Частота обертання валу (швидкість) асинхронного двигуна (АТ) безпосередньо пов'язана з кількістю полюсів обмотки. Кількість полюсів вказується в серії не тільки вітчизняних електродвигунів, але досить часто і в імпортних двигунах. Наприклад, АІР112М6 або W22 160M2P кількість полюсів, відповідно шість чи два. Це характерно і для кранових двигунів МТН112-6 – шестиполюсний, МТН225М8 – восьмиполюсний.
Співвідношення полюсів та обертів обертання валу двигуна дуже просто. Кожному числу полюсів відповідає певна частота обертання АД. Якщо в позначенні асинхронного двигуна два полюси (2Р), то його номінальна частота обертання вала три тисячі обертів за хвилину (3000 об/хв). Якщо у двигуна чотири полюси (4Р), то номінальна швидкість обертання вихідного валу півтори тисячі обертів за хвилину (1500 об/хв). Якщо асинхронного двигуна шість полюсів (6Р), то частота обертання валу тисяча обертів за хвилину (1000 об/хв). Якщо у двигуна вісім полюсів (8Р), то швидкість обертання валу сімсот п'ятдесят обертів за хвилину (750 об/хв). У дванадцяти полюсного двигуна (12Р) швидкість на валу п'ятсот обертів за хвилину (500 об/хв).
Крім того, навіть у багатошвидкісних асинхронних двигунівкількість полюсів також є в марці і вона також співвідносна з частотою обертання валу. Взагалі електродвигуни можуть мати одну, дві, три чи чотири швидкості обертання валу.
Двошвидкісні двигуни можуть мати такі співвідношення кількості полюсів і частот обертання валу:
- чотири та два полюси (4/2) відповідають номінальній частоті обертання валу півтори та три тисячі обертів за хвилину (1500/3000);
- шість і чотири полюси (6/4) відповідають швидкості обертання валу на тисячу та півтори тисячі обертів за хвилину (1000/1500);
- дванадцять і шість полюсів (12/6) - швидкості обертання валу на п'ятсот і тисячі обертів за хвилину (500/1000);
- вісім і чотири полюси (8/4) - номінальній частоті сімсот п'ятдесят на півтори тисячі обертів за хвилину (750/1500);
- вісім і шість полюсів (8/6) - номінально дають сімсот п'ятдесят і тисячу обертів за хвилину (750/1000).
Тришвидкісні двигуни мають такі співвідношення кількості полюсів і частот обертання валу:
- шість, чотири та два полюси (6/4/2) відповідають тисячі, півтори та трьом тисячам обертів за хвилину (1000/1500/3000);
- вісім, чотири та два полюси (8/4/2) дають сімсот п'ятдесят, півтори тисячі та три тисячі обертів за хвилину (750/1500/3000);
- вісім, шість і чотири полюси (8/6/4) відповідають семистам п'ятдесяти, тисячі та півтори тисячі обертів за хвилину на вихідному валу (750/1000/1500).
Чотирьохшвидкісні двигуни бувають дванадцять на вісім на шість і чотири полюси (12/8/6/4) тобто частоти обертання валу при цьому п'ятсот, сімсот п'ятдесят, тисяча і півтори тисячі обертів за хвилину (500/750/1000/1500).
Знаючи прив'язку частоти обертання валу до полюсів навіть по марці зовсім неважко визначити частоту обертання вихідного валу ел двигуна.
Причому, у імпортних електродвигунів полюса позначаються так само, позначення об/хв = rpm.
Дивіться також.
При експлуатації будь-якої машини не обійтися без електродвигуна. Багато хто купує електродвигун з рук без будь-якої документації. У такій ситуації виникає проблема з визначенням обертів електродвигуна. Щоб вирішити цю проблему, можна використати кілька способів.
Найпростіший спосіб визначення обертів електродвигуна – використання тахометра. Але наявність даного приладуу людини, яка не спеціалізується на електродвигунах, велика рідкість. Тому є способи визначення оборотів на око. Для визначення обертів електродвигуна відкрийте одну з кришок електродвигуна та знайдіть котушку обмотки. Котушок в електродвигуні може бути декілька. Виберіть ту котушку, яка знаходиться в зоні видимості та до якої простіше доступ. Намагайтеся не порушити цілісність електродвигуна, не діставайте деталі. Не спробуйте від'єднати деталі між собою.
Всі основні характеристики електродвигуна повинні бути вказані на металевій бірці, що знаходиться на корпусі. Але на практиці бирка або відсутня, або інформація стерлася протягом експлуатації.
Як самостійно дізнатися кількість обертів електродвигуна
Найчастіше, купуючи з рук електродвигун, автовласник (і не тільки) у подальшому виявляє, що до нього немає жодної документації. У такому разі, як правило, доводиться самостійно визначати обороти електродвигуна, а багато хто, як свідчить практика, не знає, як це зробити. Ця стаття розповість, як визначити обороти електродвигуна самостійно і що слід при цьому знати.
Покрокова інструкція визначення обертів
1. На сьогоднішній день асинхронні електродвигуни поділяються на три групи, кожна з яких говорить про індивідуальне звернення ротора на хвилину. Перша група - електродвигуни, що роблять 1000 оборотів за хвилину. Варто відразу помітити, що ця цифра трохи перебільшена, оскільки асинхронний двигун.
Він робить, як правило, близько 950-970 оборотів, але для зручності фахівці такі цифри вирішили заокруглити. До другої групи належать двигуни, кількість звернень ротора яких становить 1500 за хвилину. Ця цифра так само заокруглена, насправді електродвигун робить 1430-1470 обертів на хвилину.
Третя група асинхронних електродвигунів - це група, до якої належить деталь, ротор якої обертається навколо себе три тисячі разів за хвилину. Реальна цифраоборотів - 2900-2970.
2. Для того, щоб визначити оберти електродвигуна, вам спочатку потрібно виявити, до якої саме із зазначених вище груп він відноситься. Для цього відкрийте одну з кришок і знайдіть під низом котушку обмотки. Пам'ятайте, така котушка може складатися як з однієї деталі, так і з декількох, зокрема трьох-чотирьох. До того ж знайте, що подібних котушок в електродвигуні може бути кілька. Вам достатньо однієї, до якої, щоб розглянути, потрібно найменше докладати зусиль.
3. Увага! Котушки між собою пов'язані певними деталями, які іноді заважають розглянути потрібну інформацію. За жодних обставин не можна від'єднувати нічого один від одного. Уважно придивіться до вибраної деталі і спробуйте приблизно визначити розмір котушки щодо кільця статора.
4. Дану відстань, щоб дізнатися обороти електродвигуна, не потрібно визначати до точності. Приблизні розрахунки вам підійдуть.
Якщо розмір котушки, наприклад, закриває собою половину кільця статора, то швидкість обертання ротора – три тисячі обертів на хвилину.
Якщо розмір котушки покриває приблизно третину самого кільця, електродвигун буде відноситися до другої групи і, отже, кількість обертів, які він зможе здійснювати, не перевищуватиме позначки 1500 за хвилину.
Коли розмір котушки дорівнює одній четвертій по відношенню до кільця - число оборотів електродвигуна буде 1000 оборотів за одну хвилину і, відповідно, двигун ставитиметься до третьої групи.
При проектуванні обладнання потрібно знати кількість обертів електродвигуна. Для розрахунку частоти обертання є спеціальні формули, різні для двигунів змінної та постійної напруги.
Синхронні та асинхронні електромашини
Двигуни змінної напруги є трьох типів: синхронні, кутова швидкість ротора яких збігається з кутовою частотою магнітного поля статора; асинхронні - у них обертання ротора відстає від обертання поля; колекторні, конструкція та принцип дії яких аналогічні двигунам постійної напруги.
Синхронна швидкість
Швидкість обертання електромашини змінного струмузалежить від кутової частоти магнітного поля статора. Ця швидкість називається синхронною. У синхронних двигунах вал обертається з тією ж швидкістю, що є перевагою цих електромашин.
Для цього в роторі машин великої потужностіє обмотка, на яку подається постійна напруга, що створює магнітне поле У пристроях малої потужності в ротор вставлено постійні магніти, або є явно виражені полюси.
Ковзання
В асинхронних машинах число обертів валу менше синхронної кутової частоти. Ця різниця називається ковзання "S". Завдяки ковзанню в роторі наводиться електричний струм, і вал обертається. Чим більше S, тим вище крутний момент і менше швидкість. Однак при перевищенні ковзання вище за певну величину електродвигун зупиняється, починає перегріватися і може вийти з ладу. Частота обертання таких пристроїв розраховується за формулою на малюнку нижче, де:
- n – число оборотів за хвилину,
- f – частота мережі,
- p – кількість пар полюсів,
- s – ковзання.
Такі пристрої мають два типи:
- З короткозамкненим ротором. Обмотка в ньому виливається з алюмінію в процесі виготовлення;
- З фазним ротором. Обмотки виконані з дроту та підключаються до додаткових опорів.
Регулювання частоти обертання
У процесі роботи виникає необхідність регулювання числа оборотів електричних машин. Вона здійснюється трьома способами:
- Збільшення додаткового опору ланцюга ротора електродвигунів з фазним ротором. За потреби сильно знизити оберти допускається підключення не трьох, а двох опорів;
- Підключення додаткових опорів ланцюга статора. Застосовується для запуску електричних машин великої потужності та регулювання швидкості маленьких електродвигунів. Наприклад, кількість обертів настільного вентилятора можна зменшити, увімкнувши послідовно з ним лампу розжарювання або конденсатор. Такий же результат дає зменшення напруги живлення;
- Зміна частоти мережі. Підходить для синхронних та асинхронних двигунів.
Увага!Швидкість обертання колекторних електродвигунів, що працюють від мережі змінного струму, не залежить від частоти мережі.
Двигуни постійного струму
Крім машин змінної напруги є електродвигуни, що підключаються до мережі постійного струму. Число оборотів таких пристроїв розраховується за іншими формулами.
Номінальна швидкість обертання
Число оборотів апарата постійного струму розраховується за формулою на малюнку нижче, де:
- n – число оборотів за хвилину,
- U – напруга мережі,
- Rя і Iя - опір і струм якоря,
- Ce – константа двигуна (залежить від типу електромашини),
- Ф - магнітне поле статора.
Ці дані відповідають номінальним значенням параметрів електромашини, напрузі на обмотці збудження та якорі або обертальному моменту на валу двигуна. Їхня зміна дозволяє регулювати частоту обертання. Визначити магнітний потік у реальному двигунідуже складно, тому для розрахунків користуються силою струму, що протікає через обмотку збудження або напруги на якорі.
Число оборотів колекторних електродвигунів змінного струму можна знайти за тією самою формулою.
Регулювання швидкості
Регулювання швидкості електродвигуна, що працює від мережі постійного струму, можливе в широких межах. Вона можлива у двох діапазонах:
- Вгору від номінальної. Для цього зменшується магнітний потік за допомогою додаткових опорів або регулятора напруги;
- Вниз від номінальної. Для цього необхідно зменшити напругу на якорі електромотора або послідовно включити з ним опір. Крім зниження кількості оборотів це робиться під час запуску електродвигуна.
Знання того, за якими формулами обчислюється швидкість обертання електродвигуна, необхідне під час проектування та налагодження обладнання.
Відео
