует этот двигатель: » >

Легко — надо просто перемотать двигатель, немножко по другому.

BV написал :
И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет

Всё не так плохо. Хотите такую? На конвеерах такого инструмента полно. У того же Fein есть в программе ВЧ инструмент.

2Alex___dr Я о «внутренней сущности» говорил.

короче не тот ценовой диапазон; будем ждать пока китайцы цены снизят — всего навсего кусок силикона (БУЭ-то по 35-50руб идут)

двигатель работает, я просто думал — м. его можно модернизировать таким образом; буду довольствоваться 1350 оборотами, а параллельно искать двигатель с таким же креплением и шкивом, но большей мощности

___________________________________________________
Вы мне лучше другое расскажите — как так получается, что в мясорубках бывают двигатели с номинальной мощностью в 300-400Вт, а пиковой 600-800Вт, а иногда попадаются экземпляры 130-1300 — за счет чего такие большие разбросы номинальной и пиковой мощностей . я думал, что у всех двигателей должно быть примерно одинаково — с такой мощностью он работает нормально, добавил к примеру 20% — с перегревов, а если 40% — сгорел

SergeyE написал :
с таким же креплением и шкивом, но большей мощности

мощности, или скорости? Для чего, всё-таки?
Шкиф можно пересадить со старого.

BV написал :
Я о «внутренней сущности» говорил.

А что не так? Трёхфазный ассинхронник — её внутренняя сущность.

Alex___dr написал :
Трёхфазный ассинхронник — её внутренняя сущность.

  • схема управления + кнопка регулятор и всё это внутри корпуса. И питание от однофазного 220.
  • схема управления + кнопка регулятор и питание всего добра от однофазного 220.

Добавте и будет Вам счастье.

SergeyE написал :
короче не тот ценовой диапазон; будем ждать пока китайцы цены снизят — всего навсего кусок силикона (БУЭ-то по 35-50руб идут)

Вы хоть ссылки-то читайте, а не только цены в них:

«Частотные преобразователи TOSHIBA (Япония)
Компания TOSHIBA является признанным лидером мирового полупроводникового приборостроения и производит широкий спектр электронной и электротехнической продукции высокого качества.

В настоящее время маркетинговая стратегия фирмы позволяет делать потребителю бескомпромиссное ценовое предложение по частотным преобразователям: на 5-15 % ниже преобразователей отечественного и китайского производства и на 60-100 % ниже брэндовых преобразователей аналогичного уровня.

При этом сохранена исключительная надежность (3 года гарантии) и все функциональные преимущества высокотехнологичных инверторов Тошиба»

  • так что я Вам еще дешевый предложил.

SergeyE написал :
двигатель работает, я просто думал — м. его можно модернизировать таким образом

  • из «запорожца» «Мерседес» сделать еще проще-были бы деньги.

SergeyE написал :
за счет чего такие большие разбросы номинальной и пиковой мощностей . я думал, что у всех двигателей должно быть примерно одинаково — с такой мощностью он работает нормально, добавил к примеру 20% — с перегревов, а если 40% — сгорел

  • То есть разнообразие конструкций, типоразмеров, принципов работы двигателей — это просто от нечего делать?
  • Простите, но разные двигатели для разных целей предназначены — одни — для пиковых нагрузок, друг — ие для длительных, а есть и «промежуточные варианты»..

Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 12в, 220в, 24в

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото — мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.

Фото — регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.

Фото — шим контроллер оборотов

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

  1. Двигателя переменного тока;
  2. Главного контроллера привода;
  3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото — схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Фото — синусоида нормальной работы электродвигателя

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

  1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
  2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
  3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
  4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
  5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото — схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото — схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

FAQ по электродвигателям

1. Какие электродвигатели применяются чаще всего?

Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя требуется трехфазное напряжение, создающее на обмотках статора вращающееся магнитное поле. Это поле приводит в движение ротор двигателя, который передает крутящий момент на нагрузку, например, на пропеллер вентилятора или редуктор конвейера. Изменяя конфигурацию обмоток статора, можно менять основные характеристики привода – частоту оборотов и мощность на валу. В случае работы асинхронного электродвигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы.

Также в настоящее время находят применение двигатели постоянного тока. Данные приводы имеют щетки, подверженные износу и искрению. Кроме того, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока используются там, где необходимо быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

2. Какие способы управления электродвигателями используются на практике?

Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности. Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение заданной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной скоростью и сможет обеспечить мощность на валу не более номинала. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, используют преобразователи частоты. ПЧ может обеспечить нужный режим разгона и торможения, а также позволит оперативно управлять частотой работы.

Для обеспечения требуемого разгона и торможения без изменения рабочей частоты применяют устройство плавного пуска (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя, используют схему включения «звезда-треугольник».

Для запуска двигателей без ПЧ и УПП широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

3. Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?

Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.

Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.

4. Как определить мощность электродвигателя?

Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по шильдику. На нем указана механическая мощность (мощность на валу), значение которой всегда меньше потребляемой мощности за счет потерь на трение и нагрев. Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, можно очень приблизительно оценить характеристики привода по его габаритам. При одинаковой мощности двигатель с бо́льшим диаметром вала будет иметь более высокую мощность на валу и меньшую частоту оборотов.

Также мощность можно определить по нагрузке и по настройкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Еще один способ – включаем двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого измеряем токоизмерительными клещами ток, который должен быть одинаков по всем обмоткам. Для приблизительной оценки мощности асинхронного двигателя, подключенного по схеме «звезда», нужно разделить номинальный измеренный ток на 2.

5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?

Бывает так, что известен ток асинхронного двигателя (по измерениям в номинальном режиме или по шильдику), но неизвестна его мощность. Как в таком случае рассчитать мощность? Обычно используют следующую формулу:

где:
Р – номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт (указывается на шильдике),
I – ток двигателя, А,
U – напряжение питания обмоток (380 В при подключении в «звезду», 220 В при подключении в «треугольник»),
cosφ, η – коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь (обычно 0,7…0,8).

Для расчета тока по известной мощности пользуются обратной формулой:

Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в «звезду» (это подключение используется чаще всего), существует простое эмпирическое правило – чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2.

7. Как увеличить мощность электродвигателя?

Номинальная мощность на валу, которая указывается на шильдике двигателя, обычно ограничивается допустимым током, а значит – нагревом корпуса привода. Поэтому при увеличении мощности необходимо предпринять дополнительные меры по охлаждению электродвигателя, установив отдельный вентилятор.

При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Мощность также можно увеличить с помощью редуктора или ременной передачи, пожертвовав количеством оборотов, если это допустимо.

Если приведенные советы неприменимы – придётся менять двигатель на более мощный.

8. Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети (380 на 220)?

При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

9. Какие исполнения двигателей бывают?

В зависимости от исполнения электродвигатели классифицируются по способу монтажа, классу защиты, климатическому исполнению. Существует два основных способа монтажа асинхронных электродвигателей – на лапах и через фланец. Оба варианта исполнения в различных комбинациях показаны в таблице ниже.

Виды климатического исполнения предполагают использование двигателя в определенных климатических зонах: умеренный климат (У), холодный климат (ХЛ), умеренно-холодный климат (УХЛ), тропический климат (Т), общеклиматическое исполнение (О), общеклиматическое морское исполнение (ОМ), всеклиматическое исполнение (В). Также различают категории размещения (на открытом воздухе, под навесом или в помещении и т.д.).

Класс защиты обозначает характер защиты двигателя от попадания пыли и влаги. Наиболее часто встречаются приводы с классами IP55 и IP55.

10. Зачем электродвигателю тормоз?

В некоторых устройствах (лифтах, электроталях, лебедках) при остановке двигателя необходимо зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который входит в конструкцию двигателя и располагается в его задней части. Управление тормозом осуществляется с помощью частотного преобразователя или схемы на контакторах.

11. Как двигатель обозначается на электрических схемах?

Электродвигатель обозначается на схемах с помощью буквы «М», вписанной в круг. Также на схемах могут быть указаны порядковый номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток ( «звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений показаны ниже.

12. Почему греется электродвигатель?

Двигатель может нагреваться по одной из следующих причин:

  • износ подшипников и повышенное механическое трение
  • увеличение нагрузки на валу
  • перекос напряжения питания
  • пропадание фазы
  • замыкание в обмотке
  • проблема с обдувом (охлаждением)

Нагрев двигателя резко снижает его ресурс и КПД, а также может приводить к поломке привода.

13. Типичные неисправности электродвигателей

Выделяют два вида неисправностей электродвигателей: электрические и механические.

К электрическим относятся неисправности, связанные с обмоткой:

  • межвитковое замыкание
  • замыкание обмотки на корпус
  • обрыв обмотки

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

  • износ и трение в подшипниках
  • проворачивание ротора на валу
  • повреждение корпуса двигателя
  • проворачивание или повреждение крыльчатки обдува

Замена подшипников должна производиться регулярно с учетом их износа и срока службы. Крыльчатка также меняется в случае повреждения. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и единственный выход — замена двигателя.

Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!

0 0 vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
×
×
Adblock
detector