✔ Как определить мощность электродвигателя без бирки?
Ремонт техники и оборудования на электрическом приводе часто требует замены двигателя. Чтобы производительность и другие параметры производственной линии, или отдельного механизма не изменились, нужно выбирать аналогичный мотор, или, по крайней мере, с максимально приближенными характеристиками. Главные характеристики электродвигателя:
- мощность;
- номинальный ток;
- напряжение питания;
- схема подключения;
- обороты.
В большинстве случаев для того, чтобы определить параметры достаточно посмотреть на шильдик, закрепленный на корпусе двигателя. Но не всегда табличка присутствует, или читается. Многие электромоторы эксплуатируются в достаточно сложных условиях, надписи истираются, шильдик может быть деформирован, или закрашен.
Мощность и ток
Существует ряд способов, как определить рабочие характеристики электродвигателя без информации производителя.
Но необходимо сразу оговориться, что некоторые параметры будут определены приблизительно. Причем, чем мощнее мотор, тем точнее будут показатели.
Мощность и частоту вращения определяют по габаритным размерам мотора. Большинство электродвигателей стандартизированы. Если замерить размеры корпуса и толщину вала, форму и размеры лап крепления, то по специальным таблицам легко найти марку двигателя, а, значит, и его характеристики. В случае отсутствия таблиц, можно сравнить возможности неизвестного мотора с образцом, параметры которого определены по шильдику. При одинаковых размерах, двигатель, у которого вал больше по диаметру, будет мощнее, а количество оборотов меньше.
Более точный способ определить мощность электродвигателя — замерить номинальный ток на обмотках при помощи токоизмерительных клещей. Для этого нужно знать величину нагрузки на валу. Обычно этот параметр находят в паспорте оборудования. При измерении необходимо обращать внимание на такой факт — сила тока должна быть одинакова на всех обмотках.
Мощность электродвигателя без бирки также можно вычислить, разделив ток на обмотках на 2 для моторов мощнее (предположительно) 1,5 кВт и на 2,2 для более мощных. Пользуясь замерами сопротивления обмоток на отключенном двигателе также несложно найти типовую мощность. Здесь тоже нужен справочник или таблица по двигателям. У моторов одинакового типа и мощности сопротивление обмоток равное (в некотором приближении).
Частота вращения
Как уже упоминалось, у тихоходных двигателей диаметр вала больше, чем у скоростных. Сравнивая результаты измерений валов двух двигателей, характеристики одного из которых известны, можно определить рабочие характеристики в довольно точном диапазоне. Но есть и более точный способ. Нужно посчитать количество пар полюсов статора и подставить в формулу N= 60F/P, где F – частота питающего тока. В классическом варианте — это 50 Гц, но при вычислении нужно уточнить этот параметр для конкретного участка цепи.
Для того чтобы узнать количество полюсов, нужно демонтировать крышку мотора.
Делать это можно только при отключенном питании. Асинхронный двигатель может иметь одну, две, три и более пар полюсов. Для точного определения числа полюсов необходимо разбираться в особенностях намотки статора. Таким способом можно рассчитать количество оборотов с точностью до 10%, что вполне приемлемо для большинства промышленного оборудования.
Напряжение питания
Для определения, к какой сети подключать двигатель, необходимо вскрыть коробку борно. Если провода соединены звездой, значит мотор подключают к трехфазной сети питания, если треугольником — к 220 В через преобразователь частоты, или конденсатор, необходимые для запуска двигателя. На внутренней стороне крышки нанесено изображение схемы подключения и указано напряжение питания. Обычно надписи сохраняются при самых сложных условиях работы мотора.
2 способа как определить мощность, частоту вращения, начало и конец обмоток двигателя.
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 (для раскрытия нажмите на плюсик)
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.
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.
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:
- cosϕ=0,8
- ⴄ=0,85
Полученный результат округляете до целого и узнаете искомую мощность.
Источники – //cable.ru, Кабель.РФ
Как читать паспортную табличку двигателя
Пол Росситер, 20 марта 2014 г.
- #Как направлять
- #Мотор
Ниже приведен образец паспортной таблички. Вы можете щелкнуть ссылки на табличке, чтобы узнать больше.
| КТ: ВТ: | ||||
| НОМЕР МОДЕЛИ/СЕРИЙНЫЙ НОМЕР | Гц | НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ | ||
| ЭФФ. | ТИП | С.Ф. | ДИЗАЙН | |
| HP | об/мин | КОД | ДОЛГ | |
| ИНСЛ. | РАМА | ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ | ||
| ВОЛЬТ | АМП | |||
| ФАЗА | ПОДШИПНИКИ | |||
| СБОРКА В США | ||||
Общая картина
Чтение паспортной таблички двигателя иногда может представлять собой уникальную проблему.
Большинство производителей отображают информацию по-разному, и шильдики часто пачкаются, повреждаются, а иногда и удаляются. Это может сделать чтение паспортной таблички двигателя трудной или разочаровывающей задачей.
Информация с паспортной таблички двигателя потребуется в течение всего срока службы двигателя. Если вам когда-либо понадобится определить размер частотно-регулируемого привода, отремонтировать двигатель, заменить двигатель, подключить двигатель, исправить коэффициент мощности, приобрести детали или сделать что-то еще с двигателем, вам понадобится информация на паспортной табличке двигателя.
| Лошадиная сила Лошадиная сила — это механическая мощность двигателя. Вы, вероятно, уже хорошо понимаете, что такое лошадиные силы, поэтому мы не будем вдаваться в подробности. Однако, вероятно, важно упомянуть, что за пределами Северной Америки выходная мощность обычно выражается в ваттах или киловаттах. Знаете ли вы? Термин « лошадиных сил» ввел Джеймс Уатт.  Он использовал этот термин, чтобы помочь продать свой паровой двигатель. | Помните об осторожности. Использование недостаточно мощного двигателя или привода может повредить оборудование и привести к ненужным простоям и расходам. |
Напряжение
Двигатели рассчитаны на работу при напряжении, указанном на паспортной табличке. Многие промышленные двигатели рассчитаны на работу при более чем одном (сетевом) напряжении. Например, многие двигатели имеют двойной номинал и рассчитаны на работу при напряжении 230 В и 460 В.
Как правило, двигатели имеют рабочий допуск 10% ± от номинального напряжения, указанного на паспортной табличке (см. руководство). Это означает, что двигатель, рассчитанный на 230 В, может работать и при 208 В (или 240 В). Двигатели не должны работать за пределами установленного диапазона напряжения, это может привести к повреждению двигателя и/или оборудования. При работе с двигателем, рассчитанным на двойное напряжение, не забудьте проверить соответствующую номинальную силу тока и подключение проводов.
Примечание:
Ваш рейтинг коэффициента эксплуатации снизится, если вы будете использовать допуск по напряжению вашего двигателя.
Номинальный ток полной нагрузки
Номинальный ток полной нагрузки — это скорость, с которой двигатель будет потреблять мощность при 100% номинальной нагрузке и при номинальном и сбалансированном напряжении. Это число чрезвычайно важно, особенно при работе с электрическими компонентами. Проводка, стартер, автоматический выключатель и тепловые перегрузки рассчитаны на основе номинального тока полной нагрузки.
Когда дело доходит до выбора частотно-регулируемого привода, рейтинг FLA является очень важной информацией. Узнайте больше о размерах частотно-регулируемых приводов в нашем Руководстве по покупке частотно-регулируемых приводов.
Фаза
Если у вас нет уникального применения, ваш двигатель будет рассчитан на однофазную или трехфазную входную мощность.
Об/мин (скорость)
Число оборотов в минуту, указанное на паспортной табличке, представляет собой скорость вращения вала двигателя.
Скорость двигателя напрямую связана с частотой сетевого напряжения и количеством полюсов в двигателе. При частоте 60 Гц 4-полюсный двигатель будет вращаться примерно со скоростью 1800 об/мин (7200/4 полюса). Однако, в зависимости от степени проскальзывания ротора, для которого был разработан двигатель, вы можете увидеть число оборотов в минуту, указанное как 1775 или 1750, и так далее. Это число представляет собой расчетную мощность двигателя, при которой двигатель будет вращаться при полной нагрузке с установленной частотой, указанной на паспортной табличке.
Письмо о конструкции
Письмо о конструкции содержит информацию о пусковом моменте двигателя. Буквы конструкции B (нормальный пусковой момент), C (высокий пусковой момент) и D (очень высокий пусковой момент) являются наиболее распространенными. Пусковой крутящий момент двигателя отличается от крутящего момента при нормальной работе.
Например, два двигателя с одинаковым номинальным рабочим крутящим моментом могут иметь очень разные номинальные пусковые моменты.
Двигатель, используемый для центробежного вентилятора, вероятно, будет иметь другие требования к пусковому крутящему моменту, чем конвейерная лента.
Сервис-фактор
Двигатели часто разрабатываются с учетом временного увеличения спроса. Сервис-фактор представляет собой способность двигателя справляться с этим временным увеличением нагрузки. Думайте о факторе обслуживания как о страховом полисе. Он рассчитан на температуру окружающей среды, высоту над уровнем моря, высокое и низкое линейное напряжение и несимметричное напряжение. Его не следует использовать в качестве метода увеличения мощности двигателя.
Коэффициент обслуживания выражается в виде десятичной дроби. Если вы не видите рейтинг эксплуатационного фактора на заводской табличке двигателя, сервисный коэффициент обычно равен 1,00. Кроме того, все двигатели, работающие от частотно-регулируемого привода (даже при частоте 60 Гц), теряют эксплуатационный коэффициент и имеют рейтинг 1,00. Пожалуйста, обратитесь к руководству для получения дополнительной информации.
Вы можете значительно сократить срок службы вашего двигателя, если будете постоянно работать в соответствии с рейтингом эксплуатационного фактора.
Частота
Частота — это длительность синусоидального сигнала переменного тока (60 Гц = 60 циклов в секунду). Частота напрямую связана со скоростью двигателя. (Для получения дополнительной информации см. Motor Theory 101: Adjusting Frequency)
В Северной Америке стандартная частота обычно составляет 60 Гц. За пределами Северной Америки 50 Гц часто является стандартом. Некоторые паспортные таблички будут иметь несколько значений частоты.
Код
Двигатели переменного тока, запускаемые при полном напряжении, будут потреблять больший ток (ампер), чем при нормальной работе. Это обычно называют пусковым током или пусковым током. Эти коды представляют диапазон пускового тока.
| Кодовое обозначение | КВА/л.с. | Приблизительное среднее значение* | ||
| A | 0,00–3,14 | 19 9 020 | ||
| Б | 3,15-3,54 | 3,3 | ||
| C | 3,55-3,99 | 3,8 | ||
| D | 4,00-4,49 | 9009 1009 9016 013 4,8E | 4,50-4,99 | 4,7 |
| F | 5,00-5,59 | 5. 3 | ||
| G | 5.60-6.29 | 5.9 | ||
| H | 6.30-7.09 | 0020 | ||
| Дж | 7,10-7,99 | 7,5 | ||
| К | 8,00-8,99 | 8,5 | ||
| Л | 9,00-9,99 | 9,5 | М | 9 10.00-11.19 | 10.6 |
| С | 11.20-12.49 | 11.8 | ||
| П | 12,50-13,99 | 13,2 | ||
| Р | 14,00-15,99 | 2001901,0 15,0 |
*Чтобы определить приблизительный пусковой ток для вашего двигателя, сопоставьте кодовую букву на паспортной табличке вашего двигателя с соответствующим приблизительное среднее значение на графике; умножьте значение среднего диапазона и номинальный ток при полной нагрузке, указанные на паспортной табличке вашего двигателя.
КПД
Рейтинг эффективности двигателя показывает, насколько хорошо двигатель преобразует электрическую энергию (входную) в механическую (выходную).
Обычно это отображается в виде десятичной дроби.
Потребление энергии двигателем — это его самые большие эксплуатационные расходы. Как правило, двигатель, который работает 24/7/365 в течение одного года, может стоить в три раза больше, чем его покупная цена по потребляемой мощности. Во многих приложениях частотно-регулируемый привод может обеспечить значительную экономию эксплуатационных расходов. Центробежные насосы часто имеют большой потенциал для экономии энергии. В некоторых случаях использование частотно-регулируемого привода для снижения скорости на 20 % может привести к экономии энергии на 50 %. Однако экономия энергии будет варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких как состояние двигателя, применение и стоимость энергии в вашем регионе.
Изоляция
Класс изоляции описывает способность двигателя выдерживать температуру с течением времени. B, F и H являются обычно используемыми типами изоляции. Буквы, расположенные позже в алфавите, обозначают изоляцию, которая лучше выдерживает температуру.
Таким образом, класс F может выдерживать температуру лучше, чем класс B.
Системы изоляции двигателя, предназначенные для использования с инвертором, будут указаны на паспортной табличке двигателя (или на наклейке). Эти системы должны иметь провод, рассчитанный как минимум на пики 1600 вольт, изоляцию класса F или H, и будут обработаны 100% продаваемой смолой в системе вакуумной пропитки под давлением (VPI).
Двигатели, не соответствующие этой спецификации, могут быть перемотаны для соответствия этим требованиям.
CT/VT
CT означает постоянный крутящий момент, а VT означает переменный крутящий момент. Если эти характеристики указаны на паспортной табличке вашего двигателя, это обычно означает, что ваш двигатель предназначен для использования с инвертором. Обратитесь к руководству для получения дополнительной информации.
Режим работы
Режим работы — это время, в течение которого двигатель может работать без периода охлаждения. Большинство промышленных двигателей рассчитаны на непрерывную работу.
Размер рамы
Размер рамы NEMA определяет площадь основания двигателя и размеры вала. Первые две цифры обозначают высоту вала от монтажного основания. Это число, разделенное на четыре, представляет собой высоту вала в дюймах. Третье число — это размеры отверстий для крепления болтов, некоторые двигатели могут иметь несколько отверстий для разных вариантов крепления.
Буква обозначает тип рамы, каждый тип указан ниже:
Двигатели фракционного типа (типоразмеры 48 и 56)
| C | Торцевое крепление (может быть круглым или на ножках) | ||||||||||||||||||||||||||
| G | Двигатель бензонасоса | ||||||||||||||||||||||||||
| H | Обозначает раму большего размера | ||||||||||||||||||||||||||
| Ж | Двигатель струйного насоса | ||||||||||||||||||||||||||
| Y | Специальные монтажные размеры | ||||||||||||||||||||||||||
| Z | Все монтажные размеры являются стандартными, за исключением удлинения вала и/или конструкции)
|
Наиболее распространенными типами корпусов являются открытый каплезащитный (ODP) и полностью закрытый с вентиляторным охлаждением (TEFC).
Разница между ними заключается в расположении в двигателе. Подшипник приводного вала расположен рядом с выходом приводного вала из двигателя. Противоположный подшипник приводного вала находится на противоположной стороне приводного вала.
Конструкция (или метод монтажа) определяется кодом европейского стандарта IEC 34-7. Пять наиболее часто используемых методов монтажа:
Отсоединив ножки двигателя B34, вы получите его эквивалент B14 (см. в интернет-магазине).
Итак, 4-полюсный двигатель имеет 6000 / 4 = 1500 об/мин. Ниже вы найдете обзор теоретических оборотов в минуту и соответствующее количество полюсов.
Наиболее важными размерами в соответствии со стандартом IEC являются:
Классы эффективности для электродвигателей:
Показанный выбор двигателей должен соответствовать спецификациям электродвигателя, который вы пытаетесь заменить (см. в интернет-магазине).
