Μερικές φορές προκύπτουν ερωτήσεις από τα μαθηματικά και τη φυσική σε σχέση με τα αυτοκίνητα. Συγκεκριμένα, ένα τέτοιο ζήτημα είναι η γωνιακή ταχύτητα. Αφορά τόσο τη λειτουργία μηχανισμών όσο και με τις στροφές. Ας μάθουμε πώς να προσδιορίσετε αυτήν την τιμή, πώς μετριέται και ποιοι τύποι πρέπει να χρησιμοποιηθούν εδώ.

Πώς να προσδιορίσετε τη γωνιακή ταχύτητα: ποια είναι αυτή η ποσότητα;

Από φυσική και μαθηματική άποψη, αυτή η ποσότητα μπορεί να οριστεί ως εξής: αυτά είναι δεδομένα που δείχνουν πόσο γρήγορα ένα συγκεκριμένο σημείο περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του κύκλου κατά μήκος του οποίου κινείται.

ΔΕΣ ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ

Αυτή η φαινομενικά καθαρά θεωρητική αξία έχει σημαντική πρακτική σημασία κατά τη λειτουργία ενός αυτοκινήτου. Ακολουθούν μερικά μόνο παραδείγματα:

• Είναι απαραίτητο να συσχετιστούν σωστά οι κινήσεις με τις οποίες περιστρέφονται οι τροχοί κατά την περιστροφή. Η γωνιακή ταχύτητα ενός τροχού αυτοκινήτου που κινείται κατά μήκος του εσωτερικού τμήματος της τροχιάς πρέπει να είναι μικρότερη από αυτή του εξωτερικού.
• Πρέπει να υπολογίσετε πόσο γρήγορα περιστρέφεται ο στροφαλοφόρος άξονας στο αυτοκίνητο.
• Τέλος, το ίδιο το αυτοκίνητο, όταν περνάει από μια στροφή, έχει επίσης μια ορισμένη τιμή των παραμέτρων κίνησης - και στην πράξη, η σταθερότητα του αυτοκινήτου στον αυτοκινητόδρομο και η πιθανότητα ανατροπής εξαρτώνται από αυτές.

Τύπος για το χρόνο που χρειάζεται για να περιστραφεί ένα σημείο γύρω από έναν κύκλο δεδομένης ακτίνας

Για τον υπολογισμό της γωνιακής ταχύτητας χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

ω = ∆φ /∆t

• ω (διαβάστε "ωμέγα") είναι η πραγματική υπολογιζόμενη τιμή.
• ∆φ (διαβάστε «δέλτα φι») – γωνία περιστροφής, η διαφορά μεταξύ της γωνιακής θέσης ενός σημείου την πρώτη και την τελευταία στιγμή της μέτρησης.
• ∆t
  (διαβάστε «δέλτα τε») – ο χρόνος κατά τον οποίο συνέβη αυτή η μετατόπιση. Πιο συγκεκριμένα, ως «δέλτα», σημαίνει τη διαφορά μεταξύ των χρονικών τιμών ​​τη στιγμή που ξεκίνησε η μέτρηση και όταν ολοκληρώθηκε.

Ο παραπάνω τύπος για τη γωνιακή ταχύτητα ισχύει μόνο σε γενικές περιπτώσεις. Όταν μιλάμε για ομοιόμορφα περιστρεφόμενα αντικείμενα ή για τη σχέση μεταξύ της κίνησης ενός σημείου στην επιφάνεια ενός τμήματος, της ακτίνας και του χρόνου περιστροφής, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν άλλες σχέσεις και μέθοδοι. Συγκεκριμένα, εδώ θα χρειαστεί ένας τύπος συχνότητας περιστροφής.

Η γωνιακή ταχύτητα μετριέται στα περισσότερα διαφορετικές μονάδες. Θεωρητικά, χρησιμοποιούνται συχνά rad/s (ακτίνια ανά δευτερόλεπτο) ή μοίρες ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, αυτή η τιμή σημαίνει λίγα στην πράξη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε εργασίες σχεδιασμού. Στην πράξη, μετριέται περισσότερο σε στροφές ανά δευτερόλεπτο (ή λεπτό, αν μιλάμε για αργές διεργασίες). Από αυτή την άποψη, είναι κοντά στην ταχύτητα περιστροφής.

Γωνία περιστροφής και περίοδος περιστροφής

Πολύ πιο συχνά χρησιμοποιείται από τη γωνία περιστροφής είναι ο ρυθμός περιστροφής, ο οποίος μετρά πόσες περιστροφές κάνει ένα αντικείμενο σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Το γεγονός είναι ότι το ακτίνιο που χρησιμοποιείται για τους υπολογισμούς είναι η γωνία σε έναν κύκλο όταν το μήκος του τόξου είναι ίσο με την ακτίνα. Αντίστοιχα, υπάρχουν 2 π ακτίνια σε έναν ολόκληρο κύκλο. Ο αριθμός π είναι παράλογος και δεν μπορεί να μειωθεί ούτε σε δεκαδικό ούτε σε απλό κλάσμα. Επομένως, εάν συμβεί ομοιόμορφη περιστροφή, είναι ευκολότερο να μετρηθεί σε συχνότητα. Μετριέται σε rpm - στροφές ανά λεπτό.

Εάν το θέμα δεν αφορά μια μεγάλη χρονική περίοδο, αλλά μόνο την περίοδο κατά την οποία συμβαίνει μια επανάσταση, τότε χρησιμοποιείται εδώ η έννοια της περιόδου κυκλοφορίας. Δείχνει πόσο γρήγορα συμβαίνει ένα πράγμα Κυκλοφορία κυκλικού κόμβου. Η μονάδα μέτρησης εδώ θα είναι η δεύτερη.

Η σχέση μεταξύ της γωνιακής ταχύτητας και της συχνότητας περιστροφής ή της περιόδου περιστροφής φαίνεται από τον ακόλουθο τύπο:

ω = 2 π / T = 2 π *f,

• ω – γωνιακή ταχύτητα σε rad/s;
• T – περίοδος κυκλοφορίας.
• f – συχνότητα περιστροφής.

Μπορείτε να πάρετε οποιαδήποτε από αυτές τις τρεις ποσότητες από άλλη χρησιμοποιώντας τον κανόνα των αναλογιών, χωρίς να ξεχάσετε να μετατρέψετε τις διαστάσεις σε μία μορφή (σε λεπτά ή δευτερόλεπτα)

Ποια είναι η γωνιακή ταχύτητα σε συγκεκριμένες περιπτώσεις;

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα υπολογισμού με βάση τους παραπάνω τύπους. Ας πούμε ότι έχουμε αυτοκίνητο. Όταν οδηγεί με 100 km/h, ο τροχός του, όπως δείχνει η πρακτική, κάνει κατά μέσο όρο 600 στροφές ανά λεπτό (f = 600 rpm). Ας υπολογίσουμε τη γωνιακή ταχύτητα.

Αρχικά, ας μετατρέψουμε τις rpm σε r/s. Για να το κάνετε αυτό, διαιρέστε το 600 με το 60 (τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ένα λεπτό) και λάβετε 10 rps. Στην πορεία, λάβαμε επίσης την περίοδο κυκλοφορίας: αυτή η τιμή είναι το αντίστροφο της συχνότητας και, όταν μετράται σε δευτερόλεπτα, 0,1 s.

Δεδομένου ότι είναι αδύνατο να εκφραστεί με ακρίβεια το π σε δεκαδικά κλάσματα, το αποτέλεσμα θα είναι περίπου 62,83 rad/s.

Σχέση μεταξύ γωνιακών και γραμμικών ταχυτήτων

Στην πράξη, είναι συχνά απαραίτητο να ελέγχεται όχι μόνο η ταχύτητα με την οποία αλλάζει η γωνιακή θέση ενός σημείου περιστροφής, αλλά και η ταχύτητά του σε σχέση με τη γραμμική κίνηση. Στο παραπάνω παράδειγμα, έγιναν υπολογισμοί για έναν τροχό - αλλά ο τροχός κινείται κατά μήκος του δρόμου και είτε περιστρέφεται υπό την επίδραση της ταχύτητας του αυτοκινήτου, είτε ο ίδιος του παρέχει αυτήν την ταχύτητα. Αυτό σημαίνει ότι κάθε σημείο στην επιφάνεια του τροχού, εκτός από το γωνιακό, θα έχει και γραμμική ταχύτητα.

Ο ευκολότερος τρόπος για να το υπολογίσετε είναι μέσω της ακτίνας. Δεδομένου ότι η ταχύτητα εξαρτάται από το χρόνο (που θα είναι η περίοδος περιστροφής) και τη διανυθείσα απόσταση (που θα είναι η περιφέρεια), τότε, λαμβάνοντας υπόψη τους παραπάνω τύπους, η γωνιακή και η γραμμική ταχύτητα θα συσχετιστούν ως εξής:

• V – γραμμική ταχύτητα.
• R – ακτίνα.

Από τον τύπο είναι προφανές ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή αυτής της ταχύτητας. Σε σχέση με τον τροχό με τα περισσότερα υψηλή ταχύτηταένα σημείο στην εξωτερική επιφάνεια του πέλματος θα μετακινηθεί (το R είναι το μέγιστο), αλλά ακριβώς στο κέντρο της πλήμνης η γραμμική ταχύτητα θα είναι μηδέν.

Επιτάχυνση, ροπή και σύνδεσή τους με τη μάζα

Εκτός από τις παραπάνω τιμές, υπάρχουν πολλά άλλα ζητήματα που σχετίζονται με την περιστροφή. Λαμβάνοντας υπόψη πόσα περιστρεφόμενα μέρη διαφορετικών βαρών υπάρχουν σε ένα αυτοκίνητο, η πρακτική σημασία τους δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Ακόμη και η περιστροφή είναι σημαντική. Αλλά δεν υπάρχει ούτε ένα μέρος που να περιστρέφεται ομοιόμορφα όλη την ώρα. Ο αριθμός των περιστροφών οποιουδήποτε περιστρεφόμενου εξαρτήματος, από τον στροφαλοφόρο άξονα μέχρι τον τροχό, πάντα τελικά αυξάνεται και μετά μειώνεται. Και η τιμή που δείχνει πόσο έχουν αυξηθεί οι στροφές ονομάζεται γωνιακή επιτάχυνση. Δεδομένου ότι είναι παράγωγο της γωνιακής ταχύτητας, μετριέται σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο (όπως η γραμμική επιτάχυνση - σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο).

Μια άλλη πτυχή συνδέεται με την κίνηση και την αλλαγή της στο χρόνο - η γωνιακή ορμή. Αν μέχρι αυτό το σημείο μπορούσαμε να εξετάσουμε μόνο καθαρά μαθηματικά χαρακτηριστικά κίνησης, τότε εδώ πρέπει να λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι κάθε τμήμα έχει μια μάζα που κατανέμεται γύρω από τον άξονά του. Καθορίζεται από τον λόγο της αρχικής θέσης του σημείου, λαμβάνοντας υπόψη την κατεύθυνση της κίνησης - και την ορμή, δηλαδή το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητας. Γνωρίζοντας τη στιγμή της ώθησης που προκύπτει κατά την περιστροφή, είναι δυνατό να προσδιοριστεί ποιο φορτίο θα πέσει σε κάθε μέρος όταν αλληλεπιδρά με ένα άλλο

Μεντεσέ ως παράδειγμα μετάδοσης παλμών

Χαρακτηριστικό παράδειγμα για το πώς εφαρμόζονται όλα τα παραπάνω δεδομένα είναι η άρθρωση των ίσων γωνιακές ταχύτητες(CV άρθρωση). Αυτό το μέρος χρησιμοποιείται κυρίως σε αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς, όπου είναι σημαντικό όχι μόνο να διασφαλίζονται διαφορετικοί ρυθμοί περιστροφής των τροχών κατά την στροφή, αλλά και η ελεγχιμότητά τους και η μεταφορά της ώθησης από τον κινητήρα σε αυτούς.

ΔΕΣ ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ

Ο σχεδιασμός αυτής της μονάδας έχει ακριβώς ως στόχο:

• συγκρίνετε μεταξύ τους πόσο γρήγορα περιστρέφονται οι τροχοί.
• εξασφαλίστε την περιστροφή τη στιγμή της στροφής.
• εγγυώνται την ανεξαρτησία της πίσω ανάρτησης.

Ως αποτέλεσμα, όλοι οι τύποι που δίνονται παραπάνω λαμβάνονται υπόψη στη λειτουργία της άρθρωσης CV.

Τα παλιά και μεταχειρισμένα ασύγχρονα μηχανήματα σοβιετικής κατασκευής θεωρούνται τα υψηλότερα ποιοτικά και ανθεκτικότερα. Ωστόσο, όπως γνωρίζουν πολλοί ηλεκτρολόγοι, οι πινακίδες σε αυτά μπορεί να είναι εντελώς δυσανάγνωστες και ο ίδιος ο κινητήρας θα μπορούσε να έχει ξανατυλιχθεί. Μπορείτε να προσδιορίσετε την ονομαστική ταχύτητα από τον αριθμό των πόλων στην περιέλιξη, αλλά αν μιλάμε για μηχανές με τυλιγμένο ρότορα ή δεν υπάρχει επιθυμία αποσυναρμολόγησης του περιβλήματος, μπορείτε να καταφύγετε σε μία από τις αποδεδειγμένες μεθόδους.

Προσδιορισμός ταχύτητας χρησιμοποιώντας γραφικό σχέδιο

Για τον προσδιορισμό της ταχύτητας περιστροφής του κινητήρα, υπάρχουν στρογγυλά γραφικά σχέδια. Το θέμα είναι ότι ένας κύκλος χαρτιού με ένα δεδομένο σχέδιο κολλημένο στο άκρο του άξονα όταν περιστρέφεται σχηματίζει ένα συγκεκριμένο γραφικό αποτέλεσμα όταν φωτίζεται από μια πηγή φωτός με συχνότητα 50 Hz. Έτσι, διαβάζοντας πολλά σχήματα και συγκρίνοντας το αποτέλεσμα με τα δεδομένα του πίνακα, μπορείτε να προσδιορίσετε την ονομαστική ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα.

Τυπικά χαρακτηριστικά για τις διαστάσεις εγκατάστασης

Η βιομηχανική παραγωγή της ΕΣΣΔ, όπως οι περισσότερες σύγχρονες, πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με κρατικά πρότυπακαι έχουν καθιερωμένο πίνακα αντιστοιχίας. Με βάση αυτό, μπορείτε να μετρήσετε το ύψος του κέντρου του άξονα σε σχέση με το επίπεδο προσγείωσης, τις διαμέτρους του, καθώς και τις διαστάσεις των οπών στερέωσης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά τα δεδομένα θα είναι αρκετά για να τα βρείτε στον πίνακα ο σωστός κινητήραςκαι όχι μόνο καθορίζουν την ταχύτητα περιστροφής, αλλά και καθορίζουν την ηλεκτρική και χρήσιμη ισχύ του.

Χρήση μηχανικού στροφόμετρου

Πολύ συχνά είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν όχι μόνο τα ονομαστικά χαρακτηριστικά μιας ηλεκτρικής μηχανής, αλλά και να γνωρίζουμε τον ακριβή αριθμό των στροφών σε αυτή τη στιγμή. Αυτό γίνεται κατά τη διάγνωση και για τον προσδιορισμό του ακριβούς δείκτη.

Στα ηλεκτρομηχανολογικά εργαστήρια και στην παραγωγή χρησιμοποιούνται ειδικά όργανα - στροφόμετρα. Εάν αποκτήσετε πρόσβαση σε τέτοιο εξοπλισμό, μετρήστε την ταχύτητα περιστροφής ασύγχρονος κινητήραςδυνατό σε λίγα δευτερόλεπτα. Το στροφόμετρο διαθέτει δείκτη ή ψηφιακό καντράν και ράβδο μέτρησης, στο άκρο της οποίας υπάρχει μια τρύπα με μια μπάλα. Εάν λιπάνετε την οπή κεντραρίσματος στον άξονα με παχύρρευστο κερί και πιέσετε σφιχτά τη ράβδο μέτρησης επάνω της, ο ακριβής αριθμός στροφών ανά λεπτό θα εμφανιστεί στον επιλογέα.

Χρήση ανιχνευτή εφέ στροβοσκοπίου

Εάν ο κινητήρας χρησιμοποιείται, μπορείτε να αποφύγετε την ανάγκη να τον αποσυνδέσετε ενεργοποιητήκαι αφαιρέστε το πίσω περίβλημα μόνο για να φτάσετε στην κεντρική τρύπα. Ο ακριβής αριθμός στροφών σε αυτές τις περιπτώσεις μπορεί επίσης να μετρηθεί χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή στροβοσκοπίου. Για να γίνει αυτό, εφαρμόζεται ένα διαμήκη σημάδι στον άξονα του κινητήρα. άσπροκαι τοποθετήστε το φωτοσυλλέκτη της συσκευής απέναντί ​​του.

Όταν ανάβετε τον κινητήρα, η συσκευή θα καθορίσει τον ακριβή αριθμό στροφών ανά λεπτό με βάση τη συχνότητα εμφάνισης μιας λευκής κηλίδας. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται, κατά κανόνα, για τη διαγνωστική εξέταση των ισχυρών Ηλεκτρικές Μηχανέςκαι την εξάρτηση της ταχύτητας περιστροφής από το εφαρμοζόμενο φορτίο.

Χρήση ψυγείου από προσωπικό υπολογιστή

Για να μετρήσετε τις στροφές του κινητήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολύ πρωτότυπη μέθοδος. Χρησιμοποιεί ψύξη λεπίδων από προσωπικό υπολογιστή. Η προπέλα είναι στερεωμένη στο άκρο του άξονα χρησιμοποιώντας ταινία διπλής όψης και το πλαίσιο του ανεμιστήρα συγκρατείται χειροκίνητα. Το καλώδιο του ανεμιστήρα είναι συνδεδεμένο σε οποιοδήποτε από τα βύσματα της μητρικής πλακέτας, όπου μπορούν να ληφθούν μετρήσεις, χωρίς να απαιτείται τροφοδοσία στο ίδιο το ψυγείο. Ακριβής δείκτηςΗ ταχύτητα περιστροφής μπορεί να ληφθεί μέσω του βοηθητικού προγράμματος BIOS ή ενός βοηθητικού προγράμματος διάγνωσης που εκτελείται κάτω από το λειτουργικό σύστημα.

Όλοι οι ηλεκτροκινητήρες έχουν τα ακόλουθα βασικά χαρακτηριστικά:

• Κατανάλωση ενέργειας
• Μέγιστη απόδοση
• Ονομαστική ταχύτητα άξονα
• Ονομαστική ροπή

Εχουν επίσης μηχανικά χαρακτηριστικά– εξάρτηση της ροπής από τις στροφές. Ο αριθμός των στροφών του ηλεκτροκινητήρα μπορεί να προσδιοριστεί από τα πηνία περιέλιξης του στάτορα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να βρείτε ένα πηνίο στον στάτορα που είναι καλύτερα ορατό. Εάν υπολογίσετε την απόσταση που καταλαμβάνει το πηνίο κατά μήκος του δακτυλίου σιδήρου του στάτορα, μπορείτε να προσδιορίσετε με ακρίβεια πόσες στροφές έχει ένα δεδομένο ασύγχρονο μοντέλο.

Οι ασύγχρονες συσκευές χωρίζονται ανάλογα με τον αριθμό των στροφών του κινητήρα σε: 1000 rpm, 1500 rpm και 3000 rpm.

Εάν η απόσταση είναι το ήμισυ του δακτυλίου του στάτορα, τότε πρόκειται για μονάδα 3000 σ.α.λ. Αν είναι το 1/3 του δακτυλίου από σίδηρο, τότε έχει 1500 σ.α.λ. Εάν η απόσταση που καταλαμβάνει το πηνίο είναι το 1/4 του σιδερένιου δακτυλίου, τότε αυτή η συσκευήέχει 1000 σ.α.λ.

Τα μοντέλα με 1000 rpm χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό όπου δεν υπάρχει ανάγκη υψηλή ταχύτηταπεριστροφή του άξονα του ρότορα. Για παράδειγμα, σε βαρούλκα, γερανούς, μεταφορείς κ.λπ.

Ηλεκτροκινητήρες με ταχύτητες 1500 και 3000 σ.α.λ. χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα μεταλλουργίας και ξυλουργικής, συμπιεστές, ψυγεία κ.λπ.

Η ισχύς τους μπορεί να κυμαίνεται από 0,12 έως 200 kW, κάτι που εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος και τον σκοπό του εξοπλισμού.

Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές, ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα, ταξινομούνται:

1. Για πολλαπλά μοντέλα
2. Για χωρίς αισθητήρες χωρίς ψήκτρες
3. Για τα brushless με αισθητήρες Hall.

Επίσης, όλοι οι ελεγκτές ταχύτητας ηλεκτροκινητήρα διαφέρουν ανάλογα με το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας, την τάση της μπαταρίας και την εργασία με διαφορετικούς τύπους μπαταριών.

Οι ρυθμιστές που έχουν σχεδιαστεί για συσκευές χωρίς ψήκτρες όχι μόνο ελέγχουν την ισχύ, αλλά και καθορίζουν τη θέση του ρότορα σε κάθε χρονική στιγμή για να ρυθμίσουν σωστά τις φάσεις των τριών τάσεων τροφοδοσίας που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του κινητήρα.

Ρυθμιστές για κινητήρες μεταγωγέαμπορεί να συνδεθεί με πολλούς κινητήρες, παράλληλα ή σε σειρά, με την προϋπόθεση ότι το συνολικό ρεύμα δεν υπερβαίνει μέγιστο ρεύμα, σχεδιασμένο για αυτόν τον ρυθμιστή.

Ρυθμιστές σχεδιασμένοι για ηλεκτροκινητήρεςσκάφος, εξοπλισμένο πρόσθετη προστασίααπό την υγρασία και είναι υγρόψυκτοι.

Οι ρυθμιστές που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένοι με ψυγείο αερόψυξηκαι αντιστρέφοντας την φορά περιστροφής.

Ορισμένα μοντέλα ρυθμιστών έχουν κουμπιά στο σώμα για αλλαγή παραμέτρων, άλλα προσαρμόζονται χρησιμοποιώντας εξοπλισμό.

Βασικές ρυθμιζόμενες λειτουργίες των ρυθμιστών:

• Το Governor είναι ένας τρόπος ρύθμισης όχι της ισχύος, αλλά της ταχύτητας. Όταν αλλάζουν τα φορτία, ο ελεγκτής προσθέτει ή μειώνει την ισχύ.
• Λειτουργία εκκίνησης – γρήγορη, ομαλή, σκληρή.
• Για μια συσκευή με κιβώτια ταχυτήτων ή βαριές λεπίδες, μια λειτουργία που επιβραδύνει την αύξηση της ταχύτητας κατά την εκκίνηση.
• Ρύθμιση του χρόνου αύξησης της ταχύτητας από το μηδέν στο μέγιστο – δηλ. επιτάχυνση ή κράτηση.
• Ρύθμιση της λειτουργίας αερίου - η εξάρτηση της ταχύτητας του κινητήρα από το γκάζι. Μπορεί να εξοπλιστεί με αυτόματη βαθμονόμηση.
• Λειτουργία πέδησης – ενεργοποίηση/απενεργοποίηση λειτουργίας πέδησης. Ορισμένοι ελεγκτές έχουν λειτουργία για τη ρύθμιση της δύναμης πέδησης από 0 έως 100%.
• Λειτουργία αντιστροφής – ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τη λειτουργία αντίστροφης λειτουργίας.
• Ρύθμιση ορίου ρεύματος - ρυθμίζει τη μέγιστη ένταση ρεύματος, εάν ξεπεραστεί, η μονάδα απενεργοποιείται αυτόματα.
• Η λειτουργία τάσης απενεργοποιεί τον κινητήρα – ρυθμίζει την ελάχιστη τάση μπαταρία. Για την προστασία της μπαταρίας από βαθιά εκκένωση, το αποσυνδέει από τον κινητήρα.
• Τύπος λειτουργίας διακοπής λειτουργίας κινητήρα - ήπια ή σκληρή διακοπή λειτουργίας όταν ενεργοποιείται η προστασία.
• Η ρύθμιση της συχνότητας παλμού βελτιώνει τη γραμμικότητα του ελέγχου ταχύτητας. Χρησιμοποιείται κυρίως για κινητήρες χαμηλής επαγωγής 3-4 στροφών.
• Λειτουργία Advance – ρυθμίζει την προοδευτική γωνία μεταγωγής περιέλιξης.

Πώς να μειώσετε την ταχύτητα ή πώς να αυξήσετε την ταχύτητα του ηλεκτροκινητήρα; Για να γίνει αυτό, πρέπει να αλλάξετε την τάση στις περιελίξεις του στάτη. Η εξάρτηση της τάσης από την ταχύτητα περιστροφής είναι σχεδόν γραμμική.

Για να αλλάξετε την ταχύτητα μιας συσκευής μεταγωγέα με ανεξάρτητη διέγερση, πρέπει να αλλάξετε την τάση στις περιελίξεις του ρότορα, χωρίς να αλλάξετε την τάση στην περιέλιξη του στάτορα.

Για να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής με διαδοχική διέγερση, τροφοδοτείται από το δίκτυο εναλλασσόμενο ρεύμα, χρησιμοποιείται ρυθμιστής θυρίστορ.

Συχνά είναι απαραίτητο να μειωθεί η ταχύτητα περιστροφής ενός κινητήρα που εκτελεί ορισμένες εργασίες σε έναν μηχανισμό. Η μείωση της ταχύτητας του ηλεκτροκινητήρα μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας τυπικά κυκλώματα ελέγχου.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες AC χρησιμοποιούνται συχνά σε ανθρώπινες δραστηριότητες, σε μηχανές επεξεργασίας μετάλλων, μεταφορές, μηχανισμούς γερανών και άλλο εξοπλισμό. Οι κινητήρες μετατρέπουν την ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος σε περιστροφή του άξονα και των εξαρτημάτων. Χρησιμοποιούνται κυρίως ασύγχρονοι κινητήρες AC.

Ο ρότορας, όπως και ο στάτορας του κινητήρα, αποτελείται από πηνία σύρματος τοποθετημένα σε έναν πυρήνα από ειδικό χάλυβα. Η ταξινόμηση των ηλεκτροκινητήρων προκύπτει από τη μέθοδο τοποθέτησης της περιέλιξης.

Μια περιέλιξη από ορείχαλκο και χάλκινες ράβδους εισάγεται στον πυρήνα και οι δακτύλιοι τοποθετούνται κατά μήκος των άκρων. Ένα τέτοιο πηνίο σύρματος ονομάζεται βραχυκυκλωμένος (SC) ρότορας. Οι ηλεκτροκινητήρες μικρής ισχύος έχουν ράβδους καθώς και δίσκους που έχουν χυτευθεί μαζί. Για ηλεκτρικούς κινητήρες με υψηλή ροπή, τα μέρη χυτεύονται χωριστά και στη συνέχεια συγκολλούνται. Η περιέλιξη του στάτορα μπορεί να συνδεθεί με δύο τρόπους: τρίγωνο, αστέρι.

Ο ρότορας φάσης αποτελείται από μια τριφασική περιέλιξη ρότορα συνδεδεμένη δαχτυλίδια ολίσθησηςκαι βούρτσες για φαγητό. Η περιέλιξη είναι συνδεδεμένη με αστέρι.

Υπολογισμός του αριθμού των στροφών ενός ασύγχρονου κινητήρα

Ένας κοινός κινητήρας σε εργαλειομηχανές και συσκευές ανύψωσηςείναι ένας κινητήρας σκίουρου-κλουβιού, επομένως θα πρέπει να ληφθεί το παράδειγμα υπολογισμού για αυτό. Παρέχεται τάση δικτύου περιέλιξη στάτορα. Οι περιελίξεις μετατοπίζονται μεταξύ τους κατά 120 μοίρες. Το προκύπτον πεδίο ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής διεγείρει ένα ηλεκτρικό ρεύμα στην περιέλιξη. Ο ρότορας αρχίζει να λειτουργεί υπό την επίδραση της EMC.

Το κύριο χαρακτηριστικό της λειτουργίας του κινητήρα είναι ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό. Υπολογίζουμε αυτή την τιμή:

n = 60 f/p, rpm;

όπου f είναι η συχνότητα δικτύου, hertz, p είναι ο αριθμός των πόλων του στάτη (σε ζεύγη).

Υπάρχει μια πινακίδα με τεχνικά στοιχεία στο περίβλημα του κινητήρα. Εάν δεν υπάρχει, τότε μπορείτε να υπολογίσετε μόνοι σας τον αριθμό των στροφών του άξονα του εξοπλισμού χρησιμοποιώντας άλλα διαθέσιμα δεδομένα. Ο υπολογισμός γίνεται με τρεις τρόπους.

1. Ο υπολογισμός του αριθμού των πηνίων, ο οποίος συγκρίνεται με τα πρότυπα για διαφορετικές τάσεις, ακολουθεί τον πίνακα:

1. Υπολογισμός της ταχύτητας λειτουργίας ανά βήμα της διαμέτρου περιέλιξης χρησιμοποιώντας τον τύπο:

2 p = Z 1 / y, όπου 2p είναι ο αριθμός των πόλων, Z 1 είναι ο αριθμός των σχισμών στον στάτορα, y είναι το βήμα περιέλιξης.

Επιλέξτε τις κατάλληλες στροφές κινητήρα από τον πίνακα:

1. Υπολογίζουμε τον αριθμό των πόλων με βάση τις παραμέτρους του πυρήνα χρησιμοποιώντας τον τύπο:

2p = 0,35 Z 1 b / h ή 2 p = 0,5 D i / h,

όπου 2p είναι ο αριθμός των πόλων, Z 1 είναι ο αριθμός των αυλακώσεων, b το μέγεθος του δοντιού, cm, h το ύψος της πλάτης, cm, D i η διάμετρος των δοντιών, cm.

Με βάση τα αποτελέσματα του υπολογισμού και της επαγωγής, ακολουθεί ο αριθμός των στροφών της περιέλιξης και συγκρίνεται με τις τιμές του κινητήρα σύμφωνα με το διαβατήριο.

Πώς να αλλάξετε τις στροφές του κινητήρα;

Μπορείτε να αλλάξετε την ταχύτητα της ροπής του μηχανισμού εξοπλισμού με διάφορους τρόπους, για παράδειγμα, μηχανικά κιβώτια ταχυτήτων με αλλαγές ταχυτήτων, συμπλέκτες και άλλες συσκευές. Αυτό όμως δεν είναι πάντα δυνατό. Στην πράξη, χρησιμοποιούνται 7 μέθοδοι για τη διόρθωση της ταχύτητας περιστροφής κινητήρων μεταβλητής ταχύτητας. Όλες οι μέθοδοι χωρίζονται σε δύο κύριες κατευθύνσεις.

1. Διόρθωση του μαγνητικού πεδίου επηρεάζοντας τη συχνότητα του ρεύματος, μείωση ή αύξηση του αριθμού των ζευγών πόλων, διόρθωση τάσης. Η κατεύθυνση είναι χαρακτηριστική για κινητήρες με ρότορα σκίουρου (SC).
2. Η ολίσθηση διορθώνεται με την τάση τροφοδοσίας, την προσθήκη άλλης αντίστασης στο κύκλωμα του κυκλώματος του ρότορα, την εγκατάσταση διπλής παροχής ή χρησιμοποιώντας έναν καταρράκτη βαλβίδων. Αυτή η κατεύθυνση χρησιμοποιείται για ρότορες με φάσεις.

• Οι γεννήτριες συχνότητας διαθέτουν δύο τύπους ελέγχου: βαθμωτό και διανυσματικό. Με βαθμωτό έλεγχο, η συσκευή λειτουργεί σε ορισμένες τιμές της διαφοράς δυναμικού εξόδου και της συχνότητας που λειτουργούν σε πρωτόγονες οικιακές συσκευές, για παράδειγμα, ανεμιστήρες. Με τον διανυσματικό έλεγχο, η ένταση ρεύματος ρυθμίζεται με μεγάλη ακρίβεια.
• Κατά την επιλογή μιας συσκευής, οι παράμετροι ισχύος παίζουν καθοριστικό ρόλο. Η ποσότητα ισχύος διευρύνει το εύρος χρήσης και απλοποιεί τη συντήρηση.
• Κατά την επιλογή μιας συσκευής λαμβάνεται υπόψη το εύρος τάσης λειτουργίας του δικτύου, το οποίο μειώνει τον κίνδυνο αστοχίας του λόγω ξαφνικών αλλαγών στη διαφορά δυναμικού. Εάν η τάση αυξηθεί υπερβολικά, οι πυκνωτές του δικτύου μπορεί να εκραγούν.
• Η συχνότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας. Η αξία του καθορίζεται από τις απαιτήσεις παραγωγής. Η χαμηλότερη τιμή υποδεικνύει τη δυνατότητα χρήσης της ταχύτητας στον βέλτιστο τρόπο λειτουργίας. Για να αποκτήσετε μεγαλύτερο εύρος συχνοτήτων, χρησιμοποιούνται γεννήτριες συχνοτήτων με διανυσματικό έλεγχο. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιούνται συχνά μετατροπείς με εύρος συχνοτήτων από 10 έως 10 Hz.
• Ένας μετατροπέας συχνότητας που έχει πολλές διαφορετικές εξόδους και εισόδους είναι βολικός στη χρήση, αλλά το κόστος του είναι υψηλότερο και η διαμόρφωση είναι πιο δύσκολη. Υπάρχουν τρεις τύποι συνδετήρων συχνότητας: αναλογικοί, διακριτοί, ψηφιακοί. Σύνδεση αντίστροφη όψηΟι εντολές εισόδου γίνονται μέσω αναλογικών βυσμάτων. Ψηφιακά τερματικά εισάγουν σήματα από αισθητήρες ψηφιακού τύπου.
• Όταν επιλέγετε ένα μοντέλο μετατροπέα συχνότητας, πρέπει να αξιολογήσετε τον δίαυλο ελέγχου. Τα χαρακτηριστικά του ταιριάζουν με το κύκλωμα του μετατροπέα, το οποίο καθορίζει τον αριθμό των μαξιλαριών. Η καλύτερη επιλογήΗ γεννήτρια συχνοτήτων λειτουργεί με έναν εφεδρικό αριθμό υποδοχών για περαιτέρω εκσυγχρονισμό της συσκευής.
• Οι οδηγοί συχνότητας που μπορούν να αντέξουν βαριές υπερφορτώσεις (15% υψηλότερες από την ισχύ του κινητήρα) έχουν προτιμήσεις κατά την επιλογή. Για να αποφύγετε λάθη κατά την αγορά ενός μετατροπέα συχνότητας, διαβάστε τις οδηγίες. Περιέχει τις κύριες παραμέτρους για τη λειτουργία του εξοπλισμού. Εάν χρειάζεστε μια συσκευή για μέγιστα φορτία, τότε είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια γεννήτρια συχνότητας που να διατηρεί το ρεύμα σε λειτουργία αιχμής υψηλότερο από το 10% της ονομαστικής τιμής.

Πώς να συνδέσετε έναν μετατροπέα συχνότητας

Εάν το καλώδιο σύνδεσης είναι 220 V με 1η φάση, χρησιμοποιείται κύκλωμα "τρίγωνο". Δεν μπορείτε να συνδέσετε μετατροπέα συχνότητας εάν το ρεύμα εξόδου είναι υψηλότερο από το 50% της ονομαστικής τιμής.

Εάν το καλώδιο τροφοδοσίας είναι τριφασικό 380 V, τότε δημιουργείται ένα κύκλωμα "αστέρι". Για να διευκολυνθεί η σύνδεση του ρεύματος, παρέχονται επαφές και ακροδέκτες με ονομασίες γραμμάτων.

• Οι επαφές R, S, T προορίζονται για τη σύνδεση του τροφοδοτικού σε φάσεις.
• Οι ακροδέκτες U, V, W χρησιμεύουν ως σύνδεση κινητήρα. Για να αντιστρέψετε, απλώς αλλάξτε τη σύνδεση των δύο καλωδίων μεταξύ τους.

Η συσκευή πρέπει να διαθέτει μπλοκ με τερματικό σύνδεσης γείωσης. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο σύνδεσης.

Πώς να διατηρήσετε τους μετατροπείς συχνότητας;

Για τη μακροχρόνια λειτουργία του μετατροπέα απαιτείται παρακολούθηση της κατάστασής του και η συμμόρφωσή του με τις απαιτήσεις:

1. Καθαρίστε από τη σκόνη εσωτερικά στοιχεία. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν συμπιεστή για να αφαιρέσετε τη σκόνη συμπιεσμένος αέρας. Η ηλεκτρική σκούπα δεν είναι κατάλληλη για αυτούς τους σκοπούς.
2. Παρακολουθήστε περιοδικά την κατάσταση των εξαρτημάτων και αντικαταστήστε τα. Η διάρκεια ζωής των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών είναι πέντε χρόνια, οι σύνδεσμοι ασφαλειών είναι δέκα χρόνια. Οι ανεμιστήρες ψύξης διαρκούν 3 χρόνια πριν αντικατασταθούν. Οι συρμάτινες θηλιές χρησιμοποιούνται εδώ και έξι χρόνια.
3. Παρακολούθηση τάσης διαύλου συνεχές ρεύμακαι η θερμοκρασία των μηχανισμών είναι απαραίτητο μέτρο. Στο αυξημένη θερμοκρασίαΗ θερμοαγώγιμη πάστα στεγνώνει και καταστρέφει τους πυκνωτές. Κάθε 3 χρόνια, ένα στρώμα αγώγιμου πολτού εφαρμόζεται στους ακροδέκτες ισχύος.
4. Πρέπει να τηρούνται αυστηρά οι συνθήκες λειτουργίας και οι ώρες λειτουργίας. Θερμοκρασία περιβάλλονδεν πρέπει να υπερβαίνει τους 40 βαθμούς. Η σκόνη και η υγρασία επηρεάζουν αρνητικά την κατάσταση των στοιχείων εργασίας της συσκευής.

Απόσβεση μετατροπέα συχνότητας

Η ηλεκτρική ενέργεια γίνεται συνεχώς πιο ακριβή και οι διευθυντές των οργανισμών αναγκάζονται να εξοικονομούν με διαφορετικούς τρόπους. Στη βιομηχανική παραγωγή, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας καταναλώνεται από μηχανισμούς με ηλεκτροκινητήρες.

Οι κατασκευαστές συσκευών για ηλεκτρικές μηχανές και μονάδες προσφέρουν ειδικές συσκευέςκαι συσκευές για τον έλεγχο των ηλεκτροκινητήρων. Αυτές οι συσκευές εξοικονομούν ενέργεια ηλεκτρικό ρεύμα. Ονομάζονται μετατροπείς ή μετατροπείς συχνότητας.

Το οικονομικό κόστος για την αγορά μιας συσκευής συχνότητας δεν δικαιολογεί πάντα την εξοικονόμηση κόστους, αφού το κόστος τους είναι συγκρίσιμο με το κόστος. Δεν είναι πάντα δυνατός ο γρήγορος εξοπλισμός ενός μηχανισμού με έναν μετατροπέα. Τι δυσκολίες προκύπτουν σε αυτό; Ας δούμε τρόπους εκκίνησης ασύγχρονων κινητήρων για να κατανοήσουμε τα πλεονεκτήματα των μετατροπέων.

Μέθοδοι εκκίνησης κινητήρα

Μπορούν να οριστούν 4 μέθοδοι εκκίνησης κινητήρα.

1. Απευθείας σύνδεση, για κινητήρες έως 10 kW. Η μέθοδος είναι αναποτελεσματική για την επιτάχυνση, την αύξηση της ροπής και τις υπερφορτώσεις. Τα ρεύματα είναι 7 φορές υψηλότερα από τα ονομαστικά.
2. Ενεργοποίηση με επιλογή κυκλωμάτων "τρίγωνο" και "αστέρι".
3. Ενσωμάτωση μαλακού εκκινητή.
4. Εφαρμογή μετατροπέα. Η μέθοδος είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για την προστασία του κινητήρα, την επιτάχυνση, τη ροπή και την εξοικονόμηση ενέργειας.

Οικονομική αιτιολόγηση της επίδρασης ενός μετατροπέα

Ο χρόνος απόσβεσης του μετατροπέα υπολογίζεται από την αναλογία του κόστους αγοράς προς την εξοικονόμηση ενέργειας. Η εξοικονόμηση είναι συνήθως ίση με 20 έως 40% της ονομαστικής ισχύος του κινητήρα.

Οι παράγοντες μείωσης του κόστους που βελτιώνουν την απόδοση του μετατροπέα περιλαμβάνουν:

1. Μειωμένο κόστος συντήρησης.
2. Αύξηση της διάρκειας ζωής του κινητήρα.

Η εξοικονόμηση υπολογίζεται:

όπου Ε είναι εξοικονόμηση χρημάτων σε ρούβλια.

R inverter – ισχύς μετατροπέα;

H – ώρες λειτουργίας ανά ημέρα.

D – αριθμός ημερών.

K – συντελεστής αναμενόμενης ποσοστιαίας εξοικονόμησης.

T - τιμολόγιο ενέργειας σε ρούβλια.

Ο χρόνος απόσβεσης είναι ίσος με την αναλογία του κόστους αγοράς ενός μετατροπέα προς τα χρήματα που εξοικονομήθηκαν. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η περίοδος απόσβεσης κυμαίνεται από 3 μήνες έως 3 χρόνια. Εξαρτάται από την ισχύ του κινητήρα.

Μερικές φορές, στην πρακτική μου, έπρεπε να αντιμετωπίσω ένα πρόβλημα που σχετίζεται με ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες - πώς να προσδιορίσω τον αριθμό των στροφών του ρότορα του ηλεκτροκινητήρα εάν δεν υπάρχει ετικέτα και Τεχνικό εγχειρίδιοσε ηλεκτροκινητήρα;

Το ερώτημα, στην πραγματικότητα, επιλύεται απλά - η ταχύτητα μπορεί να προσδιοριστεί από τα πηνία περιέλιξης του στάτορα ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα.

Οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες χωρίζονται ανάλογα με τον αριθμό των περιστροφών του ρότορα σε: 1000 rpm, 1500 rpm και 3000 rpm. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι αν ονομάσουμε έναν ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα "χιλιάδα", τότε δεν έχει 1000 rpm, επειδή είναι ασύγχρονο (ο ρότορας υστερεί σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο). Μπορεί να έχει 940 rpm, 980 rpm περίπου, αλλά όχι 1000 rpm. Το ίδιο ισχύει για τις «μιάμισι χιλιάδες» (1440 - 1480 rpm) και «τρεις χιλιάδες» (2940 - 2980 rpm).

Πώς να προσδιορίσετε την ταχύτητα του ρότορα με την περιέλιξη του στάτορα

Ανοίγουμε ένα από τα δύο καλύμματα του ηλεκτροκινητήρα και κοιτάμε τα πηνία περιέλιξης, ή μάλλον, σε ένα πηνίο. Μπορεί να αποτελείται από πολλές ενότητες (2, 3, 4).

Στον στάτορα βρίσκουμε το πηνίο που είναι καλύτερα ορατό σε εμάς. Τώρα κοιτάμε το μέγεθός του, σε σχέση με το σίδερο του στάτορα. Δεν θα σας πω πώς συνδέονται τα πηνία μεταξύ τους, πώς συνδέονται τα τμήματα στο πηνίο, μέσω πόσων υποδοχών στον στάτορα τοποθετούνται κ.λπ. Δεν το χρειαζόμαστε αυτό τώρα. Τώρα πρέπει να προσδιορίσουμε την απόσταση που καταλαμβάνει ένα πηνίο κατά μήκος του σιδερένιου δακτυλίου του στάτορα.

Έχοντας καθορίσει αυτή την απόσταση (ακόμα και με το μάτι), μπορούμε να πούμε με σιγουριά πόσες στροφές έχει ένας δεδομένος ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας.

1. Εάν το πηνίο καταλαμβάνει το μισό του δακτυλίου σιδήρου του στάτορα, τότε ο ηλεκτροκινητήρας είναι 3000 rpm.