Προσδιορισμός στροφών ηλεκτροκινητήρα με πηνία περιέλιξης. Ταχύτητα περιστροφής ασύγχρονου άξονα κινητήρα Πώς να προσδιορίσετε τις στροφές κινητήρα

Δεδομένου ότι η γραμμική ταχύτητα αλλάζει ομοιόμορφα κατεύθυνση, η κυκλική κίνηση δεν μπορεί να ονομαστεί ομοιόμορφη, επιταχύνεται ομοιόμορφα.

Γωνιακή ταχύτητα

Ας επιλέξουμε ένα σημείο στον κύκλο 1 . Ας χτίσουμε μια ακτίνα. Σε μια μονάδα χρόνου, το σημείο θα μετακινηθεί σε ένα σημείο 2 . Σε αυτή την περίπτωση, η ακτίνα περιγράφει τη γωνία. Γωνιακή ταχύτηταείναι αριθμητικά ίση με τη γωνία περιστροφής της ακτίνας ανά μονάδα χρόνου.

Περίοδος και συχνότητα

Περίοδος εναλλαγής Τ- αυτός είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το σώμα κάνει μια περιστροφή.

Η συχνότητα περιστροφής είναι ο αριθμός των στροφών ανά δευτερόλεπτο.

Η συχνότητα και η περίοδος συνδέονται μεταξύ τους από τη σχέση

Σχέση με γωνιακή ταχύτητα

Γραμμική ταχύτητα

Κάθε σημείο του κύκλου κινείται με συγκεκριμένη ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα ονομάζεται γραμμική. Η κατεύθυνση του διανύσματος γραμμικής ταχύτητας συμπίπτει πάντα με την εφαπτομένη στον κύκλο.Για παράδειγμα, σπινθήρες από κάτω από μια μηχανή λείανσης κινούνται, επαναλαμβάνοντας την κατεύθυνση της στιγμιαίας ταχύτητας.

Σκεφτείτε ένα σημείο σε έναν κύκλο που κάνει μια περιστροφή, ο χρόνος που δαπανάται είναι η περίοδος Τ. Η διαδρομή που διανύει ένα σημείο είναι η περιφέρεια.

Κεντρομόλος επιτάχυνση

Όταν κινούμαστε σε κύκλο, το διάνυσμα της επιτάχυνσης είναι πάντα κάθετο στο διάνυσμα της ταχύτητας, κατευθυνόμενο προς το κέντρο του κύκλου.

Χρησιμοποιώντας τους προηγούμενους τύπους, μπορούμε να εξαγάγουμε τις ακόλουθες σχέσεις

Τα σημεία που βρίσκονται στην ίδια ευθεία που προέρχονται από το κέντρο του κύκλου (για παράδειγμα, αυτά θα μπορούσαν να είναι σημεία που βρίσκονται στις ακτίνες ενός τροχού) θα έχουν τις ίδιες γωνιακές ταχύτητες, περίοδο και συχνότητα. Δηλαδή θα περιστρέφονται με τον ίδιο τρόπο, αλλά με διαφορετικές γραμμικές ταχύτητες. Όσο πιο μακριά είναι ένα σημείο από το κέντρο, τόσο πιο γρήγορα θα κινηθεί.

Ο νόμος της πρόσθεσης ταχυτήτων ισχύει και για την περιστροφική κίνηση. Εάν η κίνηση ενός σώματος ή ενός συστήματος αναφοράς δεν είναι ομοιόμορφη, τότε ο νόμος ισχύει για στιγμιαίες ταχύτητες. Για παράδειγμα, η ταχύτητα ενός ατόμου που περπατά κατά μήκος της άκρης ενός περιστρεφόμενου καρουζέλ είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα της γραμμικής ταχύτητας περιστροφής της άκρης του καρουσέλ και της ταχύτητας του ατόμου.

Η Γη συμμετέχει σε δύο κύριες περιστροφικές κινήσεις: την ημερήσια (γύρω από τον άξονά της) και την τροχιακή (γύρω από τον Ήλιο). Η περίοδος περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο είναι 1 έτος ή 365 ημέρες. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της από τα δυτικά προς τα ανατολικά, η περίοδος αυτής της περιστροφής είναι 1 ημέρα ή 24 ώρες. Γεωγραφικό πλάτος είναι η γωνία μεταξύ του επιπέδου του ισημερινού και της κατεύθυνσης από το κέντρο της Γης σε ένα σημείο στην επιφάνειά της.

Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, η αιτία κάθε επιτάχυνσης είναι η δύναμη. Εάν ένα κινούμενο σώμα έχει κεντρομόλο επιτάχυνση, τότε η φύση των δυνάμεων που προκαλούν αυτή την επιτάχυνση μπορεί να είναι διαφορετική. Για παράδειγμα, αν ένα σώμα κινείται κυκλικά πάνω σε ένα σχοινί δεμένο πάνω του, τότε η ενεργούσα δύναμη είναι η ελαστική δύναμη.

Εάν ένα σώμα που βρίσκεται σε έναν δίσκο περιστρέφεται με τον δίσκο γύρω από τον άξονά του, τότε μια τέτοια δύναμη είναι η δύναμη τριβής. Εάν η δύναμη σταματήσει τη δράση της, τότε το σώμα θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή

Θεωρήστε την κίνηση ενός σημείου σε έναν κύκλο από το Α στο Β. Η γραμμική ταχύτητα είναι ίση με vAΚαι vBαντίστοιχα. Η επιτάχυνση είναι η μεταβολή της ταχύτητας ανά μονάδα χρόνου. Ας βρούμε τη διαφορά μεταξύ των διανυσμάτων.

Εάν χαθεί η τεχνική τεκμηρίωση για τον κινητήρα και οι επιγραφές στο σώμα διαγράφονται ή δεν είναι αναγνώσιμες, τίθεται το ερώτημα: πώς να προσδιορίσετε την ισχύ ενός ηλεκτροκινητήρα χωρίς ετικέτα; Υπάρχουν πολλές μέθοδοι για τις οποίες θα σας πούμε και θα πρέπει απλώς να επιλέξετε αυτή που είναι πιο βολική στην περίπτωσή σας.

Πρακτικές μετρήσεις

Πλέον προσιτό τρόπο– έλεγχος των ενδείξεων του οικιακού μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας. Πρώτον, θα πρέπει να απενεργοποιήσετε απολύτως όλες τις οικιακές συσκευές και να σβήσετε τα φώτα σε όλα τα δωμάτια, καθώς ακόμη και ένας αναμμένος λαμπτήρας 40 W θα παραμορφώσει τις ενδείξεις. Βεβαιωθείτε ότι ο μετρητής δεν περιστρέφεται ή η ένδειξη δεν αναβοσβήνει (ανάλογα με το μοντέλο του). Είστε τυχεροί αν έχετε μετρητή υδραργύρου - δείχνει την τιμή φορτίου σε kW, επομένως χρειάζεται να ανάψετε τον κινητήρα μόνο για 5 λεπτά για πλήρης δύναμηκαι ελέγξτε τις ενδείξεις.

Οι επαγωγικοί μετρητές καταγράφουν σε kW/h. Καταγράψτε τις ενδείξεις πριν ανάψετε τον κινητήρα, αφήστε τον να λειτουργήσει για ακριβώς 10 λεπτά (καλύτερα να χρησιμοποιήσετε χρονόμετρο). Πάρτε νέες μετρήσεις μετρητών και μάθετε τη διαφορά με αφαίρεση. Πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με 6. Το αποτέλεσμα που προκύπτει εμφανίζει την ισχύ του κινητήρα σε kW.

Εάν ο κινητήρας είναι χαμηλής ισχύος, ο υπολογισμός των παραμέτρων θα είναι κάπως πιο δύσκολος. Μάθετε πόσες στροφές (ή παλμοί) ισούνται με 1 kW/h - θα βρείτε τις πληροφορίες στον μετρητή. Ας πούμε ότι είναι 1600 rpm (ή η ένδειξη αναβοσβήνει). Εάν ο μετρητής κάνει 20 στροφές ανά λεπτό όταν ο κινητήρας λειτουργεί, πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό επί 60 (τον αριθμό των λεπτών σε μια ώρα). Αυτό αποδεικνύεται ότι είναι 1200 rpm. Διαιρέστε το 1600 με το 1200 (1,3) - αυτή είναι η ισχύς του κινητήρα. Το αποτέλεσμα είναι πιο ακριβές όσο περισσότερο μετράτε τις μετρήσεις, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει ένα μικρό σφάλμα.

Ορισμός από πίνακες

Πώς να μάθετε την ισχύ ενός ηλεκτροκινητήρα με βάση τη διάμετρο του άξονα και άλλους δείκτες; Είναι εύκολο να το βρείτε στο Διαδίκτυο τεχνικούς πίνακες, με τη βοήθεια του οποίου μπορείτε να μάθετε τον τύπο του κινητήρα και, κατά συνέπεια, την ισχύ του. Θα χρειαστεί να διαγράψετε τις ακόλουθες ρυθμίσεις:

διάμετρος άξονα;
η συχνότητα περιστροφής ή ο αριθμός των πόλων του·
Διαστάσεις τοποθέτησης?
διάμετρος φλάντζας (εάν ο κινητήρας είναι φλάντζας).
ύψος στο κέντρο του άξονα.
μήκος κινητήρα (χωρίς προεξέχον τμήμα του άξονα).
απόσταση από τον άξονα.

Υπολογισμός με αριθμό στροφών ανά λεπτό

Προσδιορίστε οπτικά τον αριθμό των περιελίξεων του στάτορα. Χρησιμοποιήστε ένα ελεγκτή ή χιλιοστόμετρο για να μάθετε τον αριθμό των πόλων - δεν χρειάζεται να αποσυναρμολογήσετε τον κινητήρα. Συνδέστε τη συσκευή σε μία από τις περιελίξεις και περιστρέψτε ομοιόμορφα τον άξονα. Ο αριθμός των παραμορφώσεων της βελόνας είναι ο αριθμός των πόλων. Σημειώστε ότι η ταχύτητα του άξονα στο αυτή τη μέθοδοΟι υπολογισμοί είναι ελαφρώς χαμηλότεροι από το ληφθέν αποτέλεσμα.

Προσδιορισμός με διαστάσεις

Ένας άλλος τρόπος είναι να πραγματοποιήσετε μετρήσεις και υπολογισμούς. Πολλοί από αυτούς που ενδιαφέρονται για το πώς να μάθουν την ισχύ ενός τριφασικού κινητήρα το προτιμούν. Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα δεδομένα:

Διάμετρος πυρήνα σε εκατοστά (D). Μετράται από το εσωτερικό του στάτορα. Απαιτείται επίσης το μήκος του πυρήνα, λαμβάνοντας υπόψη τις οπές αερισμού.

Μικτή συχνότητα περιστροφής (n) και συχνότητα δικτύου (f).

Χρησιμοποιώντας τα, υπολογίστε τον δείκτη πολικής διαίρεσης. D πολλαπλασιασμένο με n και με Pi - ας ονομάσουμε αυτή την ανάγνωση A. 120 πολλαπλασιαζόμενο με f - αυτό είναι B. Διαιρέστε το A με το B.

Προσδιορισμός από την ισχύ που παράγεται από τον κινητήρα

Εδώ πάλι θα πρέπει να οπλιστείτε με μια αριθμομηχανή. Βρίσκω:

αριθμός στροφών άξονα ανά δευτερόλεπτο (A).
δείκτης ελκτικής προσπάθειας κινητήρα (Β).
ακτίνα άξονα (C) - αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας δαγκάνα.

Η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα σε W προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: Ax6.28xBxC.

Γιατί πρέπει να γνωρίζετε την ισχύ του κινητήρα;

Από όλους τεχνικά χαρακτηριστικάηλεκτρικός κινητήρας (απόδοση, ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας, ταχύτητα περιστροφής κ.λπ.) το πιο σημαντικό είναι η ισχύς. Γνωρίζοντας τα κύρια δεδομένα, μπορείτε:

Επιλέξτε ένα θερμικό ρελέ και έναν αυτόματο διακόπτη κυκλώματος με τις κατάλληλες ονομασίες.
Καθορίζω διακίνησηκαι διατομή ηλεκτρικών καλωδίων για τη σύνδεση της μονάδας.
Λειτουργήστε τον κινητήρα σύμφωνα με τις παραμέτρους του, αποφεύγοντας την υπερφόρτωση.

Περιγράψαμε πώς να μετρήσετε την ισχύ ενός ηλεκτροκινητήρα διαφορετικοί τρόποι. Χρησιμοποιήστε αυτό που είναι βέλτιστο στην περίπτωσή σας. Χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε από τις μεθόδους, θα επιλέξετε μια μονάδα που θα ανταποκρίνεται καλύτερα στις απαιτήσεις σας. Αλλά η πιο αποτελεσματική επιλογή, εξοικονομώντας χρόνο και εξαλείφοντας την ανάγκη να αναζητήσετε πληροφορίες και να πραγματοποιήσετε μετρήσεις και υπολογισμούς, είναι να εξοικονομήσετε τεχνικό πιστοποιητικό V ασφαλές μέροςκαι βεβαιωθείτε ότι η πινακίδα δεδομένων δεν έχει χαθεί.

Η ταχύτητα περιστροφής ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα συνήθως νοείται ως η γωνιακή συχνότητα περιστροφής του ρότορά του, η οποία εμφανίζεται στην πινακίδα τύπου (στην πινακίδα του κινητήρα) ως ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό. Ένας τριφασικός κινητήρας μπορεί να τροφοδοτηθεί και από μονοφασικό δίκτυο, για το σκοπό αυτό παράλληλα με ένα ή δύο από τα τυλίγματα του, ανάλογα με την τάση του δικτύου, αλλά αυτό δεν θα αλλάξει τη σχεδίαση του κινητήρα.

Έτσι, εάν ο ρότορας υπό φορτίο κάνει 2760 στροφές ανά λεπτό, τότε θα είναι ίσο με 2760 * 2pi/60 ακτίνια ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 289 rad/s, κάτι που δεν είναι βολικό για την αντίληψη, οπότε γράφουν απλά «2760 rpm " στο πιάτο. Σε σχέση με έναν ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα, αυτή είναι η ταχύτητα λαμβάνοντας υπόψη την ολίσθηση s.

Σύγχρονη ταχύτητα αυτού του κινητήρα(χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η ολίσθηση) θα είναι ίση με 3000 rpm, αφού όταν οι περιελίξεις του στάτη τροφοδοτούνται από ρεύμα δικτύου με συχνότητα 50 Hz, κάθε δευτερόλεπτο η μαγνητική ροή θα κάνει 50 πλήρεις κυκλικές αλλαγές και 50 * 60 = 3000 , οπότε βγάζει 3000 rpm — σύγχρονη ταχύτητα ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα.

Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για τον τρόπο προσδιορισμού της ταχύτητας σύγχρονης περιστροφής ενός άγνωστου τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα απλά κοιτάζοντας τον στάτορά του. Με εμφάνισηστάτορα, από τη θέση των περιελίξεων, από τον αριθμό των υποδοχών - μπορείτε εύκολα να προσδιορίσετε τη σύγχρονη ταχύτητα του ηλεκτροκινητήρα εάν δεν έχετε στροφόμετρο στο χέρι. Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε με τη σειρά και ας δούμε αυτό το θέμα με παραδείγματα.

3000 σ.α.λ

Σχετικά με τους ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες (βλ. -) συνηθίζεται να λέμε ότι ένας συγκεκριμένος κινητήρας έχει ένα, δύο, τρία ή τέσσερα ζεύγη πόλων. Το ελάχιστο είναι ένα ζεύγος πόλων, δηλαδή το ελάχιστο είναι δύο πόλους. Ρίξτε μια ματιά στην εικόνα. Εδώ βλέπετε ότι ο στάτορας περιέχει δύο σειριακά συνδεδεμένα πηνία για κάθε φάση - σε κάθε ζεύγος πηνίων, το ένα βρίσκεται απέναντι από το άλλο. Αυτά τα πηνία σχηματίζουν ένα ζεύγος πόλων στον στάτορα.

Μία από τις φάσεις εμφανίζεται με κόκκινο για ευκρίνεια, η δεύτερη με πράσινο και η τρίτη με μαύρο. Οι περιελίξεις και των τριών φάσεων είναι διατεταγμένες με τον ίδιο τρόπο. Δεδομένου ότι αυτές οι τρεις περιελίξεις τροφοδοτούνται με τη σειρά τους (τριφασικό ρεύμα), τότε για 1 ταλάντωση στις 50 σε κάθε φάση, η μαγνητική ροή του στάτορα θα στραφεί μία φορά στις 360 μοίρες, δηλαδή θα κάνει μία περιστροφή στο 1/50 του δευτερολέπτου, που σημαίνει ότι θα ολοκληρωθούν 50 στροφές σε δώσε μου ένα δευτερόλεπτο. Έτσι αποδεικνύεται ότι είναι 3000 σ.α.λ.

Έτσι, γίνεται σαφές ότι για τον προσδιορισμό της σύγχρονης ταχύτητας ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα, αρκεί να προσδιοριστεί ο αριθμός των ζευγών των πόλων του, κάτι που είναι εύκολο να γίνει αφαιρώντας το κάλυμμα και κοιτάζοντας τον στάτορα.

Διαιρέστε τον συνολικό αριθμό των σχισμών του στάτη με τον αριθμό των σχισμών ανά τμήμα της περιέλιξης μιας από τις φάσεις. Εάν πάρετε 2, τότε έχετε έναν κινητήρα με δύο πόλους - με ένα ζεύγος πόλων. Επομένως, η σύγχρονη συχνότητα είναι 3000 rpm ή περίπου 2910 συμπεριλαμβανομένης της ολίσθησης. Στην απλούστερη περίπτωση, υπάρχουν 12 υποδοχές, 6 υποδοχές ανά πηνίο και 6 τέτοια πηνία - δύο για κάθε μία από τις τρεις φάσεις.

Λάβετε υπόψη ότι ο αριθμός των πηνίων σε μια ομάδα για ένα ζεύγος πόλων μπορεί να μην είναι απαραίτητα 1, αλλά και 2 και 3, ωστόσο, για παράδειγμα, εξετάσαμε την επιλογή με μεμονωμένες ομάδες για ένα ζεύγος πηνίων (δεν θα εστιάσουμε σε μέθοδοι περιέλιξης σε αυτό το άρθρο).

1500 σ.α.λ

Για να ληφθεί μια σύγχρονη ταχύτητα 1500 rpm, ο αριθμός των πόλων του στάτη διπλασιάζεται έτσι ώστε σε 1 ταλάντωση από 50 η μαγνητική ροή κάνει μόνο μισή περιστροφή - 180 μοίρες.

Για να γίνει αυτό, κατασκευάζονται 4 τμήματα περιέλιξης για κάθε φάση. Έτσι, εάν ένα πηνίο καταλαμβάνει το ένα τέταρτο όλων των υποδοχών, τότε έχετε έναν κινητήρα με δύο ζεύγη πόλων που σχηματίζονται από τέσσερα πηνία ανά φάση.

Για παράδειγμα, 6 υποδοχές από τις 24 καταλαμβάνονται από ένα πηνίο ή 12 από τις 48, που σημαίνει ότι έχετε έναν κινητήρα με σύγχρονη συχνότητα 1500 rpm ή λαμβάνοντας υπόψη την ολίσθηση, περίπου 1350 rpm. Στη φωτογραφία που φαίνεται, κάθε τμήμα περιέλιξης είναι κατασκευασμένο με τη μορφή ομάδας διπλού πηνίου.

1000 σ.α.λ

Όπως ήδη καταλαβαίνετε, για να αποκτήσετε μια σύγχρονη συχνότητα 1000 στροφών ανά λεπτό, κάθε φάση σχηματίζει ήδη τρία ζεύγη πόλων, έτσι ώστε σε μια ταλάντωση των 50 (hertz) η μαγνητική ροή να γυρίζει μόνο 120 μοίρες και να περιστρέφει τον ρότορα ανάλογα. .

Έτσι, εγκαθίστανται τουλάχιστον 18 πηνία στον στάτορα, με κάθε πηνίο να καταλαμβάνει το ένα έκτο όλων των υποδοχών (έξι πηνία ανά φάση - τρία ζεύγη). Για παράδειγμα, εάν υπάρχουν 24 υποδοχές, τότε ένα πηνίο θα καταλάβει τις 4 από αυτές. Η προκύπτουσα συχνότητα, λαμβάνοντας υπόψη την ολίσθηση, είναι περίπου 935 rpm.

750 σ.α.λ

Για να αποκτήσετε μια σύγχρονη ταχύτητα 750 rpm, είναι απαραίτητο τρεις φάσεις να σχηματίζουν τέσσερα ζεύγη κινούμενων πόλων στον στάτορα, αυτό είναι 8 πηνία ανά φάση - το ένα απέναντι από το άλλο - 8 πόλους. Εάν, για παράδειγμα, για 48 υποδοχές υπάρχει ένα πηνίο για κάθε 6 υποδοχές, έχετε έναν ασύγχρονο κινητήρα με σύγχρονη ταχύτητα 750 (ή περίπου 730 λαμβάνοντας υπόψη την ολίσθηση).

500 σ.α.λ

Τέλος, για να πάρει ασύγχρονος κινητήραςμε σύγχρονη ταχύτητα 500 rpm χρειάζονται 6 ζεύγη πόλων - 12 πηνία (πόλοι) ανά φάση, ώστε για κάθε ταλάντωση του δικτύου η μαγνητική ροή να περιστρέφεται 60 μοίρες. Δηλαδή, εάν, για παράδειγμα, ο στάτορας έχει 36 υποδοχές, ενώ υπάρχουν 4 υποδοχές ανά πηνίο - έχετε έναν τριφασικό κινητήρα με 500 rpm (480 συμπεριλαμβανομένης της ολίσθησης).

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες περιλαμβάνονται εδώ και πολύ καιρό σε διάφορους ηλεκτρομειωτήρες. Βρίσκουν την εφαρμογή τους τόσο σε MTs3U τύπου τριών σταδίων όσο και σε MTs2U τύπου δύο σταδίων. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες έχουν σχεδόν 90% απόδοση χρήσιμη δράση, δεν απαιτούν συνεχή συντήρηση. Μια σημαντική παράμετρος είναι η εξαιρετική φιλικότητα προς το περιβάλλον του ηλεκτροκινητήρα, δεν υπάρχουν καθόλου επιβλαβείς εκπομπές, γεγονός που τον καθιστά απαραίτητο για την εγκατάσταση σε εσωτερικούς χώρους. Εν ολίγοις, οι ηλεκτροκινητήρες αναγνωρίζονται επί του παρόντος ως 3 ή και 4 φορές πιο αποδοτικοί παραδοσιακούς κινητήρεςεσωτερικής καύσης.

Αλλά μερικές φορές, σε περίπτωση βλάβης του ηλεκτροκινητήρα, ο αγοραστής ανακαλύπτει ότι δεν επισυνάπτεται απολύτως καμία συνοδευτική τεκμηρίωση. Οι πινακίδες σήμανσης, ακόμα κι αν έχουν διατηρηθεί, μπορεί να είναι σε φθαρμένη, άθλια κατάσταση, έτσι ώστε να είναι απλά αδύνατο να διακρίνει κανείς τίποτα πάνω τους. Πώς, λοιπόν, μπορείτε να προσδιορίσετε την ισχύ του κινητήρα και την ταχύτητά του; Ακολουθούν μερικές συμβουλές βήμα προς βήμα που θα σας βοηθήσουν να το κάνετε αυτό.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο αριθμός των στροφών αναφέρεται στη λεγόμενη ασύγχρονη ταχύτητα. Η σύγχρονη ταχύτητα είναι η ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. Ασύγχρονη ταχύτηταελαφρώς χαμηλότερο από το σύγχρονο λόγω της παρουσίας μάζας στο περιστρεφόμενο στοιχείο, καθώς και της επίδρασης των δυνάμεων τριβής, οι οποίες μπορούν να μειώσουν σημαντικά την απόδοση του κινητήρα. Ωστόσο, στην πράξη αυτές οι διαφορές δεν έχουν σχεδόν ποτέ αποφασιστική σημασία.

Αυτή τη στιγμή στην αγορά υπάρχουν 3 κύριες κατηγορίες ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες. Η πρώτη κατηγορία του καταλόγου είναι οι κινητήρες που λειτουργούν στις 1000 σ.α.λ. Στην πράξη, αυτός ο αριθμός είναι περίπου 950-970 στροφές, αλλά για λόγους σαφήνειας, εξακολουθεί να στρογγυλοποιείται στην πλησιέστερη χιλιάδα. Η δεύτερη κατηγορία είναι οι κινητήρες που παράγουν 1500 rpm. Αυτό στρογγυλοποιείται επίσης καθώς το πραγματικό εύρος είναι 1430-1470. Το τρίτο είναι 3000 rpm. Αν και στην πραγματικότητα ένας τέτοιος κινητήρας παράγει 2900-2970 περιστροφές.

Μέθοδοι προσδιορισμού των χαρακτηριστικών ενός ηλεκτροκινητήρα.

Για να προσδιορίσετε σε ποια από αυτές τις ομάδες ανήκει ο κινητήρας, δεν χρειάζεται να τον αποσυναρμολογήσετε, όπως συμβουλεύουν ορισμένοι ειδικοί, προκειμένου να εξασφαλίσετε μια παραγγελία εργασίας. Το γεγονός είναι ότι η αποσυναρμολόγηση ενός ηλεκτροκινητήρα μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο από επαρκώς καταρτισμένο πλοίαρχο. Στην πραγματικότητα, αρκεί να ανοίξει προστατευτικό κάλυμμα(άλλο όνομα για τη θωράκιση ρουλεμάν) και βρείτε το πηνίο περιέλιξης. Μπορεί να υπάρχουν πολλά τέτοια πηνία, αλλά ένα είναι αρκετό. Εάν ένα μισό ή τροχαλία ζεύξης είναι στερεωμένο στον άξονα, θα χρειαστεί επίσης να αφαιρέσετε την κάτω θωράκιση.

Εάν τα πηνία συνδέονται χρησιμοποιώντας εξαρτήματα που παρεμποδίζουν την προβολή των πληροφοριών, αυτά τα εξαρτήματα δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να αποσυνδεθούν. Πρέπει να προσπαθήσετε να προσδιορίσετε με το μάτι την αναλογία του μεγέθους του πηνίου και του στάτορα.

Ο στάτορας είναι το ακίνητο τμήμα του ηλεκτροκινητήρα, ενώ το κινούμενο μέρος ονομάζεται ρότορας. Εξαρτάται από χαρακτηριστικά σχεδίου, είτε το ίδιο το πηνίο είτε οι μαγνήτες μπορούν να λειτουργήσουν ως ρότορας.

Εάν το πηνίο καλύπτει το ήμισυ του δακτυλίου του στάτορα, ένας τέτοιος κινητήρας ανήκει στην τρίτη ομάδα, δηλαδή, είναι ικανός να παρέχει έως και 3000 στροφές. Εάν το μέγεθος του πηνίου είναι το ένα τρίτο του μεγέθους του δακτυλίου, αυτός είναι ένας κινητήρας δεύτερου τύπου, επομένως, μπορεί να αναπτύξει 1500 rpm. Τέλος, αν το πηνίο καλύπτει μόνο το ένα τέταρτο του δακτυλίου, είναι τύπου 1. Ο ηλεκτροκινητήρας αναπτύσσει ισχύ 1000 σ.α.λ.

Υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να προσδιορίσετε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα του ρότορα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει επίσης να αφαιρέσετε το κάλυμμα και να βρείτε το πάνω μέρος της περιέλιξης. Η θέση των τμημάτων περιέλιξης καθορίζει την ταχύτητα. Συνήθως το εξωτερικό τμήμα καταλαμβάνει 12 υποδοχές. Εάν μετρήσετε τον συνολικό αριθμό των κουλοχέρηδων και διαιρέσετε με 12, μπορείτε να πάρετε τον αριθμό των πόλων. Εάν ο αριθμός των πόλων είναι 2, ο κινητήρας έχει ταχύτητα περιστροφής περίπου 3000 rpm. Εάν υπάρχουν 4 πόλοι, αυτό αντιστοιχεί σε 1500 σ.α.λ. Αν είναι 6, τότε 1000 σ.α.λ. Αν είναι 8, τότε 700 σ.α.λ.

Ο τρίτος τρόπος για να προσδιορίσετε τον αριθμό των στροφών είναι να εξετάσετε προσεκτικά την ετικέτα στον ίδιο τον κινητήρα. Ο αριθμός στη σήμανση στο τέλος αντιστοιχεί στον αριθμό των πόλων. Για παράδειγμα, για τη σήμανση AIR160S6, το τελευταίο ψηφίο 6 υποδεικνύει πόσους πόλους χρησιμοποιεί το πηνίο.

Ο ευκολότερος τρόπος μέτρησης της ταχύτητας είναι με ένα ειδικό στροφόμετρο. Αλλά λόγω της στενής εξειδίκευσης της εφαρμογής αυτή τη μέθοδοδεν μπορεί να θεωρηθεί δημόσια διαθέσιμη. Έτσι, ακόμα κι αν όχι Τεχνικό εγχειρίδιο, υπάρχουν τουλάχιστον 4 τρόποι για τον προσδιορισμό της ταχύτητας ενός ηλεκτροκινητήρα.

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 τιμή 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 σε διάφορες 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 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. 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 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 υπάρχουν σε ένα αυτοκίνητο διαφορετικά βάρη, η πρακτική τους σημασία 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 σταθερής ταχύτητας (CV joint). 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 δυνατότητα ελέγχου και η μεταφορά της ώθησης από τον κινητήρα σε αυτούς.