Расчет номинального тока электродвигателя | Заметки электрика
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
Решил написать статью о расчете номинального тока для трехфазного электродвигателя.
Этот вопрос является актуальным и кажется на первый взгляд не таким и сложным, но почему-то в расчетах зачастую возникают ошибки.
В качестве примера для расчета я возьму трехфазный асинхронный двигатель АИР71А4 мощностью 0,55 (кВт).
Вот его внешний вид и бирка с техническими данными.
Если двигатель Вы планируете подключать в трехфазную сеть 380 (В), то значит его обмотки нужно соединить по схеме «звезда», т.е. на клеммнике необходимо соединить выводы V2, U2 и W2 между собой с помощью специальных перемычек.
При подключении этого двигателя в трехфазную сеть напряжением 220 (В) его обмотки необходимо соединить треугольником, т.е. установить три перемычки: U1-W2, V1-U2 и W1-V2.
Если же Вы решите подключить этот двигатель в однофазную сеть 220 (В), то его обмотки также должны быть соединены треугольником.
Для информации: почитайте подробную статью о схемах соединения обмоток в «звезду» и «треугольник».
Для правильного выбора автоматического выключателя (или предохранителей) и тепловых реле для защиты двигателя, а также для выбора контактора для его управления, в первую очередь нам нужно знать номинальный ток двигателя для конкретной схемы соединения обмоток.
Обычно, номинальные токи указаны прямо на бирке, поэтому можно смело ориентироваться на них. Но иногда циферки не видны или стерты, а известна только лишь мощность двигателя или другие его параметры.
Такое очень часто встречается, но еще чаще бирка вообще отсутствует или так затерта, что на ней абсолютно ничего не видно — приходится только догадываться, что там изображено.
Но это отдельный случай и что делать в таких ситуациях, я расскажу Вам в ближайшее время.
В данной же статье я хочу акцентировать Ваше внимание на формулу по расчету тока двигателя, потому что даже не все «специалисты» ее знают, хотя может и знают, но не хотят вспомнить основы электротехники.
Итак, приступим.
Внимание! Мощность на шильдике двигателя указывается не электрическая, а механическая, т.е. полезная механическая мощность на валу двигателя. Об этом отчетливо говорится в действующем ГОСТ Р 52776-2007, п.5.5.3:
Полезную механическую мощность обозначают, как Р2.
Чаще всего мощность двигателя указывают не в ваттах (Вт), а в киловаттах (кВт). Для тех кто забыл, читайте статью о том, как перевести ватты в киловатты и наоборот.
Еще реже, на бирке указывают мощность в лошадиных силах (л.с.), но такого я ни разу еще не встречал на своей практике. Для информации: 1 (л.с.) = 745,7 (Ватт).
Но нас интересует именно электрическая мощность, т.е. мощность, потребляемая двигателем из сети. Активная электрическая мощность обозначается, как Р1 и она всегда будет больше механической мощности Р2, т.к. в ней учтены все потери двигателя.
1. Механические потери (Рмех.)
К механическим потерям относятся трение в подшипниках и вентиляция. Их величина напрямую зависит от оборотов двигателя, т.е. чем выше скорость, тем больше механические потери.
У асинхронных трехфазных двигателей с фазным ротором еще учитываются потери между щетками и контактными кольцами. Более подробно об устройстве асинхронных двигателей Вы можете почитать здесь.
2. Магнитные потери (Рмагн.)
Магнитные потери возникают в «железе» магнитопровода. К ним относятся потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании сердечника.
Величина магнитных потерь в статоре зависит от частоты перемагничивания его сердечника. Частота всегда постоянная и составляет 50 (Гц).
Магнитные потери в роторе зависят от частоты перемагничивания ротора. Эта частота составляет 2-4 (Гц) и напрямую зависит от величины скольжения двигателя. Но магнитные потери в роторе имеют малую величину, поэтому в расчетах чаще всего не учитываются.
3. Электрические потери в статорной обмотке (Рэ1)
Электрические потери в обмотке статора вызваны их нагревом от проходящих по ним токам. Чем больше ток, чем больше нагружен двигатель, тем больше электрические потери — все логично.
4. Электрические потери в роторе (Рэ2)
Электрические потери в роторе аналогичны потерям в статорной обмотке.
5. Прочие добавочные потери (Рдоб.)
К добавочным потерям можно отнести высшие гармоники магнитодвижущей силы, пульсацию магнитной индукции в зубцах и прочее. Эти потери очень трудно учесть, поэтому их принимают обычно, как 0,5% от потребляемой активной мощности Р1.
Все Вы знаете, что в двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. Если объяснить чуть подробнее, то при подведенной к двигателю электрической активной мощности Р1, некоторая ее часть затрачивается на электрические потери в обмотке статора и магнитные потери в магнитопроводе. Затем остаточная электромагнитная мощность передается на ротор, где она расходуется на электрические потери в роторе и преобразуется в механическую мощность. Часть механической мощности уменьшается за счет механических и добавочных потерь. В итоге, оставшаяся механическая мощность — это и есть полезная мощность Р2 на валу двигателя.
Все эти потери и заложены в единственный параметр — коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, который обозначается символом «η» и определяется по формуле:
η = Р2/Р1
Кстати, КПД примерно равен 0,75-0,88 для двигателей мощностью до 10 (кВт) и 0,9-0,94 для двигателей свыше 10 (кВт).
Еще раз обратимся к данным, рассматриваемого в этой статье двигателя АИР71А4.
На его шильдике указаны следующие данные:
- тип двигателя АИР71А4
- заводской номер № ХХХХХ
- род тока — переменный
- количество фаз — трехфазный
- частота питающей сети 50 (Гц)
- схема соединения обмоток ∆/Y
- номинальное напряжение 220/380 (В)
- номинальный ток при треугольнике 2,7 (А) / при звезде 1,6 (А)
- номинальная полезная мощность на валу Р2 = 0,55 (кВт) = 550 (Вт)
- частота вращения 1360 (об/мин)
- КПД 75% (η = 0,75)
- коэффициент мощности cosφ = 0,71
- режим работы S1
- класс изоляции F
- класс защиты IP54
- название предприятия и страны изготовителя
- год выпуска 2007
Расчет номинального тока электродвигателя
В первую очередь необходимо найти электрическую активную потребляемую мощность Р1 из сети по формуле:
Р1 = Р2/η = 550/0,75 = 733,33 (Вт)
Величины мощностей подставляются в формулы в ваттах, а напряжение — в вольтах. КПД (η) и коэффициент мощности (cosφ) — являются безразмерными величинами.
Но этого не достаточно, потому что мы не учли коэффициент мощности (cosφ), а ведь двигатель — это активно-индуктивная нагрузка, поэтому для определения полной потребляемой мощности двигателя из сети воспользуемся формулой:
S = P1/cosφ = 733,33/0,71 = 1032,85 (ВА)
Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в звезду:
Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·380) = 1,57 (А)
Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:
Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·220) = 2,71 (А)
Как видите, получившиеся значения равны токам, указанным на бирке двигателя.
Для упрощения, выше приведенные формулы можно объединить в одну общую. В итоге получится:
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η)
Поэтому, чтобы определить номинальный ток двигателя, необходимо в данную формулу подставлять механическую мощность Р2, взятую с бирки, с учетом КПД и коэффициента мощности (cosφ), которые указаны на той же бирке или в паспорте на электродвигатель.
Перепроверим формулу.
Ток двигателя при соединении обмоток в звезду:
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·380·0,71·0,75) = 1,57 (А)
Ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·220·0,71·0,75) = 2,71 (А)
Надеюсь, что все понятно.
Примеры
Решил привести еще несколько примеров с разными типами двигателей и мощностями. Рассчитаем их номинальные токи и сравним с токами, указанными на их бирках.
1. Асинхронный двигатель 2АИ80А2ПА мощностью 1,5 (кВт)
Как видите, этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 380 (В), т.к. его обмотки собраны в звезду внутри двигателя, а в клеммник выведено всего три конца, поэтому:
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 1500/(1,73·380·0,85·0,82) = 3,27 (А)
Полученный ток 3,27 (А) соответствует номинальному току 3,26 (А), указанному на бирке.
2. Асинхронный двигатель АОЛ2-32-4 мощностью 3 (кВт)
Данный двигатель можно подключать в трехфазную сеть напряжением, как на 380 (В) звездой, так и на 220 (В) треугольником, т.к. в клеммник у него выведено 6 концов:
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·380·0,83·0,83) = 6,62 (А) — звезда
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·220·0,83·0,83) = 11,44 (А) — треугольник
Полученные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на бирке.
3. Асинхронный двигатель АИРС100А4 мощностью 4,25 (кВт)
Аналогично, предыдущему.
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·380·0,78·0,82) = 10,1 (А) — звезда
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·220·0,78·0,82) = 17,45 (А) — треугольник
Расчетные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на шильдике двигателя.
4. Высоковольтный двигатель А4-450Х-6У3 мощностью 630 (кВт)
Этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 6 (кВ). Схема соединения его обмоток — звезда.
Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 630000/(1,73·6000·0,86·0,947) = 74,52 (А)
Расчетный ток 74,52 (А) соответствует номинальному току 74,5 (А), указанному на бирке.
Дополнение
Представленные выше формулы это конечно хорошо и по ним расчет получается более точным, но есть в простонародье более упрощенная и приблизительная формула для расчета номинального тока двигателя, которая наибольшее распространение получила среди домашних умельцев и мастеров.
Все просто. Берете мощность двигателя в киловаттах, указанную на бирке и умножаете ее на 2 — вот Вам и готовый результат. Только данное тождество уместно для двигателей 380 (В), собранных в звезду. Можете проверить и поумножать мощности приведенных выше двигателей. Но лично я же настаиваю Вам использовать более точные методы расчета.
P.S. А вот теперь, как мы уже определились с токами, можно приступать к выбору автоматического выключателя, предохранителей, тепловой защиты двигателя и контакторов для его управления. Об этом я расскажу Вам в следующих своих публикациях. Чтобы не пропустить выход новых статей — подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки электрика». До новых встреч.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Оборудование / / Электродвигатели. Электромоторы. / / Таблица : номинальный ток электродвигателя = электромотора при полной нагрузке однофазных и 3-х фазных моторов в зависимости от напряжения 110VAC, 220VAC, 240VAC, 380VAC, 415VAC, 550VAC; Мощность 0,07-150кВт. Сила тока в зависимости от мощности Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ток электродвигателя, какую силу тока потребляет двигатель, мотор при пуске и работе.
Производители на самом корпусе электрических двигателей ставят металлическую табличку, на которой написаны основные характеристики данного электродвигателя.
На этой табличке указан и ток, который потребляет данная электрическая машина при своей номинальной работе (средне допустимой, с нормальной нагрузкой на валу двигателя). Данная надпись может иметь два значения, например 5,9/3,4А, что означает – при подключении двигателя в режиме «треугольник» номинальные ток будет равен 5,9 ампер, а при подключении в режиме «звезда» он будет 3,4 ампера. На этой же табличке можно увидеть и символы, указывающие данные режимы работы.
Если по каким-то причинам на корпусе электродвигателя нет надписи, какую номинальную силу тока он потребляет, то ток можно вычислить по следующей формуле (если конечно известны все остальные, имеющиеся в этой формуле, величины!):
При отсутствии металлической таблички с основными характеристиками на корпусе электрического двигателя можно пойти более простым путем, чтобы узнать приближенную силу тока, потребляемой движком. Если известна номинальная мощность двигателя, то применим следующее условие – «киловатт электрической мощности равен двум амперам тока» (это условие подходит для электродвигателей с мощностью от 3-х киловатт и более, то есть будет максимально приближенным). Например, у нас есть асинхронный электрический двигатель мощностью 5 кВт (5000 ватт). Следовательно, приближенное значение потребляемого тока будет около 10 ампер. Может возникнуть небольшая непонятка. Если воспользоваться простой формулой вычисления тока, зная мощность и напряжение: 5000 ватт / 380 вольт = 13,15 ампер. Но ведь у электродвигателей есть свой коэффициент полезного действия, который вовсе не равен 100% и косинус фи, который также меньше единицы. Вот мы и получаем, что реальная сила тока будет ближе к значению 10 ампер, а не 13,15 ампер.
Практическим вариантом узнать значение силы тока, который потребляется электродвигателем при его номинальной работе, будет использование обычного амперметра, или токоизмерительных клещей. При уверенности в том, что наш электродвигатель точно рассчитан на то напряжение, что мы собираемся на него подать, мы даем питание на него. Далее, все просто, берем токоизмерительные клещи и измеряем силу тока на проводах, что питают наш электродвигатель. Причем еще стоит обратить внимание на то, что у трехфазного электродвигателя рабочие токи должны быть одинаковыми на всех трех фазах. Если Вы вдруг обнаружили факт неодинаковости, то причиной может быть, как перекос фаз электрического питания, так и неисправности самого электродвигателя, который может в скором времени вовсе выйти из строя из-за ненормального режима своей работы. В любом случае желательно выяснить причину неодинаковости значений силы тока на проводах.
Помимо номинального тока, который потребляется электродвигателем при нормальной своей работе, существует еще так называемый пусковой ток. Его величина может быть превышать номинальный ток аж в 3-8 раз. То есть, когда мы подаем питание на электрический двигатель, который до этого находился в состоянии покоя, в начальный момент по его обмоткам начинает протекать увеличенный ток по причине нескомпенсированности сил электромагнитных полей внутри двигателя. Чем быстрее электродвигатель начинает вращаться, тем меньше тока он начинает потреблять. То есть, пусковым током считается то значение электрического тока, которое существует с момента включения электродвигателя и до выхода его на свои номинальные обороты (время разгона двигателя от нуля до нормального значения).
Минимальный ток, что будет течь через обмотки электрического двигателя, будет тогда, когда движок работает на холостом ходу (то есть, к его валу не подсоединено ни одной механической нагрузки). Следовательно, чем сильнее мы нагрузим вал двигателя, тем большую силу тока начнет он потреблять. Номинальной нагрузкой считается та, на которую изначально данный электродвигатель был рассчитан при своем изготовлении, и при которой эта электрическая машина может работать продолжительное время без вреда для себя. Имеется также понятие о максимальной нагрузке, при которой сила тока, что потребляется двигателем, находится на предельно допустимом значении. При максимальных токах электродвигатели могут работать лишь незначительный промежуток времени, поскольку длительная работа может негативно влиять на сам движок (перегрев), сокращая его общий срок службы.
Пусковые токи у разных электродвигателей разные, их можно посмотреть в справочных таблицах, где прописаны характеристики каждого конкретного движка. Для чего нужно знать значение пусковых токов? Для того, чтобы правильно подобрать устройства защиты для электрических цепей, которые непосредственно относятся к схеме этого электрического двигателя. Например, зная конкретную величину пускового тока мы правильно можем подобрать тепловую защиту под него, автоматически выключатель, что отвечает за включение и выключение данного двигателя и т.д. Это избавит нас от таких проблем как постоянное срабатывание токовой защиты (если устройство рассчитано на меньший ток, чем нужно) или не срабатывание тогда, когда это нужно (если ток срабатывания устройства гораздо больше нужного).
Большие пусковые токи – это негативное явление, которое на короткий промежуток времени создает просадку питающей сети. В этой электросети возникает кратковременное падение напряжения. Как можно уменьшить пусковые токи электродвигателя? Первый вариант (классический), это запускать электродвигатель по схеме «звезда», а спустя некоторое время переключаться на схему «треугольник». В этом случае при включении начальный, пусковой ток будет относительно небольшой, а при переключении режима в «треугольник» движок выйдет на свои номинальные обороты.
Иными вариантами снижения пусковых токов электродвигателя являются использование различных устройств плавного пуска, которые за счет электронных схем контролируют начальный режим разгона электрической машины. Допустим при использовании преобразователей частоты можно легко задать нужные параметры для старта и последующий работы электрического двигателя.
P.S. Правильные режим работы любого электродвигателя способствует увеличению общего срока службы данного электротехнического устройства, а также щадящей работе тех электрических цепей, что относятся к питанию данного устройства (включая и саму питающую сеть).
Расчет тока электродвигателя
Новости / Расчет тока электродвигателяРасчет тока электродвигателя
Расчет тока электродвигателя
Расчет номинального тока трехфазного асинхронного электродвигателя
Для корректного выбора системы электрификации подъемно – транспортного механизма будь то троллейный шинопровод или кабельный подвод, необходимо знать номинальный ток электрической установки.
Ниже приведена форма расчета трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока:
Iн=Pн/√3*Uн*cosφн*ηн или Pн/1,73*Uн*cosφн*ηн,
где Рн — номинальная мощность электродвигателя (Вт),
Uн — номинальное напряжение электродвигателя (В),
ηн — номинальный коэффициент полезного действия двигателя,
cos φн — номинальный коэффициент мощности двигателя.
Номинальные данные электродвигателя указываются на заводской шильде или в иной технической документации, прилагаемой к электродвигателю.
Для удобства приведем пример расчета:
Необходимо определить номинальный ток трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока,
если Рн = 25 кВт, номинальное напряжение Uн = 380 В, номинальный коэффициент
полезного действия ηн = 0,9, номинальный коэффициент мощности cos
φн = 0,8.
Номинальное напряжение трехфазной сети 380 В — соединение обмоток двигателя по схеме «звезда».
Номинальное напряжение трехфазной сети 220 В — соединение обмоток двигателя по схеме «треугольник».
Переводим номинальную мощность из кВт в Ватты:
Pн = 25 кВт = 1000*25 = 25000 Вт
Далее:
Iн = 25000/√3*380 * 0,8 * 0,9 = 25000/1,73*380*0,8*0,9 = 52,8 А.
Поделиться ссылкой:
- Рекомендуем
- Комментарии
IP65 степень герметичности оборудования
IP-рейтинг (Ingress Protection Rating, входная защита) — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96). К примеру, радиоуправление для крана F21-E1B имеет класс герметизации IP-65. Первая цифра означ…
МЕДЬ и МЕДНЫЙ ПРОКАТ
Марки меди и их химический состав определен в ГОСТ 859-2001. Сокращенная информация о марках меди приведена ниже (указано минимальное содержание меди и предельное содержание только двух примесей – кислорода и фосфора): Марка Медь О2 P Способ получения, основные примеси М00к 99.98 0.01 - Медные катоды:продукт электролитического рафинир…
Перевод крана на управление с пола
Перевод крана на управление с пола. При осуществлении перевода мостовых или козловых кранов, на дистанционное управление с пола могут быть применены кабельные пульты управления либо беспородные пульты управления грузоподъемными кранами. Полный перечень операций и систем контроля крановой кабины, должны соответствовать функционалу пульта, согласно РД 24.09…
Троллейный шинопровод HFP
Троллейный шинопровод HFP Описание – Контактно – защищенный троллейный шинопровод HFP H предназначен для внутренней и внешней установки. – Шинопроводы состоят из жесткого ПВХ корпуса и медных токопроводящих жил. Конструкция корпуса шинопровода и токосъемника исключают возможность перепутывания фаз. – Токосъемники выполнены в виде скользящей, холо…
Презентация завода Uting Telecontrol
Презентация завода Uting Telecontrol Видео презентация завода радиотехнических изделий Uting Telecontrol. Один из крупнейших производителей промышленного радиоуправления, пультов для кранов и прочих грузоподъемных механизмов. https://www.youtube.com/watch?v=hQiPE9z7E6Y…
| о компании | |||||||
Приводные Технологии – развивающаяся компания малого бизнеса, основным видом деятельности которой является производство, маркетинг и промоушинг, бытовой и промышленной, доступной и надежной приводной техники. Интеграция новейших технологий современного редукторостроения к отечественным условиям производства, – особенность наших технических решений, предлагаемых рынку. Современные запросы приводов стали более требовательны к механической передаточной части, к подводимому электрическому оборудованию, к последующим приводным муфтам и др. Наши предложения редукторных мини-моторов, редукторных узлов и силовых передаточных машин предназначены для эксплуатации в разных отраслях, для достижения различных целей, с любым набором требований и т.д. Помимо всего этого, имеется широкий выбор электрических устройств для оперативного контроля и регулирования режимов работы привода, – так называемая, область приводной электроники. подробнее | |||||||
| |||||||
|
Потребляемый ток
Пусковой ток двигателя Компенсация реактивной мощности потребляемой асинхронными двигателями Компенсацию реактивной мощности особенно рекомендуется проводить для двигателей, работающих в течение длительного времени при сниженной мощности. Как было показано выше, cosϕ = вход кВт/вход кВА , поэтому снижения значения входной мощности кВA увеличит (то есть, улучшит) значение cos ϕ. Ток, подаваемый на двигатель, после коррекции коэффициента мощности, вычисляется по формуле: где cos ϕ – коэффициент мощности до компенсации, а cos ϕ’ – коэффициент мощности после компенсации, Ia – первоначальный ток. В таблице даны, в зависимости от номинальной мощности двигателя, стандартные значения тока двигателя для различных величин номинального напряжения.
|
Номинальная мощность (Pn) двигателя в кВт S=Pn/ηcosϕ |
Пусковые токи асинхронных электродвигателей – ООО «СЗЭМО Электродвигатель»
Пусковым называется ток, необходимый для осуществления запуска электрического двигателя. Пусковые токи асинхронных электродвигателей обычно в несколько раз превышают показатели, достаточные для работы в нормальном режиме.
Пусковые токи асинхронных электродвигателей
Двигатели асинхронного типа в момент подключения к электросети потребляют значительное количество энергии для того, чтобы:
- привести ротор в движение;
- поднять скорость вращения с нуля до рабочего уровня.
Этим объясняется необходимость использования большого пускового тока, который существенно отличается от количества электроэнергии, позволяющего поддерживать постоянное число оборотов. Это характерно не только для асинхронных, но и для однофазных двигателей постоянного тока, хотя принцип действия последних совершенно иной.
Проблема высоких пусковых токов: решение
Высокий пусковой ток может спровоцировать резкое, хотя и кратковременное падение напряжения, при котором прочие подключенные к сети устройства испытают недостаток энергии. Это нежелательно, поскольку негативно влияет на безопасность работы и долговечность оборудования.
Для решения задачи предусмотрены специальные дополнительные устройства, установка которых в процессе подключения и наладки двигателей позволяет:
- максимально уменьшить значение пускового тока;
- повысить плавность запуска;
- снизить затраты на запуск агрегата, так как становится возможным применение менее мощных дизельных электростанций, стабилизаторов, проводов с меньшим сечением и пр.
Наибольшей эффективностью отличаются такие современные устройства, как частотные преобразователи и софтстартеры. Они обеспечивают высокую (более минуты) продолжительность поддержания пускового тока.
Как рассчитать пусковой ток электродвигателя
Чтобы объективно оценить сложность условий запуска двигателя, необходимо предварительно узнать величину необходимого для этого пускового тока. Основные этапы расчета следующие:
- вычисление номинального тока;
- определение значения пускового тока (в амперах).
Для того чтобы получить значение номинального тока для используемой модели электродвигателя, применяют формулу, которая имеет вид Iн=1000Pн / (Uн*cosφ*√ηн). Pн и Uн – это номинальные показатели мощности и напряжения, cosφ и ηн – номинальные коэффициенты мощности и полезного действия.
Собственно пусковой ток, который обозначается как Iп, определяется при помощи формулы Iп = Iн * Kп, где Kп – это кратность постоянного тока по отношению к его номинальному значению (Iн). Всю необходимую для проведения расчетов информацию (значения Kп, Pн, ηн, cosφ, Uн) можно найти в технической документации, которая прилагается к электродвигателю.
Корректный расчет пускового тока двигателя способствует правильному выбору автоматических выключателей, предназначенных для защиты линии включения, а также приобретению дополнительного оборудования (генераторы и пр.) с подходящими параметрами.
Номинальный ток двигателя, v / s Ток полной нагрузки, v / s Номинальный ток
Термины «номинальный ток двигателя », «ток полной нагрузки» и «номинальный ток », скорее всего, запутают инженеров-электриков. Хотя эти термины очень похожи, они немного отличаются друг от друга. Вот четкое определение каждого из них.
Определения
Номинальный ток двигателя
Ток, потребляемый двигателем при полной нагрузке, вычисленный по формуле, называется номинальным током.Обмотки двигателя рассчитаны на то, чтобы выдерживать номинальный ток во время нормальной работы и немного выше его в течение более короткого периода времени.
Попробуйте: Простой калькулятор номинального тока двигателя с этапами расчета
Ток полной нагрузки двигателя
Ток полной нагрузки двигателя – это ток, потребляемый им при работе с полной нагрузкой и номинальным напряжением. Это измеренное значение, которое также можно рассчитать по формулам. Ток полной нагрузки может изменяться в зависимости от приложенного напряжения.Кроме того, номинальный ток при полной нагрузке (FLC) – это значение, указанное производителем при испытаниях в идеальных условиях.
См. : Асинхронные двигатели – таблицы токов полной нагрузки
Номинальный ток
Номинальный ток такой же, как и номинальный ток. Это ток, потребляемый двигателем при номинальной механической мощности на валу.
Расчет
Формулы для номинального тока, тока полной нагрузки и номинального тока одинаковы:
Для однофазных двигателей переменного тока
Для однофазных двигателей, когда известна мощность в кВт:
Для однофазных двигателей, если известно л.с.:
Для трехфазных двигателей переменного тока
Для трехфазных двигателей, если известна мощность в кВт:
Для трехфазных двигателей, если известно л.с.:
Где,
- Напряжение: Междуфазное напряжение для трехфазного источника питания.
- Рейтинг: Номинальная мощность двигателя в кВт.
- Коэффициент мощности (cosΦ) : Номинальный коэффициент мощности двигателя.
- КПД (η) : КПД двигателя.
| R&M Electrical Group
Диаграммы тока электродвигателей | R&M Electrical GroupЛУЧШЕ • УМНЕЕ • БЕЗОПАСНЕЕ
Технические ресурсы
Мы собрали ряд технических ресурсов для использования в качестве справочника в электрических проектах.
Скачать в PDFТаблицы выбора – трехфазные двигатели
Асинхронные двигатели – таблицы токов при полной нагрузке (примерно 1450 об / мин)
(приведены в качестве руководства для выбора подходящего механизма управления MEM). Таблицы основаны на двигателях со средней эффективностью и коэффициентом мощности примерно 1450 об / мин. Двигатели с более высокой скоростью обычно потребляют меньший ток, чем указано в таблице; в то время как двигатели с более низкой скоростью обычно потребляют более высокий ток. Эти цифры могут сильно отличаться, особенно для однофазных двигателей, и инженеры должны, когда это возможно, определять фактическое f.l.c из паспортной таблички двигателя в каждом случае.
Однофазные двигатели
| НОМИНАЛ ДВИГАТЕЛЯ | HP | ПРИМ. F.L.C. НАПРЯЖЕНИЕ НА ЛИНИИ | ||
|---|---|---|---|---|
| 110 В переменного тока | 220 В переменного тока | 240 В переменного тока | ||
| 0,07 кВт | 1/12 | 2,4 | 1,2 | 1,1 |
| 0,1 кВт | 1/8 | 3,3 | 1.6 | 1,5 |
| 0,12 кВт | 1/6 | 3,8 | 1,9 | 1,7 |
| 0,18 кВт | 1/4 | 4,5 | 2,3 | 2,1 |
| 0,25 кВт | 1/3 | 5,8 | 2,9 | 2,6 |
| 0,37 кВт | 1/2 | 7,9 | 3,9 | 3,6 |
| 0,56 кВт | 3/4 | 11 | 5.5 | 5 |
| 0,75 кВт | 1 | 15 | 7,3 | 6,7 |
| 1,1 кВт | 1,5 | 21 | 10 | 9 |
| 1,5 кВт | 2 | 26 | 13 | 12 |
| 2,2 кВт | 3 | 37 | 19 | 17 |
| 3 кВт | 4 | 49 | 24 | 22 |
| 3.7 кВт | 5 | 54 | 27 | 25 |
| 4 кВт | 5,5 | 60 | 30 | 27 |
| 5,5 кВт | 7,5 | 85 | 41 | 38 |
| 7,5 кВт | 10 | 110 | 55 | 50 |
Трехфазные двигатели
| НОМИНАЛ ДВИГАТЕЛЯ | HP | ПРИМ.F.L.C. НАПРЯЖЕНИЕ НА ЛИНИИ | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 220 В переменного тока | 240 В переменного тока | 380 В переменного тока | 415 В переменного тока | 550 В переменного тока | ||
| 0,1 кВт | 1/8 | 0,7 | 0,6 | 0,4 | 0,4 | 0,3 |
| 0,12 кВт | 1/6 | 1 | 0,9 | 0,5 | 0,5 | 0,3 |
| 0,18 кВт | 1/4 | 1.3 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 0,4 |
| 0,25 кВт | 1/3 | 1,6 | 1,5 | 0,9 | 0,9 | 0,6 |
| 0,37 кВт | 1/2 | 2,5 | 2,3 | 1,4 | 1,3 | 0,8 |
| 0,56 кВт | 3/4 | 3,1 | 2,8 | 1,8 | 1,6 | 1,1 |
| 0.75 кВт | 1 | 3,5 | 3,2 | 2 | 1,8 | 1,4 |
| 1,1 кВт | 1,5 | 5 | 4,5 | 2,8 | 2,6 | 1,9 |
| 1,5 кВт | 2 | 6,4 | 5,8 | 3,7 | 3,4 | 2,6 |
| 2,2 кВт | 3 | 9,5 | 8,7 | 5,5 | 5 | 3.5 |
| 3,0 кВт | 4 | 12 | 11 | 7 | 6,5 | 4,7 |
| 3,7 кВт | 5 | 15 | 13 | 8 | 8 | 6 |
| 4,0 кВт | 5,5 | 16 | 14 | 9 | 8 | 6 |
| 5,5 кВт | 7,5 | 20 | 19 | 12 | 11 | 8 |
| 7.5 кВт | 10 | 27 | 25 | 16 | 15 | 11 |
| 9,3 кВт | 12,5 | 34 | 32 | 20 | 18 | 14 |
| 10 кВт | 13,5 | 37 | 34 | 22 | 20 | 15 |
| 11 кВт | 15 | 41 | 37 | 23 | 22 | 16 |
| 15 кВт | 20 | 64 | 50 | 31 | 28 | 21 |
| 18 кВт | 25 | 67 | 62 | 39 | 36 | 26 |
| 22 кВт | 30 | 74 | 70 | 43 | 39 | 30 |
| 30 кВт | 40 | 99 | 91 | 57 | 52 | 41 |
| 37 кВт | 50 | 130 | 119 | 75 | 69 | 50 |
| 45 кВт | 60 | 147 | 136 | 86 | 79 | 59 |
| 55 кВт | 75 | 183 | 166 | 105 | 96 | 72 |
| 75 кВт | 100 | 239 | 219 | 138 | 125 | 95 |
| 90 кВт | 125 | 301 | 269 | 170 | 156 | 117 |
| 110 кВт | 150 | 350 | 325 | 205 | 189 | 142 |
| 130 кВт | 175 | 410 | 389 | 245 | 224 | 169 |
| 150 кВт | 200 | 505 | 440 | 278 | 255 | 192 |
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Информация на этой странице и в PDF-файле предназначена только для информации, и R&M Electrical Group Ltd не несет ответственности за любую содержащуюся там информацию.
Зависимость тока от паспортной таблички двигателя и значений тока полной нагрузки NEC
При подборе размеров автоматических выключателей, предохранителей и проводов для общей параллельной цепи двигателя переменного тока следует руководствоваться Национальным электрическим кодексом (NEC), разд. 430.6 (A) (1) предусматривает, что токи, указанные в таблицах тока в конце ст. 430 необходимо использовать для определения номинальных значений вместо фактического номинального тока на паспортной табличке. Знаете ли вы, почему мы не можем использовать паспортные данные двигателей при проведении этих расчетов? Если бы мы это сделали, это, как правило, привело бы к меньшим размерам устройств и проводов защиты от короткого замыкания и замыкания на землю.
Значения тока полной нагрузки для номинальной мощности двигателя по NEMA, приведенные в таблицах 430.248, 430.249 и 430.250, обычно выше, чем значение, указанное на паспортной табличке на фактическом двигателе. Табличное значение гарантирует, что независимо от того, какой двигатель установлен, устройства защиты проводов и ответвлений, короткого замыкания и замыкания на землю рассчитаны на безопасную работу двигателя.
Например, на паспортной табличке трехфазного двигателя мощностью 50 л.с. на 480 В может быть только 60 А с учетом самого низкого рабочего коэффициента мощности и уровня эффективности.Однако табличное значение NEC составляет 65 А. Табличные значения учитывают коэффициент мощности (PF) и уровень эффективности где-то менее 100% (среди других характеристик) между различными двигателями. Помните, что коэффициент мощности и эффективность двигателя зависят от приложенной механической нагрузки. Недогруженный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет более низкий коэффициент мощности; тогда как у высоконагруженного двигателя коэффициент мощности выше.
Чтобы проиллюстрировать эту концепцию, возьмем двигатель мощностью 50 л.с. со 100% коэффициентом мощности и 100% КПД и решим по току.
Однако быстрая проверка таблицы NEC показывает, что мы должны использовать значение 65A.
Почему значение NEC почти на 20 А больше нашего расчетного значения? Давайте снова проведем расчет, используя коэффициент мощности 0,85 и КПД 0,85.
Как видите, этот результат намного ближе к табличному значению NEC. Ты знаешь почему? Это говорит нам о том, что текущие значения, показанные в таблицах NEC, уже учитывают некоторый уровень коэффициента мощности и эффективности.
В то время как устройства и проводники защиты от ответвлений, короткого замыкания и замыкания на землю должны использовать значения тока, указанные в таблице NEC, тепловые перегрузки следует рассчитывать с использованием фактических данных паспортной таблички.
© Корпорация Fluor, 2017 г. Все права защищены.
Что такое паспортная табличка асинхронного двигателя
Автомобильная промышленность США работает на стандартизированной основе более трех четвертей века. Агентство по стандартизации – Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) – было создано в 1926 году «… для содействия стандартизации электрического оборудования и расходных материалов». В результате усилий этой группы можно ожидать, что «стандартные» двигатели от разных производителей будут соответствовать минимальным параметрам производительности или превосходить их и, по большей части, будут примерно одного размера.
Важнейшей частью взаимозаменяемости двигателей является обеспечение того, чтобы информация на паспортной табличке была общедоступной среди производителей. Общий язык паспортной таблички двигателя позволяет персоналу, занимающемуся установкой и техническим обслуживанием, быстро понять и распознать, с каким типом двигателя они имеют дело, во время новой процедуры установки или замены.
NEC заявляет, что на паспортной табличке двигателя должна быть указана следующая информация:
- Номинальное напряжение или напряжения
- Номинальный ток полной нагрузки для каждого уровня напряжения
- Частота
- Фаза
- Номинальная частота вращения при полной нагрузке
- Класс изоляции и номинальная температура окружающей среды
- Номинальная мощность
- Рейтинг времени
- Кодовая буква заторможенного ротора
- Название и адрес производителя
Помимо этой необходимой информации, паспортные таблички двигателя могут также включать такие данные, как размер корпуса, проектная буква NEMA, коэффициент обслуживания, КПД при полной нагрузке и коэффициент мощности.
Наконец, некоторые паспортные таблички могут даже включать такие данные, как идентификационные номера подшипников, код сертификации, серийный номер производителя, а также символы и логотипы.
Основные данные паспортной таблички. Чтобы полностью понять детали, представленные на паспортных табличках двигателей, мы рассмотрим каждый из этих элементов более подробно и объясним его важность.
Номинальное напряжение – Двигатели предназначены для обеспечения оптимальной производительности при работе на определенном уровне напряжения или комбинации уровней напряжения в случае двигателей с двумя или тремя напряжениями.Это значение известно как напряжение, указанное на паспортной табличке. Учитывая тот факт, что изменения напряжения в вашей системе распределения электроэнергии происходят из-за изменения условий нагрузки на вашем предприятии и в электросети, которая питает ваше предприятие, двигатели спроектированы с допуском 10% для напряжения выше и ниже номинального значения, указанного на паспортной табличке. Таким образом, двигатель с номинальным напряжением на паспортной табличке 460 В должен успешно работать в диапазоне от 414 В до 506 В.
Номинальная сила тока при полной нагрузке – По мере увеличения крутящего момента на двигателе возрастает также сила тока, необходимая для питания двигателя.Когда достигается крутящий момент и мощность при полной нагрузке, соответствующая сила тока называется силой тока полной нагрузки (FLA). Это значение определяется лабораторными испытаниями; значение обычно немного округляется в большую сторону и записывается как значение, указанное на паспортной табличке. Округление позволяет учитывать производственные отклонения, которые могут произойти, и некоторые нормальные отклонения напряжения, которые могут увеличить ток полной нагрузки двигателя. Паспортная табличка FLA используется для выбора правильного сечения провода, пускателя двигателя и устройств защиты от перегрузки, необходимых для обслуживания и защиты двигателя.
Частота – Для успешной работы частота двигателя должна соответствовать частоте сети (источника питания). В Северной Америке эта частота составляет 60 Гц (циклы). В других частях света частота может составлять 50 или 60 Гц.
Phase – Эта концепция довольно проста в Соединенных Штатах. У вас либо однофазный, либо трехфазный двигатель.
Номинальная скорость при полной нагрузке – Это приблизительная скорость двигателя в условиях полной нагрузки, когда напряжение и частота находятся на номинальных значениях.На паспортной табличке обычно указывается несколько меньшее значение, чем фактические результаты лабораторных испытаний, поскольку это значение может незначительно измениться из-за таких факторов, как производственные допуски, температура двигателя и колебания напряжения. На стандартных асинхронных двигателях скорость при полной нагрузке обычно составляет от 96% до 99% скорости холостого хода.
Класс изоляции и номинальная температура окружающей среды – Критическим элементом срока службы двигателя является максимальная температура, которая возникает в самой горячей точке двигателя.Температура, возникающая в этом месте, является комбинацией конструкции двигателя (повышение температуры) и окружающей (окружающей) температуры. Стандартным способом обозначения этих компонентов является указание максимально допустимой температуры окружающей среды, обычно 40 ° C (104 ° F), и класса изоляции, используемого в конструкции двигателя. Доступные классы: B, F и H.
Номинальная мощность – Мощность в лошадиных силах – это мера ожидаемой работы двигателя. Это значение основано на номинальных значениях крутящего момента двигателя при полной нагрузке и скорости при полной нагрузке и рассчитывается следующим образом:
лошадиных сил (л.с.) = [скорость двигателя × крутящий момент (фунт-фут)] ÷ 5,250
Стандартизированная таблица номинальных мощностей двигателей NEMA составляет от 1 до 450 л.с.Если фактическая потребляемая мощность в лошадиных силах находится между двумя стандартными значениями мощности в лошадиных силах, вам обычно следует выбирать двигатель большего размера для вашего приложения.
Временной рейтинг – Стандартные двигатели рассчитаны на продолжительную работу (24/7) при номинальной нагрузке и максимальной температуре окружающей среды. Специализированные двигатели могут быть спроектированы для «кратковременных» требований, когда все, что необходимо, – это прерывистый режим работы. Эти двигатели могут работать в кратковременном режиме от 5 до 60 минут. Определение NEMA для кратковременных двигателей следующее: «Все кратковременные характеристики основаны на соответствующих испытаниях на кратковременную нагрузку, которые должны начинаться только тогда, когда обмотки и другие части двигателя находятся в пределах 5 ° C от температуры окружающей среды. во время теста.«Используя кратковременные характеристики, можно уменьшить размер, вес и стоимость двигателя, необходимого для определенных приложений. Например, вы можете установить асинхронный двигатель с 15-минутным режимом работы для питания предэксплуатационного масляного насоса, используемого для предварительной смазки газотурбинной установки, поскольку для этого типа двигателя было бы необычно работать дольше, чем 15 минут за раз.
Кодовая буква для заторможенного ротора – Когда двигатели переменного тока запускаются с подачей полного напряжения, они создают пусковой ток, который обычно во много раз превышает значение тока полной нагрузки.Значение этого высокого тока может быть важным для некоторых установок, поскольку оно может вызвать провал напряжения, который может повлиять на другое оборудование. Есть два способа найти значение этого тока:
- Посмотрите технические характеристики двигателя, предоставленные производителем. Это будет обозначаться как ток заторможенного ротора.
- Используйте буквенный код заторможенного ротора, который определяет пусковой ток, необходимый двигателю при запуске.
Название и адрес производителя – Большинство производителей включают свое имя и адрес на паспортной табличке двигателя.
Дополнительные данные паспортной таблички. В дополнение к обязательным элементам, указанным выше, дополнительная информация обычно указывается на паспортной табличке двигателя.
Типоразмер – В соответствии с системой NEMA, большинство размеров двигателей стандартизированы и классифицируются по номеру типоразмера и буквенному обозначению. В двигателях с дробной мощностью размеры корпуса представляют собой две цифры и представляют высоту вала двигателя от нижней части основания в шестнадцатых долях дюйма. Например, двигатель с 56 рамками будет иметь высоту вала (размер «D») 56/16 дюйма или 3 дюйма.5 дюймов.
На более крупных 3-значных двигателях типоразмера от 143T до 449T используется немного другая система, где первые две цифры представляют высоту вала в четвертях дюйма. Например, рама 326T будет иметь размер «D» 32 четверть дюйма или 8 дюймов. Хотя прямое измерение в дюймах к этому не относится, третья цифра трехзначного размера корпуса, в данном случае 6, является показателем длины корпуса двигателя. Чем длиннее корпус двигателя, тем больше расстояние между отверстиями для крепежных болтов в основании (т.е.е. больший размер «F»). Например, рама 145T имеет больший размер F, чем рама 143T.
При работе с метрическими двигателями (тип IEC) концепция такая же, как указано выше, за одним исключением – высота вала над основанием теперь указывается в миллиметрах, а не в дюймах. Размер рамы – это высота вала в миллиметрах.
Буква NEMA – для некоторых типов оборудования могут потребоваться двигатели со специальными рабочими характеристиками. Например, для кранов и подъемников, которые должны запускаться с полной нагрузкой, могут потребоваться двигатели с рабочими характеристиками, сильно отличающимися от требуемых для насосов и нагнетателей.Рабочие характеристики двигателя могут быть изменены путем изменения конструкции ламината, обмотки, ротора или любой комбинации этих трех элементов.
Большинство стандартных двигателей общего назначения соответствуют или превосходят значения, указанные для двигателей конструкции B в стандарте NEMA MG-1 для двигателей и генераторов. Двигатели конструкции A иногда используются в приложениях, требующих высокого крутящего момента отрыва (отрыва), например, в машинах для литья под давлением. Двигатели конструкции C выбираются для применений, требующих высокого пускового момента (с заторможенным ротором), таких как наклонные конвейеры.Двигатели конструкции D, также называемые двигателями с «высоким скольжением», иногда используются для подъемных механизмов и циклических нагрузок, таких как домкраты для насосов для нефтяных скважин и низкоскоростные штамповочные прессы.
Рис. 1. На этих графиках показаны типичные кривые крутящий момент-скорость для двигателей конструкций A, B, C и D.
На рис. 1 показана общая форма кривых крутящий момент-скорость для двигателей с характеристиками NEMA Design A, B, C и D.
Имейте в виду, что кривые, показанные на рис.1 и рисунок на боковой панели на стр. 24 имеют общую форму. В реальных двигателях каждый двигатель будет иметь свои собственные отличные значения, отличные от процентов, отраженных в этих цифрах.
Сервисный коэффициент – Сервисный коэффициент (SF) – это показатель того, какую перегрузку может выдержать двигатель при нормальной работе с правильными допусками по напряжению. Например, стандартное значение SF для открытых каплезащищенных (ODP) двигателей составляет 1,15. Это означает, что мотор мощностью 10 л.с. с SF 1,15 может обеспечить 11.5 л.с. при необходимости для кратковременного использования. Некоторые двигатели с дробной мощностью имеют более высокие эксплуатационные коэффициенты, такие как 1,25, 1,35 и даже 1,50. В общем, не рекомендуется устанавливать двигатели таким образом, чтобы они постоянно работали с нагрузкой выше номинальной в зоне эксплуатационного фактора. Двигатели могут не обеспечивать достаточный пусковой крутящий момент и крутящий момент отрыва, и возможен неверный размер пускателя / перегрузки.
Традиционно двигатели полностью закрытого типа с вентиляторным охлаждением (TEFC) имели коэффициент SF = 1,0, но сейчас большинство производителей предлагают двигатели TEFC с коэффициентом обслуживания 1.15, как у двигателей ODP. Большинство двигателей для взрывоопасных зон изготавливаются с коэффициентом полезного действия 1,0, но для приложений класса I доступны некоторые специализированные агрегаты с коэффициентом обслуживания 1,15.
Эффективность при полной нагрузке – По мере роста затрат на электроэнергию усилия по энергосбережению стали более важными для коммерческих и промышленных предприятий. В результате становится важным, чтобы информация об эффективности при полной нагрузке была легко доступна на паспортных табличках двигателя. КПД указывается в процентах и показывает, насколько хорошо двигатель преобразует электрическую мощность в механическую.Чем ближе это значение к 100%, тем ниже будет стоимость потребления электроэнергии.
Как правило, более крупные двигатели будут более эффективными, чем двигатели меньшего размера. Сегодняшние трехфазные двигатели с повышенным КПД имеют КПД от 86,5% при 1 л.с. до 95,8% при 300 л.с. Значение КПД, указанное на паспортной табличке, представляет собой номинальный КПД при полной нагрузке, определенный с помощью очень точного динамометра и процедуры, описанной в стандарте IEEE 112, метод B. были протестированы, и было определено среднее значение партии.Некоторые двигатели могут иметь более высокое значение, а другие – более низкое, но среднее значение для всех протестированных единиц показано как номинальное значение, указанное на паспортной табличке.
Гарантированный минимум – еще одна эффективность, которая иногда указывается на паспортной табличке. Это значение определяется на основе математического соотношения, предполагающего, что худший КПД любого двигателя в партии – используемый для определения среднего (номинального) значения – может иметь потери на 20% выше среднего. В результате каждому номинальному значению эффективности будет соответствовать минимальное значение эффективности.Вы можете просмотреть эти значения в Таблице 12-8 в NEMA MG-1.
Коэффициент мощности – Коэффициент мощности – это отношение мощности нагрузки двигателя в ваттах к вольт-амперам при полной нагрузке. Коэффициент мощности двигателя изменяется в зависимости от нагрузки. Коэффициент мощности минимален на холостом ходу и увеличивается по мере приложения дополнительной нагрузки к двигателю. Коэффициент мощности обычно достигает пика при или почти полной нагрузке на двигатель.
Финальный отжим. Замена двигателей становится намного проще, если вы можете быстро распознать ключевые элементы, описывающие размер двигателя, скорость, напряжение, физические размеры и рабочие характеристики.Вся эта информация и многое другое обычно имеется на паспортной табличке двигателя. Вы обязаны правильно интерпретировать информацию на этой паспортной табличке, правильно применять ее в полевых условиях и проверять соответствие NEMA, IEC или другим отраслевым стандартам.
Примечание редактора: Этот текст написал Эд Кауэрн, когда он был окружным менеджером Baldor Electric Co. в Уоллингфорде, штат Коннектикут. С тех пор он вышел на пенсию .
Боковая панель: тонкая взаимосвязь скорости двигателя и крутящего момента
Это типичная кривая крутящего момента-скорости для стандартного асинхронного двигателя переменного тока.
Важно понимать некоторые детали характеристик двигателя, показанные на типичной кривой крутящий момент-скорость на рисунке справа. График показывает, что происходит с точки зрения выходного крутящего момента и скорости двигателя, когда двигатель запускается с подачей полного напряжения.
Двигатель изначально находится на нулевой скорости и развивает крутящий момент заторможенного ротора (точка A). По мере ускорения двигателя некоторые конструкции двигателей создают небольшое падение крутящего момента. Если это так, самая низкая точка на этой кривой называется моментом втягивания или тяги (точка B).При дальнейшем увеличении скорости крутящий момент обычно увеличивается до наивысшей точки на кривой (точка C), которая называется крутящим моментом отрыва или поломки. Наконец, когда двигатель нагружен до момента полной нагрузки, скорость двигателя стабилизируется (точка D).
Если двигатель ничего не движет, его скорость возрастает до скорости холостого хода или синхронной скорости (точка E). Например, на четырехполюсном двигателе, работающем с частотой 60 Гц, скорость холостого хода может составлять 1799 об / мин, а синхронная скорость – 1800 об / мин.
Каждая из этих точек (A, B, C и D) имеет абсолютные значения (обычно выраженные в фунт-футах). Однако они часто указываются в процентах от крутящего момента при полной нагрузке. Например, четырехполюсный двигатель мощностью 20 л.с. и частотой 60 Гц может иметь крутящий момент при полной нагрузке 59,5 фунт-футов и крутящий момент заблокированного ротора 116 фунт-футов. Это отображается как: (116 ÷ 59,5) × 100 = 195%
Аналогичным образом, пробойный крутящий момент 199 фунт-футов может быть представлен как: (199 ÷ 59,5) × 100 = 334%
Номинальные характеристики двигателя Справочная информация – 4QD
Введение
Не всегда легко понять спецификацию производителя для конкретный двигатель, не в последнюю очередь потому, что разные производители различаются по степени консервативности при выборе двигателей.Эта страница предназначена для разъяснения некоторых из этих моментов. Или, конечно, 4QD не производит двигатели, и мы не тестируем каждый двигатель, поэтому вам действительно нужно подтвердить характеристики у производителя двигателя.
Ток
Постоянный ток
Ток, потребляемый двигателем, зависит от механической нагрузки. Двигатель без нагрузки потребляет небольшой ток.
Ток, указанный на паспортной табличке двигателя, представляет собой ток, который двигатель может потреблять непрерывно без перегрева.
В течение коротких периодов времени большинство двигателей будет безопасно потреблять ток, намного превышающий их номинальный постоянный ток, обычно от 300% до даже 400% перегрузки по току в течение минуты. В большинстве приложений большой ток двигателя используется только в течение коротких периодов времени, поэтому номинальный ток двигателя на паспортной табличке часто не является очень полезным ориентиром. К сожалению, большинство производителей двигателей не умеют указывать, например, номинальный ток в одну минуту!
Фактический ток, необходимый для конкретной установки, является функцией механической нагрузки на двигатель: любой слегка нагруженный двигатель потребляет гораздо меньший ток, чем тот же двигатель при большой нагрузке.
Существует калькулятор тока двигателя, который позволяет вам подключать различные веса транспортных средств, скорости, уклоны и т. Д. И рассчитывает ток, который фактически требуется двигателю для этой механической нагрузки.
Таким образом, если конкретный двигатель подходит для конкретной работы и потребляет, например, 15 ампер, поднимая определенную нагрузку с определенным градиентом, то установка более крупного двигателя ничего не даст – система все равно будет потреблять около 15 ампер при той же нагрузке. на том же холме. Однако с более мощным двигателем транспортное средство сможет поднимать большую нагрузку вверх по уклону – или поднимать нагрузку вверх по более крутому уклону.Тогда он будет потреблять больше тока.
Медленный подъем на холм тоже ничего не дает – если на холме требуется 20 ампер на полной скорости, то на половинной скорости потребуется половина мощности . Однако уменьшение скорости вдвое означает, что напряжение двигателя уменьшено вдвое. Уменьшение наполовину напряжения и поддержание постоянного тока само по себе уменьшит вдвое выходную мощность двигателя. Таким образом, вы можете видеть, что ток двигателя зависит только от веса и уклона холма и не меняется со скоростью.
Потери на нагрев в контроллере и двигателе зависят от тока двигателя и не зависят от напряжения двигателя, поэтому подъем на половинной скорости в гору не изменит требуемую энергию.
Если двигатель слишком мал для требуемой нагрузки, он просто перегреется, если нагрузка будет слишком высокой. При кратковременных перегрузках вы потеряете максимальную скорость: например, если двигатель имеет сопротивление 0,24 Ом и работает от 24 В, то при остановке двигатель может потреблять 24 / 0,25 или 96 ампер (на практике это будет меньше из-за дополнительного сопротивления в проводке и контроллере). Если вы загрузите двигатель так, чтобы он потреблял 60 ампер, то падение сопротивления двигателя (потери IR) составит 60 * 0,25 или 15 В.При питании 24 В это оставляет максимум 9 В для обратной ЭДС, поэтому двигатель не может работать быстрее, чем 9/24 полной скорости, то есть чуть более 1/3 полной скорости.
Чем больше номинальный ток конкретного двигателя, тем ниже его сопротивление, поэтому меньше потери мощности в нем и тем быстрее он сможет преодолевать подъем. Меньшее сопротивление также означает меньший нагрев, поэтому двигатель большего размера обычно более эффективен! Исключением является то, что у более крупных двигателей обычно более прочные пружины на щетках, поэтому трение коллектора выше.
Ток останова или ток заторможенного ротора
Многие производители указывают номинальный ток заторможенного якоря или заторможенный ток. Это пиковый ток, с которым переключателю или реле придется справиться, если он быстро подаст на двигатель полное напряжение батареи, и он указан, чтобы его можно было правильно определить.
При использовании регулятора скорости картина усложняется. Однако, если регулятор скорости имеет внутреннее ограничение тока (как и все контроллеры, продаваемые 4QD), то ток остановки не является полезным показателем, поскольку контроллер будет ограничивать свой выходной ток и никогда не будет выдавать больше тока, чем он предназначен.Если двигатель когда-нибудь заглохнет, ограничение тока защитит контроллер.
Никогда не позволяйте току остановки протекать дольше доли секунды: это очень быстро повредит большинство двигателей! Таким образом, контроллер с ограничением тока также поможет защитить двигатель, если он выбран правильно.
Ток размагничивания
Эффект от уменьшения силы магнитов двоякий: во-первых, двигатель станет менее эффективным, а во-вторых, скорость двигателя при заданном напряжении увеличится.
Ток размагничивания для конкретного двигателя, вероятно, будет значительно ниже тока останова при его номинальном напряжении, поэтому размагничивание маловероятно, если вы не перенапрягаете двигатель. Однако такое перенапряжение может произойти, если, например, двигатель, работающий на полной скорости в одном направлении, внезапно реверсируется путем приложения полного обратного напряжения.
Такое реверсирование, конечно, не может произойти, если используется правильно спроектированный регулятор скорости.
Скорость
Номинальная скорость
Номинальная скорость – это просто скорость (обычно в оборотах в минуту, об / мин), с которой двигатель будет вращаться, когда приложенное напряжение является номинальным напряжением, и он нагружен так, чтобы потреблять номинальный ток .Меньше нагружайте мотор – он будет вращаться немного быстрее. Загрузите его больше, он будет потреблять больше тока и будет вращаться медленнее.
Максимальная скорость
Если подать напряжение больше, чем указано на паспортной табличке, двигатель будет вращаться быстрее. Скорость (для ненагруженного двигателя) пропорциональна приложенному напряжению.
Однако, если вы вращаете двигатель слишком быстро, в конечном итоге произойдет что-то плохое. Что в первую очередь может пойти не так, это то, что знает только производитель двигателя и не может вам сказать.Однако их номинальные скорости обычно очень оптимистичны, и вы можете подавать более чем вдвое номинальное напряжение (вдвое больше скорости) ко многим двигателям без повреждений.
Напряжение выше безопасного максимального, вероятно, произойдет одно из двух:
- Центробежный пробой. Якорь может разлететься (именно это ограничивает максимальное напряжение на двигателе Lynch / Agni), или провода могут выпадать из коммутатора или выпирать из обмотки, так что они трутся о магниты / корпус.
- Плазменный пробой.Коммутатор представляет собой переключатель, переключающий приложенное напряжение с одной обмотки якоря на другую. При некотором напряжении переключение не сработает и образуется дуга. Это может вывести из строя контроллер (но не повредить двигатель). Напряжение сбоя зависит от атмосферных условий (температуры, давления, влажности), и производители могут даже не знать об этом.
Напряжение и число оборотов на вольт
Рабочее напряжение двигателя – это плохо изученный показатель. Напряжение, указанное на заводской табличке, не единственное напряжение, при котором он будет работать! Это просто напряжение, при котором он будет вращаться с указанным r.вечера. при заявленной нагрузке! Таким образом, разделив скорость, указанную на паспортной табличке, на напряжение, указанное на паспортной табличке, вы получите цифру об / мин на вольт.
Вместо того, чтобы указывать рабочее напряжение, понимание было бы намного проще, если бы скорость была указана как, например, 100 об / мин на вольт. Двигатель со скоростью 10 об / мин / вольт будет вращаться со скоростью 1000 об / мин при напряжении 10 В и 3000 об / мин при напряжении 30 В. Изменение приложенного напряжения – это именно тот метод, который контроллер скорости должен использовать для изменения скорости.
Насколько известно автору, Lynch Motor Company – единственный производитель, оценивающий свои двигатели таким образом.
Напряжение, ток и скорость, указанные на паспортной табличке, связаны таким образом, что двигатель, нагруженный для потребления указанного тока, работающий от указанного напряжения, будет работать с указанной скоростью.
Однако для любого двигателя существует максимально безопасная частота вращения. Выше этой скорости центробежная сила может вывести двигатель из строя или электрические характеристики коммутатора могут нарушиться.
Смещение щетки
Для максимальной производительности двигателя щетки должны быть смещены в одном направлении для прямого тока и в другом направлении для обратного.Если вы попытаетесь реверсировать двигатель со смещенными щетками, он будет очень неэффективным (и, следовательно, более медленным) в обратном направлении.
Многие двигатели имеют симметричные щетки, обеспечивающие одинаковую производительность в обоих направлениях. Это принесет в жертву небольшую производительность ради симметрии. Большинство двигателей EMD сконструированы таким образом.
Также имейте в виду, что даже так называемый симметричный двигатель может иметь щетку, которая не идеально отцентрирована, поэтому скорости могут незначительно отличаться в прямом и обратном направлении.По этой причине лист подсказок и советов Robot Wars предлагает использовать промежуточный вал для реверсирования вращения одного двигателя, чтобы оба двигателя всегда вращались в одном направлении, а не в противоположных направлениях. Насколько нам известно, двигатели EMD в этом отношении очень хороши, а двигатели Bosch – нет.
Для других двигателей производитель указывает предпочтительное направление вращения. У них будут кисти со смещением. Осторожно переворачивайте их: узнайте у производителя об их реверсивной способности.Они могут иметь пониженную максимально допустимую скорость заднего хода. Двигатель Bosch 750w является примером двигателя со смещением щеток.
Двигатель Lynch оснащен регулируемыми пользователем щетками, которые можно вращать в соответствии с предлагаемым применением. Таким образом, для двигателя, который не часто реверсируют, и на низкой скорости, они могут иметь некоторое смещение, но для полностью реверсивного двигателя смещения нет.
% PDF-1.6 % 27 0 объект > эндобдж xref 27 79 0000000016 00000 н. 0000002292 00000 н. 0000002391 00000 н. 0000002990 00000 н. 0000003538 00000 н. 0000003963 00000 н. 0000004360 00000 н. 0000004982 00000 н. 0000005093 00000 н. 0000005206 00000 н. 0000005289 00000 п. 0000005324 00000 н. 0000005826 00000 н. 0000006398 00000 п. 0000007004 00000 н. 0000007583 00000 н. 0000007741 00000 н. 0000008153 00000 н. 0000008497 00000 н. 0000010608 00000 п. 0000010720 00000 п. 0000011681 00000 п. 0000011795 00000 п. 0000012524 00000 п. 0000013028 00000 п. 0000013507 00000 п. 0000013596 00000 п. 0000014063 00000 п. 0000015590 00000 н. 0000017564 00000 п. 0000019799 00000 п. 0000020355 00000 п. 0000020862 00000 п. 0000021297 00000 п. 0000023608 00000 п. 0000023897 00000 п. 0000038773 00000 п. 0000041295 00000 п. 0000043516 00000 п. 0000046084 00000 п. 0000046208 00000 п. 0000048584 00000 п. 0000048621 00000 п. 0000053111 00000 п. 0000057536 00000 п. 0000057573 00000 п. 0000061139 00000 п. 0000061514 00000 п. 0000061873 00000 п. 0000062397 00000 п. 0000062829 00000 п. 0000066924 00000 п. 0000069572 00000 п. 0000073375 00000 п. 0000074857 00000 п. 0000076221 00000 п. 0000079935 00000 н. 0000082065 00000 п. 0000086769 00000 п. 0000086799 00000 н. 0000086872 00000 н. 0000087196 00000 п. 0000087259 00000 п. 0000087374 00000 п. 0000087404 00000 п. 0000087477 00000 п. 0000087801 00000 п. 0000087864 00000 п. 0000087979 00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 0000091811 00000 п. 0000092300 00000 п. 0000092577 00000 п. 0000092651 00000 п. 0000092948 00000 н. 0000093022 00000 п. 0000093319 00000 п. 0000001876 00000 н. трейлер ] / Назад 134479 >> startxref 0 %% EOF 105 0 объект > поток hb“e“ + Ȁ
Установка промышленных двигателей
Цели этого обсуждения :
- Определение номинального тока полной нагрузки для различных типов двигателей. с использованием национального электрического кодекса (NEC)
- Определите сечение жилы для установки двигателей.
- Определите величину перегрузки для различных типов двигателей.
- Определить размер устройства защиты от короткого замыкания для индивидуального двигатели и многомоторные соединения.
- Выберите стартер подходящего размера для конкретного двигателя.
Определение тока двигателя
Есть разные типы двигателей, такие как постоянного тока, однофазные. Переменный ток, двухфазный переменный ток и трехфазный переменный ток.Различные столы из Национального Электрические нормы (NEC) используются для определения рабочего тока для этих разные типы моторов. Таблица 430.247 (Илл. Ftysvn-1) используется для определения рабочий ток при полной нагрузке для двигателя постоянного тока. Таблица 430.248 (Илл. Ftysvn-2) используется для определения рабочего тока при полной нагрузке для однофазные двигатели; Таблица 430.249 (Илл. Ftysvn-3) используется для определения рабочий ток двухфазных двигателей; и Таблица 430.250 (Илл.ftysvn-4) используется для определения рабочего тока при полной нагрузке трехфазных двигателей. Обратите внимание, что в таблицах указано количество ожидаемого тока двигателя. рисовать при полной нагрузке. Двигатель будет показывать меньший ток нарисуйте, если он не находится под полной нагрузкой. В этих таблицах указан номинальный ток. двигателей в соответствии с мощностью и подключенным напряжением. Должно также следует отметить, что в разделе 430.6 (A) (1) NEC говорится, что эти таблицы должны быть используется для определения размера проводника, размера защиты от короткого замыкания и защиты от замыкания на землю вместо номинальных значений двигателя, указанных на паспортной табличке.Однако величина перегрузки двигателя должна быть указана на паспортной табличке. рейтинг мотора.
Двигатели постоянного тока
Рис. 1 Таблица 430.247 используется для определения тока полной нагрузки.
для двигателей постоянного тока. (Печатается с разрешения NFPA 70, National
Электротехнические нормы, авторское право © 2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты,
Quincy, MA 02269. Этот перепечатанный материал не является официальной позицией.
Национальной ассоциации противопожарной защиты, которую представляет
стандарт в целом.)
В таблице 430.247 перечислены рабочие токи полной нагрузки для постоянного тока. моторы. Номинальная мощность двигателя указана в крайнем левом углу. столбец. Номинальное напряжение указано в верхней части таблицы. Стол показывает, что двигатель мощностью 1 л.с. будет иметь ток полной нагрузки 12,2 ампера. при подключении к 90 вольт постоянного тока.
Если двигатель мощностью 1 л.с. предназначен для подключения к напряжению 240 В, он будет имеют ток потребления 4,7 ампер.
Однофазные двигатели переменного тока
Номинальные значения тока для однофазных двигателей переменного тока приведены в таблице 430.248. Особое внимание следует уделить утверждению перед таблицей. В заявлении утверждается, что значения, перечисленные в этой таблице, относятся к двигателям. которые работают при нормальных скоростях и крутящих моментах. Двигатели, специально разработанные для двигателей с низкой скоростью и высоким крутящим моментом или многоскоростных двигателей должны быть рабочий ток определяется по паспортной табличке двигателя.
В таблице указаны напряжения 115, 200, 208 и 230. Последние предложение предыдущего утверждения гласит, что перечисленные токи должны разрешены для напряжений от 110 до 120 вольт и от 220 до 240 вольт. Этот означает, что если двигатель подключен к линии 120 вольт, это допустимо. использовать токи, указанные в столбце 115 В. Если мотор подключен к линии 220 вольт можно использовать колонку 230 вольт.
– –
ПРИМЕР:
Однофазный двигатель переменного тока мощностью 3 лошадиных силы подключен к линии 208 В.Каким будет рабочий ток при полной нагрузке этого двигателя? Найдите 3 лошадиных силы в крайнем левом столбце. Следуйте к колонке 208 вольт. В ток полной нагрузки составит 18,7 ампер.
– –
Илл. -2 Таблица 430.248 используется для определения тока полной нагрузки.
для однофазных двигателей. (Печатается с разрешения NFPA 70, National
Электротехнический кодекс, авторское право 2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты,
Куинси, Массачусетс 02269.Этот перепечатанный материал не является официальной позицией.
Национальной ассоциации противопожарной защиты, которую представляет
стандарт в целом.) Таблица 430.248 Токи полной нагрузки в амперах,
Однофазные двигатели переменного тока: следующие значения полной нагрузки
токи указаны для двигателей, работающих с обычной частотой вращения, и двигателей с нормальной частотой вращения.
крутящие характеристики. Указанные напряжения являются номинальными напряжениями двигателя. В
Указанный ток должен быть разрешен для диапазонов напряжения системы от 110 до 12
и от 220 до 240 вольт.
Илл. -3 Таблица 430.249 используется для определения тока полной нагрузки.
для двухфазных двигателей. (Печатается с разрешения NFPA 70, National
Электротехнический кодекс, авторское право 2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты,
Quincy, MA 02269. Этот перепечатанный материал не является официальной позицией.
Национальной ассоциации противопожарной защиты, которую представляет
стандарт в целом.)
Таблица 430.249 Ток полной нагрузки, двухфазный переменный ток Двигатели (4-проводные): следующие значения тока полной нагрузки относятся к двигателям. работа на скоростях, обычных для ременных двигателей и двигателей с нормальным крутящим моментом характеристики.Ток в общем проводе двухфазного, трехпроводного система будет в 1,41 раза больше указанного значения. Перечисленные напряжения являются номинальными. напряжения двигателя. Перечисленные токи должны быть допустимы для системного напряжения. диапазоны от 110 до 120, от 220 до 240, от 440 до 480 и от 550 до 600 вольт.
Двухфазные двигатели
Хотя двухфазные двигатели используются редко, в таблице 430.249 перечислены все рабочие токи нагрузки для этих двигателей. Как однофазные двигатели, двухфазные Для двигателей, которые специально разработаны для работы с низкоскоростными двигателями с высоким крутящим моментом и многоскоростными двигателями, вместо значений следует использовать номинальные значения, указанные на паспортной табличке. показано в таблице.При использовании двухфазной трехпроводной системы размер нейтрального проводника должно быть увеличено на квадратный корень из 2, или 1.41. Причина этого в том, что напряжения в двухфазной системе равны На 90 градусов сдвинуты по фазе друг с другом, как показано на рис. Ftysvn-5. В Принцип двухфазной выработки электроэнергии показан на рис. ftysvn-6. В двухфазный генератор переменного тока, фазные обмотки разнесены на 90 градусов. Магнит – это ротор генератора переменного тока. Когда ротор вращается, он вызывает напряжение на фазные обмотки, разнесенные на 90 градусов.Когда один конец каждой фазной обмотки объединяется в общую клемму или нейтраль, ток в нейтральном проводе будет больше, чем ток в любой из двух фазных проводов. Пример этого показан на рис. ftysvn-7.
В этом примере двухфазный генератор переменного тока подключен к двухфазному двигателю. Ток, потребляемый каждой фазной обмоткой, составляет 10 ампер. Электрический ток расход в нейтрали, однако, в 1,41 раза больше, чем текущий в фазных обмотках, или 14.1 ампер.
Рис. 4 Таблица 430.250 используется для определения тока полной нагрузки.
для трехфазных двигателей. (Печатается с разрешения NFPA 70, National
Электротехнический кодекс, авторское право 2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты,
Quincy, MA 02269. Этот перепечатанный материал не является официальной позицией.
Национальной ассоциации противопожарной защиты, которую представляет
стандарт в полном объеме.) Таблица 430.250 Ток полной нагрузки, трехфазный
Двигатели переменного тока: следующие значения токов полной нагрузки
типичны для двигателей, работающих на скоростях, обычных для ременных двигателей и двигателей.
с нормальными крутящими характеристиками.Указанные напряжения являются номинальными значениями двигателя.
напряжения. Перечисленные токи должны быть разрешены для диапазонов напряжения системы.
от 110 до 120, от 220 до 240, от 440 до 480 и от 550 до 600 вольт.
Рис. 5 Напряжение в двухфазной системе отклоняется на 90 градусов от
фазы друг с другом.
++
ПРИМЕР:
Вычислить фазный ток и ток нейтрали для 60 лошадиных сил, 460 вольт двухфазный мотор.
Фазный ток можно взять из Таблицы 430.249.
Фазный ток = 67 ампер
Ток нейтрали будет в 1,41 раза выше, чем ток фазы.
Ток нейтрали = 67 x1,41
Ток нейтрали = 94,5 ампера
++
Ill. Ftysvn-6 Двухфазный генератор переменного тока выдает напряжение 90 град. не совпадают по фазе друг с другом.
Рис. 7 Нейтральный проводник двухфазной системы имеет большую
ток, чем два других проводника.
Трехфазные двигатели
Таблица 430.250 используется для определения тока полной нагрузки трехфазного моторы. Заметки вверху таблицы очень похожи на заметки. таблиц 430.248 и 430.249. Полный ток нагрузки низкой скорости, высокой крутящий момент и многоскоростные двигатели следует определять по паспортной табличке. вместо значений, перечисленных в таблице. У стола 430.250 есть доп. Обратите внимание, что речь идет о синхронных двигателях.Обратите внимание, что правая часть Таблицы 430.250 посвящены токам полной нагрузки синхронного типа. моторы. Указанные токи указаны для двигателей синхронного типа, которые должны работать с коэффициентом мощности, равным единице или 100%. Поскольку синхронные двигатели часто заставляют иметь опережающий коэффициент мощности из-за чрезмерного возбуждения ротора ток, при этом необходимо увеличить номинальный ток полной нагрузки. Если двигатель должен работать с коэффициентом мощности 90%, номинальная полная нагрузка ток в таблице необходимо увеличить на 10%.Если двигатель должен работать при коэффициенте мощности 80% ток полной нагрузки следует увеличить на 25%.
–
ПРИМЕР:
Синхронный двигатель мощностью 150 лошадиных сил, 460 В должен работать при 80% мощности. фактор силы. Каким будет номинальный ток двигателя при полной нагрузке? В В таблице указано значение тока 151 ампер для этого двигателя. Чтобы определить рабочий ток при коэффициенте мощности 80%, умножьте этот ток на 125%, или 1,25.(Умножение на 1,25 дает тот же ответ, который будет получается делением на 0,80.) 151 x 1,25 = 188,75 или 189 ампер
–
ПРИМЕР:
Синхронный двигатель мощностью 200 лошадиных сил, 2300 В должен работать на 90%. фактор силы. Каким будет номинальный ток полной нагрузки этого двигателя? Найдите 200 лошадиных сил в крайнем левом столбце. Следуйте к Столбец 2300 вольт указан в разделе «Двигатели синхронного типа». Увеличьте это значение на 10%: 40 х 1.10 _ 44 ампер
–
ПРИМЕР:
Подключен трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 30 л.с. к линии 480 вольт. Проводники проложены в кабелепроводе к двигателю. В Двигатель не имеет кода конструкции NEMA, указанного на паспортной табличке. Прекращение температурный рейтинг устройств неизвестен. Медные жилы с Для этого подключения двигателя должна использоваться изоляция THWN. Какого размера проводники должен быть использован? Первым делом необходимо определить ток полной нагрузки мотор.Это определено из таблицы 430.250. В таблице указано ток 40 ампер для этого мотора. Сила тока должна быть увеличена на 25% в соответствии с разделом 430.22 (A).
40 x 1,25 = 50 ампер
Таблица 310.16 используется для определения сечения проводника. Найдите столбец который содержит изоляцию THWN в медной части стола. THWN находится в колонке 75 ° C. Поскольку в этой цепи меньше 100 ампер и температура завершения неизвестна, а двигатель не содержит буквенный код конструкции NEMA, размер проводника должен быть выбран из емкости, указанные в столбце 60 ° C.Медный провод A # 6 AWG с типом Будет использоваться изоляция THWN.
–
Определение диаметра проводника для одиночного двигателя
Раздел 430.6 (A) (1) NEC гласит, что провод для подключения двигателя должно основываться на значениях из таблиц 430.247, 430.248, 430.249 и 430.250 вместо тока двигателя, указанного на паспортной табличке. В разделе 430.22 (A) говорится: что проводники, питающие один двигатель, не должны иметь допустимую нагрузку менее 125% тока полной нагрузки двигателя.NEC Раздел 310 используется для выбора размера проводника после определения допустимой токовой нагрузки. В Точная используемая таблица будет определяться условиями подключения. Наверное наиболее часто используемая таблица – 310.16 (Илл. ftysvn-8).
Рис. 8 Таблица 310.16 используется для определения допустимой нагрузки проводов.
(Перепечатано с разрешения NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, авторское право
2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс 02269.
Таблица 310.16 Допустимые сечения изолированных проводников с номиналом 0 сквозных проходов 2000 В, от 60 до 90 ° C (от 140 до 194 ° F), не более трех Токоведущие проводники в кабельной трассе, кабеле или земле (непосредственно под землей), При температуре окружающей среды 30 ° C (86 ° F)
Температура окончания
Еще один фактор, который необходимо учитывать при определении размер проводника – это номинальная температура устройств и клемм как указано в разделе 110 NEC.14 (С). В этом разделе говорится, что проводник должен быть выбран и согласован так, чтобы не превышать самую низкую температуру рейтинг любой подключенной оконечной нагрузки, любого подключенного проводника или любого подключенного устройство. Это означает, что независимо от номинальной температуры проводника, допустимая нагрузка должна быть выбрана из столбца, не превышающего температуру рейтинг прекращения. Проводники, перечисленные в первом столбце Таблица 310.16 имеет номинальную температуру 60 ° C, проводники во втором столбец имеет номинал 75 ° C, а проводники в третьем столбце имеют рейтинг 90 ° C.Температурные характеристики таких устройств, как автоматические выключатели, предохранители и клеммы часто встречаются в лабораториях UL (Underwriters Lab oratories) каталоги продуктов. Иногда можно найти рейтинг температуры на единицу оборудования, но это исключение, а не правило. Как правило, температурный рейтинг большинства устройств не превышает 75 ° С.
Если номинальная температура оконечной нагрузки не указана или неизвестна, Раздел NEC 110.14 (C) (1) (a) гласит, что для цепей, рассчитанных на 100 ампер или меньше, или для проводов от # 14 AWG до # 1 AWG допустимая нагрузка на провод, независимо от номинальной температуры, будет выбран из столбца 60 ° C.Этот не означает, что только те типы изоляции, которые перечислены в столбце 60 ° C могут быть использованы, но допустимые токовые нагрузки, указанные в столбце 60 ° C, должны быть используется для выбора сечения проводника.
Например, предположим, что медный проводник с изоляцией типа XHHW подключается к 50-амперному автоматическому выключателю, не имеющему указанный температурный рейтинг. Согласно Таблице 310.16 NEC, медный кабель # 8 AWG провод с изоляцией XHHW рассчитан на ток 55 ампер.Изоляция типа XHHW находится в столбике 90 ° C, но температура номинал автоматического выключателя неизвестен. Следовательно, размер провода должен выбирается из значений допустимой нагрузки в столбце 60 ° C. A # 6 AWG, медь будет использоваться провод с изоляцией типа XHHW.
Раздел 110.14 (C) (1) (a) (4) NEC содержит специальные положения для двигателей с обозначены конструктивными кодами NEMA B, C или D. В этом разделе говорится, что проводники номинальная температура 75 ° C или выше может быть выбрана из столбца 75 ° C, даже если допустимая нагрузка не более 100 ампер.Этот код не будет применяться к двигателям, которые не имеют кода дизайна NEMA, отмеченного на их паспортной табличке. Большинство моторов произведенные до 1996 года, не будут иметь кода дизайна NEMA. Дизайн NEMA кодовую букву не следует путать с кодовой буквой, обозначающей ротор типа с короткозамкнутым ротором, используемый в двигателе.
Для цепей номиналом более 100 ампер или для проводников сечением более # 1 AWG, Раздел 110.14 (C) (1) (b) гласит, что указанные номинальные значения допустимой нагрузки в столбце 75 ° C может использоваться для выбора сечения проводов, если только проводники с Для использования выбрана номинальная температура 60 ° C.Например, типы Изоляция TW и UF указана в столбце 60 ° C. Если один из этих двух указаны типы изоляции, сечение проводов должно быть выбрано из столбец 60 ° C независимо от номинального тока цепи.
Размер перегрузки
При определении величины перегрузки двигателя ток на паспортной табличке мощность двигателя используется вместо текущих значений, перечисленных в таблицы (NEC Раздел 430.6 (A) (1)). Другие факторы, такие как коэффициент обслуживания (SF) или повышение температуры (° C) двигателя также следует учитывать при определение величины перегрузки двигателя.Повышение температуры электродвигатель указывает на величину повышения температуры электродвигателя. должны работать при полной нагрузке и не должны путаться с температурой завершения, обсуждаемой в Разделе 110.14 (C). Раздел NEC 430.32 (илл. Ftysvn-9) используется для определения величины перегрузки для двигателей. от 1 лошадиных сил и более. Размер перегрузки основан на процентном соотношении ток полной нагрузки двигателя, указанный на паспортной табличке двигателя.
Если по какой-либо причине этот размер перегрузки не позволяет двигателю запуститься без отключения, Раздел 430.32 (C) допускает величину перегрузки увеличено до максимума 140% для этого двигателя. Если это увеличение перегрузки размер не решает проблему запуска, перегрузка может быть устранена схемы в начальный период в соответствии с Разделами 430.35 (A) и (B).
Определение тока заторможенного ротора
Существует два основных метода определения тока заторможенного ротора (пуск ток) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, в зависимости от информации доступный.Если на паспортной табличке двигателя указаны буквенные обозначения в диапазоне от A до V они указывают тип стержней ротора, которые использовались при его изготовлении. Для изготовления двигателей с разным режимом работы используются стержни разных типов. характеристики. Тип стержней ротора во многом определяет максимальную пусковой ток двигателя. Списки NEC Table 430.7 (B) (Илл. Ftysvn-10) различные буквенные обозначения и дает киловольтамперы заторможенного ротора на лошадиную силу. Пусковой ток можно определить, умножив рейтинг в киловольтах-амперах на номинальную мощность в лошадиных силах, а затем деление на приложенное напряжение.
Второй метод определения тока заторможенного ротора заключается в использовании таблиц. 430.251 (A) и (B) (Рис. 11), если на паспортной табличке двигателя указано NEMA коды дизайна. В таблице 430.251 (A) перечислены токи заторможенного ротора для одиночных фазных двигателей, а в таблице 430.251 (B) перечислены токи заторможенного ротора для многофазных двигателей. моторы.
===
ПРИМЕР:
Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 15 лошадиных сил с кодовой буквой K подключен к линии на 240 вольт.Определите ток заторможенного ротора.
В таблице указаны значения от 8,0 до 8,99 кВ на 1 л.с. для двигателя. с кодовой буквой K. Будет использоваться среднее значение 8,5.
8,5x 15 x 127,5 кВА или 127,500 ВА
127 500/240 кв. rt 3 = 306,7 ампер
–
ПРИМЕР:
Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 25 лошадиных сил имеет номинальную мощность, указанную на паспортной табличке. 32 ампера. На паспортной табличке также указано превышение температуры на 30 ° C.Определять номинальный ток перегрузки для этого двигателя.
Раздел 430.32 (A) (1) NEC указывает, что размер перегрузки составляет 125% от полной номинальный ток нагрузки двигателя.
32 x1,25 = 40 ампер
–
Рис. 9 Таблица 430.32 используется для определения величины перегрузки двигателей.
(Перепечатано с разрешения NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, авторское право
2007, Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс 02269.Это перепечатано
материал не является официальной позицией Национальной ассоциации противопожарной защиты,
который полностью представлен в стандарте.)
Рис. 10 Таблица 430.7 (B) используется для определения тока заторможенного ротора.
для двигателей, которые не содержат буквенного кода NEMA.
Защита от короткого замыкания
Класс защиты от короткого замыкания определяется NEC. Таблица 430.52 (илл. 12).
В крайнем левом столбце указан тип двигателя, который необходимо защитить.Справа от него четыре столбца, в которых перечислены различные типы короткого замыкания. защитные устройства; плавкие предохранители без выдержки времени, двухэлементные предохранители с выдержкой времени, автоматические выключатели мгновенного срабатывания и автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени. Хотя допустимо использование предохранителей без задержки и мгновенного автоматические выключатели, большинство цепей двигателя защищены двухэлементной предохранители с выдержкой времени или автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени.
В каждом из этих столбцов указан процент тока двигателя, который должен использоваться при определении номинального тока устройства защиты от короткого замыкания. устройство.
Вместо этого следует использовать ток, указанный в соответствующей таблице двигателей. паспортной таблички тока. Раздел 430.52 (C) (1) NEC гласит, что защитные устройство должно иметь рейтинг или настройку, не превышающую рассчитанное значение в соответствии с таблицей 430.52. Однако исключение № 1 из этого раздела, заявляет, что если рассчитанное значение не соответствует стандартному размеру или номинал предохранителя или автоматического выключателя, допускается использование следующий более высокий стандартный размер.Типоразмеры предохранителей и схемы выключатели перечислены в разделе 240.6 NEC (илл. ftysvn-13). Начиная с 1996, Таблица 430.52 перечислила типы двигателей с короткозамкнутым ротором, разработанные NEMA. буквы вместо кодовых букв. Раздел 430.7 (A) (9) требует, чтобы двигатель Фирменные таблички должны быть отмечены дизайнерскими буквами B, C или D.
Двигатели, изготовленные до этого требования, однако, не имеют конструкции буквы на шильдике. Наиболее распространенные двигатели с короткозамкнутым ротором, используемые в промышленности фактически подпадают под классификацию дизайна B и для целей выбора устройство защиты от короткого замыкания считается конструкцией B, если иначе указано.
Если по какой-либо причине этот предохранитель не позволяет запустить двигатель без дует, NEC Раздел 430.52 (C) (1) Исключение 2 (b) гласит, что рейтинг двухэлементного предохранителя с выдержкой времени может быть увеличено максимум до 225% тока двигателя полной нагрузки.
===
ПРИМЕР:
Подключен трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 100 лошадиных сил. к линии 240 вольт. Двигатель не содержит кода проектирования NEMA. Двойной элемент Предохранитель с выдержкой времени должен использоваться как устройство защиты от короткого замыкания.Определять необходимый размер.
В таблице 340.250 указан ток полной нагрузки 248 ампер для этого двигателя. В таблице 430.52 указано, что необходимо рассчитать двухэлементный плавкий предохранитель с выдержкой времени. при 175% номинального тока полной нагрузки для многофазного переменного тока (более одна фаза) двигатель с короткозамкнутым ротором, кроме кода конструкции E. не указывает код проекта NEMA на паспортной табличке, предполагается, что мотор конструкции Б.
248 х 1.75 x 434 ампер
Ближайший стандартный размер предохранителя выше расчетного значения, указанного в разделе 240,6 – это 450 ампер, поэтому для защиты будут использоваться предохранители на 450 ампер. мотор.
===
Рис. 11 Таблицы 430.251 (A) и (B) используются для тока заторможенного ротора.
для двигателей, которые содержат буквенные обозначения NEMA. (Печатается с разрешения
из NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, авторское право 2007, National Fire
Ассоциация защиты, Куинси, Массачусетс 02269.Этот перепечатанный материал не
официальная позиция Национальной ассоциации противопожарной защиты, которая
полностью представлена в стандарте.)
Таблица 430.251 (A) Преобразование Таблица однофазных токов заторможенного ротора для выбора отключения Средства и контроллеры, определяемые по мощности и номинальному напряжению Таблица 430.251 (B) Таблица преобразования многофазной конструкции B, C и D Максимум Токи заторможенного ротора для выбора отключающих средств и регуляторов как определено из номинальных значений мощности и напряжения и конструкторского письма для использовать только с 430.110, 440,12, 440,41 и 455,8 (С).
Рис. 12 Таблица 430.52 используется для определения размера короткого
устройство защиты цепи двигателя.
Рис. 13 В разделе 240.6 перечислены стандартные предохранители и автоматические выключатели.
размеры.
Размер стартера
Еще один фактор, который необходимо учитывать при остановке двигатель – это размер стартера, используемого для подключения двигателя к сети. Стартер размеры указаны в зависимости от типа двигателя, мощности и подключенного напряжения.В двумя наиболее распространенными рейтингами являются NEMA и IEC. Диаграмма, показывающая общий размер NEMA Пускатели для двигателей переменного тока показаны на рис. 14. A диаграмма, показывающая пускатели IEC для двигателей переменного тока, показана на рис. ftysvn-15. В каждой из этих таблиц указан минимальный размер, предназначенный для начинающих. для подключения перечисленных двигателей к линии. Нередко использование более крупных размер стартеров, чем указано. Это особенно актуально при использовании IEC. пускатели типа из-за их меньшего размера контакта нагрузки.
++
ПРИМЕР :
Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 40 лошадиных сил соединен с двигателем 208 линия вольт. Каковы минимальные размеры стартеров NEMA и IEC, которые следует использоваться для подключения этого мотора к линии? NEMA: список 200 вольт используется для двигателей на 208 вольт. Найдите начальный размер NEMA, соответствующий до 200 вольт и 40 лошадиных сил.
Так как двигатель трехфазный, то в многофазном будет 40 лошадиных сил. столбец.Пускатель NEMA типоразмера 4 является минимальным размером для этого двигателя.
IEC: Как и в таблице NEMA, в таблице IEC указано 200 вольт вместо 208 вольт. Стартер размера N обеспечивает трехфазное напряжение 200 вольт и 40 лошадиных сил. столбец.
++
Примеры упражнений
Упражнение 1
Двигатель постоянного тока на 240 В мощностью 40 лошадиных сил имеет номинальный ток на паспортной табличке 132. амперы. Жилы должны быть медными с изоляцией типа TW.Короткое замыкание Защитное устройство должно быть автоматическим выключателем мгновенного срабатывания. Прекращение температурный рейтинг подключенных устройств неизвестен. Обозначить размер проводника, размер перегрузки и размер автоматического выключателя для этой установки. См. Рис. 16.
Сечение проводника следует определять по току, указанному в таблице. 430,247. Это значение предполагается увеличить на 25%. (ПРИМЕЧАНИЕ: умножение на 1,25 имеет тот же эффект, что и умножение на 0.25, а затем добавляем продукт вернуться к исходному числу (140 x 0,25 = 35) (35 x 140 = 175 ампер)
140 x 1,25 = 175 ампер
Таблица 310.16 используется для определения сечения проводника. Хотя раздел 110.14 (C) заявляет, что для токов 100 ампер и более номинальная допустимая нагрузка провода следует определять по столбцу 75 ° C, в этом случае тип изоляции указан в столбике 60 ° C. Поэтому дирижер размер должен определяться с использованием колонки 60 ° C вместо колонки 75 ° C.Будет использоваться медный провод 4/0 AWG с изоляцией типа TW.
Величина перегрузки определяется согласно разделу 430.32 (A) (1) NEC. С тех пор на паспортной табличке двигателя не указан эксплуатационный коэффициент или превышение температуры, будет использоваться заголовок ВСЕ ДРУГИЕ МОТОРЫ. Ток на паспортной табличке двигателя увеличится на 15%.
132 x 1,15 = 151,8 ампер
Размер автоматического выключателя определяется по таблице 430.52. Электрический ток значение, указанное в Таблице 430.247 используется вместо тока на паспортной табличке. В двигателях постоянного тока (постоянное напряжение) автоматический выключатель мгновенного отключения рейтинг выставлен на уровне 250%.
140 x 2,50 = 350 ампер
Т.к. 350 ампер – это один из типоразмеров автоматических выключателей, перечисленных в разделе 240.6 NEC, выключатель этого размера будет использоваться как устройство защиты от короткого замыкания.
Упражнение 2
Подключен трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 150 лошадиных сил. к линии 440 вольт.Паспортная табличка двигателя содержит следующую информацию:
А 175 SF 1.25 Код D Код NEMA B. Проводники должны быть медными с изоляция типа THHN. Устройство защиты от короткого замыкания должно быть инверсным. автоматический выключатель времени. Номинальная температура завершения не известна. Определите сечение проводника, размер перегрузки, размер автоматического выключателя, минимум Размер стартера NEMA и размер стартера IEC. См. Илл. Ftysvn-17.
Размер проводника определяется по току, указанному в Таблице 430.250 и увеличился на 25%.
180 x 1,25 = 225 ампер
Таблица 310.16 используется для определения сечения проводника.
Изоляция типа THHN расположена в колонне 90 ° C.
Поскольку на паспортной табличке двигателя указан код NEMA B, а сила тока превышает 100 ампер, провод будет выбран из столбца 75 ° C. Дирижер размер будет 4/0 AWG.
Рис. 16 Пример проблемы №1.
Величина перегрузки определяется по току на паспортной табличке и разделу NEC. 430.32 (А) (1). Мотор имеет коэффициент полезного действия 1,25. Мотор паспортный ток будет увеличен на 25%.
175 x 1,25 = 218,75 ампер
Размер автоматического выключателя определяется таблицами 430.250 и 430.52. Стол 430,52 означает коэффициент 250% для двигателей с короткозамкнутым ротором конструкции NEMA. код B. Значение, указанное в таблице 430.250, будет увеличено на 250%.
180 x 2,50 = 450 ампер
Один из стандартных типоразмеров выключателей, перечисленных в разделе 240 NEC.6 составляет 450 ампер. Будет использован автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени на 450 ампер. как устройство защиты от короткого замыкания.
Правильный размер пускателя двигателя выбирается из таблиц NEMA и IEC. показан на рис. ftysvn-14 и илл. ftysvn-15. Минимальный размер стартера NEMA составляет 5, а минимальный размер пускового устройства IEC – R.
Рис.17 Пример схемы № 2
Расчет нескольких двигателей с
Устройства защиты главного фидера от короткого замыкания и сечения проводников для Подключение нескольких двигателей описано в разделе 430 NEC.62 (А) и 430,24. В этом примере три двигателя подключены к общему фидеру. Кормушка составляет 480 В, трехфазный, а провода должны быть медными с типом Изоляция THHN.
Каждый двигатель должен быть защищен двухэлементными плавкими предохранителями с выдержкой времени и отдельное устройство защиты от перегрузки. Главный питатель также защищен двухэлементным предохранители с выдержкой времени. Номинальная температура подключения подключенных устройств. не известно. На паспортных табличках двигателя указано следующее:
- Двигатель №1, фаза 3, л.с. 20 SF 1.25 Код NEMA C Вольт 480 А 23 Тип Индукция
- Двигатель № 2, фаза 3, л.с. 60 Темп. 40 ° C Код J Вольт 480 А 72 Тип Индукция
- Двигатель № 3, фаза 3 л.с. 100 Код A В 480 А 96 PF 90% Тип синхронный
Расчет двигателя № 1
Первым шагом является вычисление значений силы тока двигателя, проводника. размер, размер перегрузки, размер защиты от короткого замыкания и размер стартера для каждый мотор.Будут определены размеры стартеров NEMA и IEC. Ценности для двигателя №1 показаны на рис. 18.
Номинальный ток из таблицы 430.250 используется для определения сечения проводника и предохранителя. Номинальная сила тока должна быть увеличена на 25% для проводника. размер.
27 x 1,25 = 33,75 ампер
Размер жилы выбирается из таблицы 310.16. Хотя изоляция типа THHN находится в столбике 90 ° C, размер жилы выбирается из Колонка 75 ° C.Хотя сила тока меньше 100 ампер, секция NEC 110,14 (C) (1) (d) позволяет выбирать проводники из столбца 75 ° C если двигатель имеет проектный код NEMA.
33,75 А = # 10 AWG
Размер перегрузки рассчитывается по току, указанному на паспортной табличке. Факторы спроса в Разделе 430.32 (A) (1) используются для расчета перегрузки.
23 x 1,25 = 28,75 ампер
Рис.18 Расчет двигателя №1
Ил.19 Расчет двигателя № 2
Номинал предохранителя определяется по току двигателя, указанному в таблице. 430.250 и коэффициент спроса из таблицы 430.52. Процент полной загрузки ток для двухэлементного предохранителя с выдержкой времени, защищающего двигатель с короткозамкнутым ротором указанный как Дизайн C составляет 175%. Ток, указанный в таблице 430.250, будет увеличился на 175%.
27 x 1,75 = 47,25 ампер
Ближайший стандартный номинал предохранителя, указанный в разделе 240.6, составляет 50 ампер, поэтому будут использоваться предохранители на 50 ампер.
Размеры стартера определяются по таблицам NEMA и IEC, приведенным на Илл. Ftysvn-14 и Ill. Ftysvn-15. Мотор мощностью 20 лошадиных сил, подключенный к 480 вольт потребуется пускатель NEMA размера 2 и пускатель IEC типоразмера F.
Расчет двигателя № 2
Рис. 19 показывает пример расчета для двигателя №2. Стол 430.250 указан ток полной нагрузки 77 ампер для этого двигателя. Это значение тока увеличивается на 25% для расчета тока проводника.
77 x 1,25 = 96,25 ампер
Таблица 310.16 указывает, что для этого двигателя следует использовать провод №1 AWG. связь. Размер проводника выбирается из столбца 60 ° C, потому что ток в цепи составляет менее 100 ампер в соответствии с Разделом 110.14 (C), а на паспортной табличке двигателя не указан проектный код NEMA. (Код J обозначает тип стержней, используемых в конструкции ротора.) величина перегрузки определяется согласно Разделу 430.32 (А) (1). Паспортная табличка двигателя указывает повышение температуры на 40 ° C для этого двигателя. Заводская табличка тока увеличится на 25%.
72 x 1,25 = 90 ампер
Размер предохранителя определяется по таблице 430.52. Ток стола увеличен на 175% для двигателей с короткозамкнутым ротором, отличных от конструкции E.
77 x 1,75 = 134,25 ампер
Ближайший стандартный номинал предохранителя, указанный в разделе 240.6, составляет 150 ампер, поэтому для защиты этой цепи будут использоваться предохранители на 150 ампер.
Размеры стартера выбираются из таблиц стартера NEMA и IEC. Этот Для двигателя потребуется стартер NEMA типоразмера 4 или пускатель IEC размера L.
Рис. 20 Расчет двигателя №3.
Расчет двигателя № 3
Двигатель № 3 – синхронный двигатель, рассчитанный на работу с коэффициентом мощности 90%. На рисунке ftysvn-20 показан пример этого расчета. Примечания внизу таблицы 430.250 указывают, что указанный ток должен быть увеличен на 10% для синхронных двигателей с указанным коэффициентом мощности 90%.
101 x 1,10 = 111 ампер
Размер проводника рассчитывается с использованием этого номинального тока и увеличения это на 25%.
111 x 1,25 = 138,75 ампер
Таблица 310.16 показывает, что для этого будет использоваться провод # 1/0 AWG. схема. Поскольку ток в цепи превышает 100 ампер, сечение проводника выбирается из столбца 75 ° C.
Этот двигатель не имеет указанного эксплуатационного фактора или температуры. повышаться.Величина перегрузки рассчитывается путем увеличения паспортной таблички. ток на 15%, как указано в Разделе 430.32 (A) (1) под заголовком все другие моторы.
96 x 1,15 = 110,4 ампер
Размер предохранителя определяется по таблице 430.52. Процент полной загрузки ток для синхронного двигателя 175%.
111 x 1,75 = 194,25 ампер
Ближайший предохранитель стандартного размера, указанный в разделе 240.6, составляет 200 ампер, поэтому для защиты этой цепи будут использоваться предохранители на 200 ампер.
Размеры стартера NEMA и IEC выбираются из таблиц, показанных на рис. ftysvn-14 и илл. ftysvn-15.
Для двигателя потребуется пускатель NEMA типоразмера 4 и пускатель IEC типоразмера N.
Расчет главного питателя
Пример подключения основных фидеров показан на рис. Ftysvn-21. Размер проводника рассчитывается в соответствии с разделом 430.24 NEC путем увеличения наибольшая номинальная сила тока двигателей, подключенных к фидеру, на 25%, а затем к этой сумме прибавляется номинальная сила тока других двигателей.В в этом примере синхронный двигатель мощностью 100 лошадиных сил имеет наибольшую рабочую Текущий. Этот ток будет увеличен на 25%, а затем рабочие токи других двигателей, как определено в Таблице 430.250, будут добавлены.
111 x 1,25 = 138,75 ампер
138,75 x 77 = 27 x 242,75 ампер
В таблице 310.16 указано, что медные проводники 250 KC mil должны использоваться в качестве основные фидерные проводники. Проводники были выбраны из колонки 75 ° C.
Размер устройства защиты от короткого замыкания определяется Разделом 430,62 (А). В коде указано, что номинал или настройка короткого замыкания защитное устройство не должно быть больше, чем наибольший номинал или уставка самой большой защиты от короткого замыкания и замыкания на землю устройство для любого двигателя, питаемого от питателя, плюс сумма полной нагрузки рабочие токи других двигателей, подключенных к фидеру. Самый большой Размер предохранителя в этом примере – синхронный двигатель мощностью 100 лошадиных сил.
Расчет предохранителя для этого двигателя 200 ампер. Текущие токи двух других двигателей будет добавлено к этому значению, чтобы определить предохранитель. размер для основного питателя.
200 x 77 = 27 _ 304 ампер
Рис. 21 Вычислитель основного питателя.
Ближайший стандартный размер предохранителя, указанный в разделе 240.6, без превышения 304 ампер – это 300 ампер, поэтому 300 ампер, поэтому для защиты будут использоваться предохранители. эта схема.
Викторина
1. Двигатель постоянного тока мощностью 20 лошадиных сил подключен к линии постоянного тока на 500 вольт. Какие это рабочий ток при полной нагрузке этого двигателя?
2. Какой номинал используется для определения рабочего тока крутящего момента при полной нагрузке. мотор?
3. Однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 3/4 лошадиных сил подключен к линия 240 вольт переменного тока. Каков номинальный ток полной нагрузки этого двигателя и каковы минимальные размеры пускателей NEMA и IEC, которые следует использовать?
4.Двухфазный двигатель мощностью 30 лошадиных сил подключен к сети переменного тока 230 В. Какой номинальный ток фазных проводов и номинальный ток нейтрального?
5. Синхронный двигатель мощностью 125 лошадиных сил подключен к трехфазной сети 230 В. Линия переменного тока. Двигатель рассчитан на работу с коэффициентом мощности 80%.
Какой рабочий ток при полной нагрузке у этого двигателя? Какой минимум стартеры NEMA и IEC, которые следует использовать для подключения этого двигателя к линия?
6.Какой рабочий ток при полной нагрузке трехфазного, 50 лошадиных сил? мотор подключен к линии 560 вольт? Какой минимальный размер пускателей NEMA и IEC следует использовать для подключения этого мотора к линии?
7. Подключен трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 125 лошадиных сил. до 560 вольт. Паспортный ток 115 ампер. Имеет заметную температуру повышение температуры на 40 ° C и кодовое обозначение J. Проводники должны быть из меди типа THHN и проложены в кабелепроводе. Устройство защиты от короткого замыкания двухэлементное. предохранители с выдержкой времени.Найдите размер проводника, размер перегрузки, номинал предохранителя, минимум Размеры пускателя NEMA и IEC, а также верхний и нижний диапазон пускового тока для этого мотора.
8. Подключен однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 7,5 лошадиных сил. до 120 вольт переменного тока.
Двигатель имеет кодовую букву H. Ток на паспортной табличке составляет 76 ампер. Жилы медные с изоляцией типа TW. Защита от короткого замыкания Устройство представляет собой предохранитель без выдержки времени. Найдите размер проводника, величину перегрузки, размер предохранителя, минимальные размеры пускателя NEMA и IEC, а также верхний и нижний пусковые токи.
9. Трехфазный синхронный двигатель мощностью 75 лошадиных сил подключен к 230 линия вольт. Двигатель должен работать с коэффициентом мощности 80%. Название мотора На табличке указан ток полной нагрузки 185 ампер, превышение температуры 40 ° C и кодовая буква A. Проводники должны быть из меди и иметь тип Изоляция THHN. Устройство защиты от короткого замыкания должно быть инверсным. автоматический выключатель времени. Определите сечение проводника, размер перегрузки, схему размер выключателя, минимальный размер пускателей NEMA и IEC, а также верхний и нижний пусковой ток.
10. Три двигателя подключены к одной ответвленной цепи. Моторы подключены к трехфазной сети на 480 вольт. Мотор №1 – 50 лошадиных сил. асинхронный двигатель с кодом NEMA B. Двигатель № 2 имеет мощность 40 лошадиных сил с кодом буква H, а двигатель № 3 составляет 50 лошадиных сил с кодом NEMA C. Детермин. размер проводника, необходимый для ответвления цепи, питающей эти три моторы. Жилы медные с изоляцией типа THWN-2.
11. Устройство защиты от короткого замыкания, питающее указанные двигатели. # 10 – автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени.Какого размера должен быть автоматический выключатель использоваться?
12. Пять трехфазных двигателей мощностью 5 лошадиных сил с кодом B NEMA подключен к линии 240 вольт. Жилы медные типа THWN. изоляция. Провод какого размера следует использовать для питания всех этих двигателей?
13. Если используются двухэлементные плавкие предохранители с выдержкой времени для защиты от короткого замыкания защитное устройство, предохранители какого размера следует использовать для защиты цепи в вопросе № 12?
14.А Подключен трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 75 лошадиных сил до 480 вольт. Двигатель имеет код NEMA D. Каков пусковой ток? для этого мотора?
15.
