Как определить обороты электродвигателя без бирки: Как определить мощность электродвигателя без бирки по диаметру вала

Содержание

Как узнать мощность электродвигателя если нет таблички

На этапе подбора Вы можете столкнуться с тем, что у электромотора нет паспорта, а информацию с шильдика невозможно идентифицировать. У наших покупателей возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя, если нет таблички? В данной статье постараемся определить мощность двигателя и его обороты по известным параметрам.

Существует несколько способов, как определить мощность асинхронного электродвигателя 380В/220 Вольт:

По диаметру вала
По габаритам и крепежным размерам
По току и напряжению
По сопротивлению обмоток

Как узнать мощность электродвигателя по диаметру вала

Самый простой способ определить мощность трехфазного электродвигателя без бирки – это измерить диаметр и длину вала. Ниже в таблицах Вы найдете необходимые размеры, которые помогут самостоятельно узнать мощность асинхронного двигателя.

Таблица определения мощности электродвигателя по диаметру вала
Мощность электродвигателя Р, кВт	Диаметр вала, мм				Перейти к выбранной модели
Мощность электродвигателя Р, кВт	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин	750 об/мин	Перейти к выбранной модели
0,18	11	11	14	—	АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6
0,25	11	14	14	19	АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8
0,37	14	14	19	22	АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8
0,55	14	19	19	22	АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8
0,75	19	19	22	24	АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8
1,1	19	22	22	24	АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8
1,5	22	22	24	28	АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8
2,2	22	24	28	32	АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8
3	24	24	32	32	АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8
4	28	28	32	38	АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8
5,5	28	32	38	38	АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8
7,5	32	38	38	48	АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8
11	38	38	48	48	АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8
15	42	48	48	55	АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8
18,5	42	48	55	60	АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8
22	48	55	60	60	АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8
30	48	55	60	65	АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8
37	55	60	65	75	АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8
45		60	75	75	АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8
55		65	75	80	АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8
75	65	75	80	80	АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8
90	65	75	80	90	АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8
110	70	80	90	90	АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8
132	70	80	90	100	АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8
160	75	90	100		АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6
200	75	90			АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6
250	85	100			АИР355S2, АИР355S4
315	85	100		—	АИР355M2, АИР355M4

Как определить обороты вала электродвигателя

Асинхронные трехфазные двигатели серии АИР имеют 4 диапазона вращения ротора: 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин. В зависимости от этого будет меняться количество полюсов. Для наглядности, рассмотрим на примере электродвигателя с маркировкой АИР 160:

АИР 160 М2 – число 2 обозначает 3000 оборотов
АИР 160 М4 – 4 означает, что вал вращается со скоростью 1500 об/мин
АИР 160 М6 – 6 обозначает частоту вращения в 1000 об. мин
АИР 160 М8 – где 8 это скорость вращения вала составляет 750 оборотов

В случае невозможности узнать маркировку мотора, Вы сможете определить количество полюсов при помощи амперметра. Подключите измерительный прибор к обмотке статора. При вращения вала, стрелка на циферблате устройства будет колебаться. Число отклонений равно количеству полюсов двигателя.

Также можно определить обороты асинхронного электродвигателя по обмотке. Катушка обмотки статора у электрического двигателя на 3000 об/мин занимает половину окружности (начало и конец обмотки параллельны друг другу). У мотора с оборотами 1500 в минуту угол расположения обмотки составляет 120°, а на 1000 об – 90°.

Перейти к таблицам с обмоточными данными на все электродвигатели типа АИР.

2 полюса – 3000 об/мин
4 полюса – 1500 об/мин
6 полюсов – 1000 об/мин
8 полюсов – 750 об/мин

Как определить мощность электродвигателя по габаритам

Достаточно легкий метод узнать мощность двигателя в квт – это измерить размеры корпуса. Чтобы определить мощность электромотора по габаритным размерам, воспользуйтесь таблицами:

Определить мощность электродвигателя на лапах по габаритам

P, кВт	3000 об/мин		1500 об/мин		1000 об/мин		750 об/мин
P, кВт	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм	L10, мм	B10, мм
1,5	100	125	100	125	125	140	140	160
2,2	100	125	125	140	140	160		190
3	125	140	112	160		190		190
4	112	160	140	160		190		216
5,5	140	160		190		216	178	216
7,5	140	190		216	178	216	178	254
11	178	216	178	216	178	254	210	254
15	178	254	178	254	210	254	241	279
18,5	210	254	210	254	241	279	267	318
22	203	279	203	279	267	318	310	318
30	241	279	241	279	310	318	311	356
37	267	318	267	318	311	356	311	406
45	310	318	310	318	311	406	349	406
55	311	356	311	356	349	406	368	457
75	311	406	311	406	368	457	419	457
90	349	406	349	406	419	457	406	508
110	368	457	368	457	406	508	547	508
132	419	457	419	457	457	508	610	355
160	406	508	406	508	610	355	610	355
200	457	508	457	508	610	355	560	610
250	610	355	610	355	560	610	560	610
315	610	355	610	355	630/800	686/630	–	–

L10 – расстояние между отверстиями по длине на лапах

B10 – расстояние между отверстиями по ширине лап

Определить мощность электродвигателя по размерам фланца

P, кВт	3000 об/мин		1500 об/мин		1000 об/мин		750 об/мин
P, кВт	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм	D20, мм	D22, мм
1,5	165	11	165	11	215	14	215	14
2,2	165	11	215	14	215		265
3	215	14			365		265
4					265		300	19
5,5			265		300	19
7,5	265		300	19
11	300	19
15							350
18,5					350		400
22	350		350		400		400
30	350		350		400		500
37	400		400		500
45	400		400
55	500		500				550	24
75	500				550	24		24
90	500					24		28
110	550	24	550	24		28
132	550	24		24			680
160	550	28		28	680		680
200	550				680		740	24
250	680		680		740	24	–
315	680		680		–

D20 – по диаметру большого фланца

D22 – диаметр отверстий фланца

Расчет мощности электродвигателя по току и напряжению

Перед тем как определить мощность трехфазного двигателя по току, – его подключают к электрической сети, поочередно замеряя напряжение и токи в цепях обмотки статора. Узнать мощность электродвигателя по току можно тестером (мультиметром). С его помощью можно не только проверить, на сколько киловатт электродвигатель рассчитан, но и узнать напряжение, сопротивление, проверить цепи питания на обрыв. Для расчета мощности электродвигателя по току, используйте формулу:

Р – мощность электродвигателя
U – напряжение
Iа – токи 1 фазы
Iв – ток 2 фазы
Iс – токи 3 фазы

Перейти по ссылке, чтобы узнать как определить ток электродвигателя по мощности.

Как определить коэффициент мощности асинхронного двигателя

Коэффициентом мощности электродвигателя (соs φ) называется отношения активной потребляемой мощности (P) и полной потребляемой электрической мощности (S) при работе электродвигателя с номинальной мощностью, напряжением, частотой тока и скоростью вращения вала двигателя.

Числовой коэффициент мощности всегда меньше единицы и будет соответствовать расчету по формуле соs φ = P(Вт)/S(ВА).

Узнать коэффициент мощности асинхронного трехфазного электродвигателя с использованием формулы:

cosφ – косинус фи
P – активная мощность (Вт)
√3 – квадратный корень из трех
U – напряжение (В)
I – Ток (А)

Узнать мощность электродвигателя по сопротивлению обмоток

Рассчитать мощность двигателя в кВт можно по формуле. Для этого подключаем электродвигатель по схеме треугольник к сети и замеряем сопротивление. Полученные значения делим на два. Результат заносим в формулу: P=(220v*220v)/R после умножаем на три. При соединении звездой, результат умножается на шесть.

Если не получилось узнать мощность и обороты

Если не получилось определить мощность электродвигателя и обороты самостоятельно или Вы сомневаетесь в достоверности полученных измерений – обратись к специалистам Завода Электромеханического Оборудования. Квалифицированные сотрудники нашего предприятия помогут подобрать электромотор или произвести ремонт нерабочего электродвигателя.

Как определить мощность, частоту вращения, начало и конец обмоток двигателя без бирки. – Советы по ремонту

Что делать, если вы купили или достали каким-то образом эл.двигатель, на котором отсутствует бирка или шильдик с обозначением его мощности, частоты вращения и т.п.?

Либо на старом движке эти данные стерлись и стали нечитабельны.

При этом паспорта или какой-то другой технической документации у вас под рукой нет. Можно ли в этом случае узнать параметры двигателя самостоятельно?

Конечно же да, причем несколькими способами. Давайте рассмотрим самые популярные из них.

Первоначально для точного определения мощности потребуется выяснить синхронную частоту вращения вала, а перед этим узнать, где у нас начало каждой обмотки, а где ее конец.

Обозначение — маркировка обмоток двигателя

По ГОСТ 26772-85 обмотки трехфазных асинхронных двигателей должны маркироваться буквами:

По старому госту обозначение было несколько иным:

Еще раньше можно было встретить надписи Н1-К1 (начало-конец обмотки №1), Н2-К2, Н3-К3.

На некоторых движках для облегчения распознавания концов обмоток их выводят из разных отверстий на одну или другую сторону. Как например на фото снизу.

Но не всегда можно доверять таким выводам. Поэтому проверить все вручную никогда не помешает.

Если никаких обозначений и букв на барно нет, и вы не знаете, где у вас начало, а где конец обмотки, читайте инструкцию под спойлером.

2 метода определения начала и конца обмоток двигателя:

В помощники берете мультиметр и устанавливаете его в режим замера сопротивления.

Одним щупом дотрагиваетесь до любого из шести выводов, а другим поочередно прикасаетесь к остальным пяти проводам, тем самым, ища соответствующую пару.

При ее нахождении на табло мультиметра должна высветиться цифра, показывающее некое сопротивление в Омах.

В остальных случаях с другими проводами сопротивление будет равняться бесконечности (обрыв).

Отмечаете данную обмотку бирками и переходите к оставшимся проводам. Таким нехитрым способом буквально за одну минуту можно «вызвонить» концы всех обмоток.

Однако это еще не все. Главная проблема заключается в том, что вы пока не знаете, какой из двух выводов является началом обмотки, а какой ее концом.

Для того, чтобы это выяснить, соединяете между собой по два вывода от разных обмоток. То есть, условное начало V1 первой обмотки, соединяем с условным концом второй обмотки — U2.

При этом у вас пока нет точной информации начало это или конец. Вы их сами так промаркировали для себя, чтобы сделать последующие замеры.

На другие концы этих двух обмоток (U1 и V2) подаете переменное напряжение 220В или меньше. Зависит это от того, на какое напряжение рассчитан ваш движок.

Смысл всего этого действия – замерить какое напряжение появится на концах третьей обмотки W1-W2. Это так называемый метод трансформации.

Если между W1-W2 будет какое-то значение (10-15В или больше), значит первые две обмотки у вас включены согласовано, то есть правильно. Все подписанные концы V1-V2, U1-U2 вы угадали верно.

Бирки на них менять не нужно.

Если же напряжение между W1-W2 будет очень маленьким или его вообще не будет, то получается, что первые две обмотки вы включили по встречной схеме (неправильно). Бирки на одной из обмоток придется поменять местами.

Разобравшись с двумя фазами переходим к третьей. Здесь процедура та же самая. Соединяете между собой условные начало и конец W1 и U2, а на U1 и W2 подаете 220V.

Замеры делаете между выводами V1 и V2. Если угадали, то двигатель может даже запуститься на двух фазах, ну или по крайней мере между V1 и V2 будет несколько вольт.

Если нет, то просто поменяйте местами бирки W1 и W2.

Второй метод определения начала и конца обмоток еще более простой.

Сперва находите три разные обмотки, как было указано выше. Соединяете их последовательно (условный конец первой с началом второй U2-V1, а конец второй с началом третье V2-W1).

На два оставшихся вывода U1-W2 подаете напряжение 220В. После этого поочередно подносите лампочку к концам каждой из обмоток (U1-U2, V1-V2, W1-W2).

Если она горит везде с одинаковой яркостью, то вы угадали со всеми выводами.

Если яркость будет отличаться, это говорит о том, что данная обмотка перевернута по отношению к двум другим.

На ней бирки нужно поменять местами. Вообще-то по ТБ с лампочкой в качестве контрольки уже давно запрещено работать, поэтому вместо нее лучше используйте мультиметр с функцией замера напряжения.

Как узнать частоту вращения вала двигателя

Для определения частоты по первому способу вам потребуется обычный китайский стрелочный мультиметр (аналоговый, не электронный!).

Определять частоту нужно при положении переключателя мультиметра в режиме измерения тока (100мА). Далее подключаете измерительные щупы в соответствующие разъемы:

один в COM (общий)

другой в V, Ом, мА (замер напряжения, сопротивления, тока)

Вскрываете распредкоробку БРНО (блок расключения начала обмоток движка).

Обязательно отключаете питание и проверяете на клеммах отсутствие напряжения!

После этого одним щупом дотрагиваетесь до начала обмотки (любой), а другим до провода, являющегося концом этой же обмотки. Чтобы ничего не перепутать ориентируйтесь по обозначениям на бирках.

Вручную медленно проворачиваете вал на один оборот. В этот момент стрелка на мультиметре начнет отклоняться от своего нулевого значения.

Причем несколько раз. Вам нужно посчитать количество таких отклонений. Что это в итоге дает?

Дело в том, что количество отклонений на один оборот вала соответствует количеству полюсов и напрямую связано с синхронной частотой вращения двигателя (1500 об/мин, 3000 об/мин и т.д.)

Вот таблица такой зависимости:

Помимо такого простейшего есть и более технологичный способ определения частоты вращения вала.

Определение числа оборотов двигателя по диктофону на смартфоне

Для этого вам понадобится современный смартфон с установленной на нем программой диктофона.

При этом запись должна сохраняться и отображаться в графическом виде. Такое к примеру умеет делать прога TapeMachine.

Если у вас подобной нет, придется записать файл в формате mp3, после чего открыть его на компьютере в аудиоредакторе. Дабы ничего не скачивать, воспользуйтесь популярными онлайн сервисами.

Кладете смартфон рядом с двигателем и запускаете движок на холостом ходу. После чего к валу, где должна стоять шпонка, прикладываете жало отвертки.

Диктофон в этот момент должен фиксировать и записывать исходящие звуки ударов отвертки о ребра прорези под шпонку. Если у вас на валу установлен ролик, то можно на конец вала накрутить медную проволоку, а вместо отвертки взять кусок плотного картона (наждачку).

Удары в этом случае будут передаваться от проволоки к картонке. Поработав секунд десять, двигатель можно выключать.

После чего приступаете к анализу графической записи. Тонкая полоса — это звук работы вала.

Большие пики – моменты ударов отвертки. Выберите из всей записи наиболее удачный отрезок и посчитайте количество пиков в 1-ой секунде.

Допустим, их получилось 25шт. В минуту это дает 25*60=1500 оборотов.

Это и есть ваша синхронная частота вращения вала.

Определение мощности по габаритам

Итак, частоту вращения мы узнали, переходим к самой мощности. Для этого вам нужно измерить габаритные размеры движка.

Что сюда входит?

диаметр вала

длина вылета вала

его высота над лапами (высота оси вращения)

расстояние между лапами (длина, ширина)

Если у вас движок фланцевый, в этом случае необходимо сделать:

замер диаметра фланца

а также диаметр самих отверстий на фланце

Для более точных замеров используйте штангенциркуль, а не линейку. Получив и записав результаты, переходим к заводским табличным данным. Вот эти параметры:

Таблица 1 – Определение мощности по валу двигателя

Таблица 2 – Определение мощности по расстоянию между лапами

Таблица 3 – Определение мощности по диаметру фланца

Сравнив полученные цифры с табличными данными, вы без какого-либо подключения к эл. сети узнаете мощность вашего движка.

Определение мощности по току

Если у вас “в поле” нет под рукой вышеуказанных таблиц, зато имеются токоизмерительные клещи, рассчитать мощность электродвигателя можно по результатам замеров при его работе под напряжением.

Для этого отключаете рубильник питания агрегата и вскрываете брно. Провода в нем уложены как правило очень плотно, чтобы подлезть к ним клещами, придется их временно распрямить и развести между собой.

С самих клемм ничего откидывать не нужно. После этого включаете эл.двигатель под напряжение и даете ему несколько минут поработать под нагрузкой (не на холостом ходу!)

Токоизмерительными клещами обхватываете одну из фаз и записываете данные замера.

Помимо тока нужно знать еще и фактическое напряжение. Измерение делаете между фаз приходящего кабеля питания.

Далее, чтобы вычислить мощность, воспользуйтесь известной формулой:

Подставив в нее данные (U в киловольтах!, а ток в амперах) вы узнаете полную мощность движка в кВа. При этом следует учесть, что мощность эл.двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора, будь то треугольник или звезда.

Просто вы получите другие данные по току и напряжению, значение же самой мощности останется прежним.

Дабы узнать мощность электродвигателя в кВт, т.е. на валу, достаточно умножить полученное значение на cosϕ (коэфф. мощности=0,75-0,85) и на КПД (0,75-0,95).

Если у вас нет точных данных этих величин (что чаще всего и наблюдается), подставьте усредненные параметры:

Полученный результат округляете до целого и узнаете искомую мощность.

110–220 В, 50Гц 60Гц, Источник питания переменного тока постоянного тока, приводы переменного тока, Источник питания переменного тока, Основы, Кабель, ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ, преобразователь частоты, Генератор, Заземление, гармоники, Как, Индукционный двигатель, инверторы, Блок управления двигателем, Реле, От одной фазы к трем фазам, Мягкий старт, Трансформер, Поиск неисправностей, UPS, Приводы с регулируемой скоростью, ЧРП, Вики,

Если нет заводской таблички, то нельзя узнать и номинальное напряжение. В этом случае вам, возможно, придется угадать прибл. В зависимости от размера двигателя выберите соответствующий автотрансформатор, а затем запустите его без нагрузки, медленно увеличивая напряжение, пока оно не достигнет устойчивого состояния. Однако я все еще не уверен, что это даст вам правильное номинальное напряжение. Существуют стандартные номиналы трехфазного напряжения 380 В, 415 В и 440 В. Я не знаю, возможно ли различие между ними, потому что разница очень мала.

Вы будете эксплуатировать двигатель с автотрансформатором на холостом ходу, повышая напряжение шаг за шагом и на каждом шаге записывая скорость двигателя до тех пор, пока скорость не зафиксируется в этот момент, это будет ваше номинальное напряжение.
Для тока двигателя вы будете эксплуатировать двигатель при его номинальном напряжении, которое мы получаем выше, затем постепенно нагружать двигатель и записывать ток двигателя, и будьте осторожны, чтобы ток нагрузки двигателя был пропорционален нагрузке, пока момент не увеличится немного выше, поэтому будьте осторожны при номинальном токе двигателя.
Теги: Как , Часто задаваемые вопросы , Индукционный двигатель
Объяснение заводской таблички и номинальных характеристик двигателя — статьи
Электродвигатель — это рабочая лошадка, которая преобразует электрическую энергию в механическую, используя принципы электромагнетизма. Эти вращающиеся машины используются почти во всех формах современной жизни, от простых бытовых приборов до крупных промышленных объектов и производственных предприятий.
Детские игрушки, пылесосы, вентиляторы, электроинструменты, электромобили, механические насосы, лифты и грузовые поезда — вот лишь несколько примеров широкого спектра применений, в которых вы найдете электродвигатель той или иной формы. Магнитные поля, создаваемые электрическими зарядами, являются движущей силой двигателей, создающих крутящий момент, необходимый для выполнения полезной работы.
С таким большим разнообразием применений двигателей и широким разнообразием электрических систем, которые их приводят в действие, неудивительно, что существует множество различных номинальных характеристик и рабочих характеристик, которые необходимо учитывать при выборе электродвигателя для конкретного приложение.
Стремясь стандартизировать эти основные характеристики и рабочие параметры двигателя, Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) взяла на себя ведущую роль в определении этих характеристик в стандарте NEMA MG-1. Рабочие характеристики, определенные в этом стандарте, закодированы на паспортной табличке двигателя во время изготовления, чтобы помочь конечному пользователю сориентироваться в безопасном и надежном применении.
Национальный электротехнический кодекс определяет требуемую маркировку для обычных двигателей в разделе 430.7(A) NEC для безопасной установки и эксплуатации в определенных условиях. Когда дело доходит до испытаний и технического обслуживания электродвигателей, четкое понимание этих номинальных значений имеет первостепенное значение для определения процедур испытаний и ожидаемых значений испытаний для конкретной машины.
В этой статье мы объясняем маркировку, указанную в NEC, а также другие общие термины и характеристики, указанные на паспортных табличках двигателей.

Пример паспортной таблички электродвигателя. Фото: North American Electric
Номинальные данные двигателя на паспортной табличке
Производитель
Номинальное напряжение
Ток полной нагрузки (FLA)
Номинальная частота и количество фаз
Синхронная скорость
Номинальная скорость при полной нагрузке
Слип
Лошадиная сила (л.с.)
КПД двигателя
Сервис-фактор
Номинальное превышение температуры, класс системы изоляции и номинальная температура окружающей среды
Рейтинг времени
Буква кода или ампер с заблокированным ротором
Буквенный код дизайна
Ток возбуждения и напряжение
Обмотка
Термически защищенный
Тип корпуса
Размер корпуса
Напряжение нагревателя
Производитель
Указывает, какая компания произвела двигатель, и обычно включает адрес компании и страну происхождения. Производитель обычно имеет конкретную модель или заводской номер, связанный с двигателем.
Номинальное напряжение
Указывает рабочее напряжение, необходимое для оптимальной работы, как это предусмотрено производителем двигателя. Вращающиеся машины обычно проектируются с допуском 10% для напряжения выше и ниже номинального значения, указанного на паспортной табличке.
Допуск по напряжению, как правило, не указан на двигателе, что может ввести в заблуждение тех, кто не знаком с этим номиналом. Ожидается, что двигатель с номинальным напряжением 460 В, указанным на паспортной табличке, будет работать в диапазоне от 414 В до 506 В. Двигатель на 230 вольт может работать в диапазоне от 207 до 253 вольт.
Некоторые двигатели могут работать с более чем одним напряжением, и эта возможность будет указана на паспортной табличке. Двойное номинальное напряжение позволяет разделить обмотки статора пополам для использования либо в последовательном, либо в параллельном соединении.
Важно отметить, что многие другие характеристики, указанные на паспортной табличке, такие как коэффициент мощности, эффективность, крутящий момент и ток, действительны только при номинальном напряжении и частоте.
Ток полной нагрузки (FLA)
По мере увеличения подключенной нагрузки и требуемого крутящего момента электродвигателя сила тока, необходимая для питания двигателя, также увеличивается. Ток полной нагрузки (FLA) — это максимальный ожидаемый ток, потребляемый двигателем при работе с максимальным крутящим моментом и максимальной мощностью.
Фирменная табличка FLA является очень важным параметром, который используется для выбора правильного размера провода, пускателя двигателя и устройств защиты от перегрузки, необходимых для обслуживания и защиты двигателя. Для многоскоростного двигателя ток полной нагрузки указан только для максимальной скорости.
Чтобы рассчитать падение напряжения в цепи двигателя, возьмите сопротивление цепи питания и умножьте на FLA двигателя. Для определения падения напряжения в процентах разделите ранее полученное значение на напряжение питания холостого хода и умножьте на 100%.
Номинальная частота и число фаз (двигатели переменного тока)
Частота энергосистемы означает, сколько раз волна синусоидального напряжения переменного тока повторяет одну и ту же последовательность значений в течение заданной единицы времени. В США и Канаде частота энергосистемы составляет 60 Гц.
В других частях мира частота может быть либо 50 Гц, либо 60 Гц. Количество фаз зависит от того, подключен ли двигатель к одному проводнику под напряжением и нейтрали (однофазный) или к трем проводникам под напряжением (трехфазный).
Синхронная скорость
Скорость, с которой работает вращающееся поле внутри двигателя, зависит от частоты входной мощности и количества электрических магнитных полюсов внутри. Это называется синхронной скоростью, которая не зависит от скорости выходного вала.
Синхронная скорость = количество циклов (Гц) x 60 (секунд в 1 мин) x 2 (импульсы цикла) / количество полюсов.
Например, четырехполюсный двигатель без подключенной нагрузки будет иметь синхронную скорость 1800 об/мин при 60 Гц и синхронную скорость 1500 об/мин при 50 Гц. Если двигатель предназначен для работы на разных скоростях при управлении частотно-регулируемым приводом (ЧРП), диапазон входной частоты должен быть указан на паспортной табличке.
Номинальная скорость при полной нагрузке
Для двигателя почти невозможно достичь синхронной скорости, потому что даже ненагруженному двигателю все еще приходится преодолевать некоторую форму трения. По мере увеличения нагрузки двигателя требуется более высокий крутящий момент, что подразумевает снижение числа оборотов в минуту.
Номинальная скорость при полной нагрузке — это фактическое значение об/мин, указанное на паспортной табличке двигателя. Термин «скольжение» относится к разнице между синхронной скоростью и фактической скоростью при полной нагрузке (также называемой асинхронной скоростью или скоростью скольжения).
Скольжение
Разница между синхронной скоростью магнитного поля электродвигателя и скоростью вращения вала является скольжением – измеряется в об/мин или частоте. Скольжение обычно выражается как отношение скорости вращения вала к скорости синхронного магнитного поля.
Скольжение увеличивается с нагрузкой, обеспечивая больший крутящий момент. Чтобы рассчитать скольжение двигателя в процентах, вычтите асинхронную скорость из синхронной скорости, затем разделите на синхронную скорость и умножьте на 100.
Скольжение = ((синхронная скорость – фактическая скорость) / синхронная скорость ) x 100
Используя приведенную выше формулу, двигатель со скоростью вращения 1400 об/мин и синхронной скоростью 1500 об/мин будет иметь скольжение 6,7%
Когда ротор не вращается, скольжение составляет 100 %. Проскальзывание при полной нагрузке варьируется от менее 1 % в двигателях высокой мощности до более 5-6 % в двигателях малой мощности.
Лошадиная сила (л.
с.)
Наиболее простой и распространенной оценкой электродвигателя является его мощность в лошадиных силах, которая была первоначально принята в конце 18-го века шотландским инженером Джеймсом Уаттом, который хотел сравнить мощность паровых двигателей с мощностью упряжных лошадей.
Этот термин был создан, чтобы помочь клиентам лучше понять, какую работу могут производить паровые двигатели. Позже он был расширен за счет включения выходной мощности других типов поршневых двигателей, а также турбин, электродвигателей и другого оборудования.
Мощность на валу — это мера номинальной механической мощности двигателя. Выражается как его способность создавать крутящий момент, необходимый для нагрузки при номинальной скорости.
HP = (крутящий момент) x (скорость) / 5250. Крутящий момент выражается в фунтах-футах, а скорость выражается в об/мин.
Для электродвигателя одна лошадиная сила эквивалентна 746 ваттам электроэнергии и является стандартной номинальной мощностью в Соединенных Штатах. В Европе мощность двигателя в киловаттах стала стандартной.
1 л.с. = 746 Вт. Двигатель мощностью 100 л.с. будет производить 74,6 кВт электроэнергии. NEC требует, чтобы номинальная мощность в лошадиных силах была указана на заводской табличке для двигателей мощностью более 1/8 л.с.
КПД двигателя
Указание того, сколько электроэнергии, подаваемой на двигатель, преобразуется в механическую энергию выходного вала. Выражается в процентах. Оставшаяся тепловая энергия, не преобразованная в механическую энергию, теряется в основном в виде тепла, которое может повредить изоляцию двигателя.
Эффективность определяется как выходная мощность, деленная на входную мощность, выраженная в процентах: (Выходная/Входная) × 100.
Потери в двигателе из-за нагрева могут существенно повлиять на эффективность. Существует пять различных типов потерь двигателя:
Потери в сердечнике: Энергия, необходимая для намагничивания сердечника, и потери на вихревые токи в сердечнике статора.
Потери в статоре: I ² R Нагрев статора за счет протекания тока в обмотках статора.
Потери ротора: I ² нагрев стержней ротора при протекании индуцированного тока
Потери на трение и сопротивление воздуха: Подшипники и трение воздуха на валу ротора и охлаждающем вентиляторе.
Блуждающие потери в нагрузке: Потоки реактивного сопротивления утечки, индуцированные током нагрузки.
Первые три категории (сердечник, статор и ротор) обычно составляют более 80% общих потерь двигателя.
Сервис-фактор
Эксплуатационный коэффициент двигателя (SF) является мерой периодической перегрузочной способности, при которой двигатель может работать без перегрева или другого повреждения двигателя, когда на двигатель подается номинальное напряжение и частота.
Двигатели, непрерывно работающие с эксплуатационным коэффициентом выше 1, будут иметь меньший ожидаемый срок службы по сравнению с двигателями, работающими при номинальной мощности, указанной на паспортной табличке.
Пример: двигатель мощностью 1 л.с. с эксплуатационным коэффициентом 1,15 может работать с мощностью 1,15 л.с. без перегрева (1×1,15)
Номинальное превышение температуры, класс изоляционной системы и номинальная температура окружающей среды
NEMA определяет допустимое превышение температуры для двигателей, работающих при полной нагрузке и эксплуатационном коэффициенте, если применимо. Спецификация стандартизирована для температуры окружающей среды 40°C или 104°F для всех классов изоляции.
Каждый класс изоляции имеет максимальное превышение температуры обмотки двигателя и максимальную номинальную температуру. Кроме того, указано повышение температуры в горячих точках, которое относится к обмоткам двигателя, окруженным другими обмотками.
Допустимое повышение температуры при полной нагрузке для двигателей с эксплуатационным коэффициентом 1,0
Изоляция класса A – 60°C, точка перегрева 5°C
Изоляция класса B – 80°C, точка перегрева 10°C
Изоляция класса F – 105°C, точка перегрева 10°C
Изоляция класса H – 125°C, точка перегрева 15°C
Допустимое превышение температуры при эксплуатационном коэффициенте для двигателей с эксплуатационным коэффициентом 1,15
Изоляция класса A – 70°C
Изоляция класса B – 90°C
Изоляция класса F – 115°C
Максимальная температура изоляции обмотки двигателя
Изоляция класса A – 105°C
Изоляция класса B – 130°C
Изоляция класса F – 155°C
Изоляция класса H – 180°C
Пример: Для изолированного двигателя класса F с эксплуатационным коэффициентом 1,0 добавьте допустимое повышение NEMA на 105 °C к эталонной температуре 40 °C, чтобы получить максимальную рабочую температуру двигателя (105 + 40 = 145 °C).
Максимальная номинальная температура, указанная NEMA, выше допустимого повышения температуры, чтобы обеспечить запас для температуры «горячей точки» обмотки, в данном случае 10°C для машины класса F.
Двигатели класса F традиционно используются в большинстве промышленных применений. С ростом использования приводов переменного тока с регулируемой скоростью (VFD) и связанным с этим нагревом, вызванным гармониками, создаваемыми этими приводами, класс H стал гораздо более распространенным.
Номинальное время работы
Электродвигатели имеют рейтинг времени, который показывает, как долго они могут работать при номинальной нагрузке и температуре окружающей среды. Стандартные двигатели рассчитаны на непрерывный режим работы, который можно эксплуатировать круглосуточно (24 часа в сутки, 7 дней в неделю) без перерыва.
В зависимости от области применения некоторые двигатели могут быть рассчитаны только на кратковременную работу. Двигатели с сокращенным сроком службы могут быть изготовлены в облегченной конструкции, поэтому их цена ниже, чем у двигателей, рассчитанных на непрерывный режим работы.
Примером двигателя повторно-кратковременного режима может служить привод клапана. Во многих случаях механические клапаны периодически открываются и закрываются, в отличие от двигателя насоса, который может работать в течение многих часов или дней подряд.
Время работы электродвигателя обычно выражается в минутах. Некоторыми примерами рейтингов времени являются 5, 15, 30, 60 минут прерывистого режима.
Кодовая буква или ампер при заторможенном роторе
Электродвигатели обычно имеют большой пусковой ток, связанный с ними, когда они запускаются с их полным номинальным напряжением, приложенным к обмоткам. Во многих случаях этот пусковой ток во много раз превышает значение тока полной нагрузки.
Значение заблокированного ротора важно, поскольку большой пусковой ток может снизить напряжение, подаваемое на двигатель, что может повлиять на другое оборудование в той же цепи. Пониженное напряжение и пускатели двигателя по схеме «звезда-треугольник» могут помочь ограничить этот пусковой ток, подавая меньшее напряжение на двигатель в течение короткого периода времени, пока двигатель набирает скорость, прежде чем подавать полное номинальное напряжение.
Заблокированный ротор означает количество кВА на л.с., которое будет потребляться, когда ротор заблокирован на месте. Кодовые буквы для этого рейтинга будут варьироваться от A до V, при этом двигатели класса A имеют наименьшую номинальную мощность в кВА, а двигатели с кодом V — самую высокую.
Стандартные номинальные значения тока блокировки можно найти в статье 430 NEC. Это значение требуется, если двигатель переменного тока мощностью 0,5 л.с. или более. На многофазных двигателях с фазным ротором буквенное обозначение обычно не указывается.
Буквенный код конструкции
Электродвигателям присваивается буквенный код конструкции, указанный NEMA, который определяет характеристики крутящего момента и тока двигателя. Некоторым машинам могут потребоваться двигатели с особыми характеристиками, обозначенными этим кодом.
Код А — Нормальный пусковой момент, высокий пусковой ток
Код B — Нормальный пусковой момент, низкий пусковой ток
Код C – Высокий пусковой момент, низкий пусковой ток
Код D – Высокий пусковой момент, низкий пусковой ток, высокое скольжение
Определения букв конструкции двигателя можно найти в ANSI/NEMA MG 1-1993, Двигатели и генераторы, часть 1, определения, и в IEEE 100-1996, Стандартный словарь электрических и электронных терминов. Двигатели NEMA Code B являются наиболее широко используемым типом двигателей и могут запускать широкий спектр промышленных нагрузок.

Буквенные коды конструкции электродвигателя. Фото: TestGuy.
Ток и напряжение возбуждения
Для синхронных двигателей с возбуждением от постоянного тока номинальные ток возбуждения и напряжение указаны на паспортной табличке.
Обмотка
Тип конструкции обмотки, используемой для электродвигателя, такой как прямой шунт, стабилизированный шунт, составной или последовательный, если двигатель постоянного тока.
Термозащита
Двигатели, оснащенные термозащитой, указаны на табличке с пометкой «Тепловая защита» или «T.P.» Этот тип защиты отключает питание двигателя, если двигатель перегревается из-за перегрузки или невозможности запуска. Питание возобновляется после того, как двигатель остынет до приемлемой температуры.
Тип корпуса
Часто обозначаемый как «ENCL» на паспортной табличке, тип корпуса определяет степень защиты двигателя от рабочей среды и метод охлаждения. Стандартные типы кожухов двигателя включают:
Открытая защита от капель (ODP) — подходит только для чистых и сухих помещений.
Полностью закрытый корпус с вентиляторным охлаждением (TEFC) — обычно используется на открытом воздухе и в грязных местах, но не является воздухонепроницаемым или водонепроницаемым. Количество воды и наружного воздуха, попадающих в двигатель, не влияет на его работу.
Полностью закрытый невентилируемый (TENV) – используется в местах, подверженных воздействию сырости или грязи, и не оснащен вентилятором для охлаждения. Эти двигатели используют естественную конвекцию для охлаждения и не должны использоваться в опасных зонах или в местах с повышенной влажностью.
Полностью закрытый воздуховод (TEAO) – пыленепроницаемый корпус, предназначенный для воздуходувок и вентиляторов, установленных на валах. Двигатель должен быть установлен на самом валу по направлению воздушного потока.
Полностью закрытая мойка (TEWD) – предназначен для струй воды высокого давления и повышенной влажности. Этот тип корпуса является лучшим выбором для влажной среды.
Полностью закрытые, неблагоприятные и суровые условия окружающей среды – предназначены для неопасных сред с экстремальным присутствием влаги или химических веществ.
Взрывозащищенный (EXPL) – разработан, чтобы выдерживать внутренние взрывы определенных газов или паров, не допуская распространения взрыва во внешнюю атмосферу.
Опасная зона (HAZ) — Общая классификация опасных зон. Эти двигатели подразделяются на классы, подразделения и группы.
Размер рамы
Размеры двигателя указаны по размеру рамы и определяют важные монтажные размеры, такие как схема установки отверстий для ног, диаметр вала и высота вала.
Напряжение нагревателя
Двигатели, используемые на открытом воздухе или в местах, где может образовываться конденсат, часто оснащаются нагревателями для предотвращения образования конденсата.