Синхронная частота вращения формула: Описание параметра “Синхронная частота вращения”

Формула расчета частоты вращений

Содержание

• 1 Синхронные и асинхронные электромашины
  • 1.1 Синхронная скорость
  • 1.2 Скольжение
  • 1.3 Регулировка частоты вращения
• 2 Двигатели постоянного тока
  • 2.1 Номинальная скорость вращения
  • 2.2 Регулировка скорости
• 3 Видео

При проектировании оборудования необходимо знать число оборотов электродвигателя. Для расчёта частоты вращения есть специальные формулы, различные для двигателей переменного и постоянного напряжения.

Тахометр

Синхронные и асинхронные электромашины

Двигатели переменного напряжения есть трёх типов: синхронные, угловая скорость ротора которых совпадает с угловой частотой магнитного поля статора; асинхронные – в них вращение ротора отстаёт от вращения поля; коллекторные, конструкция и принцип действия которых аналогичны двигателям постоянного напряжения.

Синхронная скорость

Скорость вращения электромашины переменного тока зависит от угловой частоты магнитного поля статора. Эта скорость называется синхронной. В синхронных двигателях вал вращается с той же быстротой, что является преимуществом этих электромашин.

Для этого в роторе машин большой мощности есть обмотка, на которую подаётся постоянное напряжение, создающее магнитное поле. В устройствах малой мощности в ротор вставлены постоянные магниты, или есть явно выраженные полюса.

Скольжение

В асинхронных машинах число оборотов вала меньше синхронной угловой частоты. Эта разница называется скольжение «S». Благодаря скольжению в роторе наводится электрический ток, и вал вращается. Чем больше S, тем выше вращающий момент и меньше скорость. Однако при превышении скольжения выше определённой величины электродвигатель останавливается, начинает перегреваться и может выйти из строя. Частота вращения таких устройств рассчитывается по формуле на рисунке ниже, где:

• n – число оборотов в минуту,
• f – частота сети,
• p – число пар полюсов,
• s – скольжение.

Формула расчёта скорости асинхронного двигателя

Такие устройства есть двух типов:

• С короткозамкнутым ротором. Обмотка в нём отливается из алюминия в процессе изготовления;
• С фазным ротором. Обмотки выполнены из провода и подключаются к дополнительным сопротивлениям.

Регулировка частоты вращения

В процессе работы появляется необходимость регулировки числа оборотов электрических машин. Она осуществляется тремя способами:

• Увеличение добавочного сопротивления в цепи ротора электродвигателей с фазным ротором. При необходимости сильно понизить обороты допускается подключение не трёх, а двух сопротивлений;
• Подключение дополнительных сопротивлений в цепи статора. Применяется для запуска электрических машин большой мощности и для регулировки скорости маленьких электродвигателей. Например, число оборотов настольного вентилятора можно уменьшить, включив последовательно с ним лампу накаливания или конденсатор. Такой же результат даёт уменьшение питающего напряжения;
• Изменение частоты сети. Подходит для синхронных и асинхронных двигателей.

Внимание! Скорость вращения коллекторных электродвигателей, работающих от сети переменного тока, не зависит от частоты сети.

Двигатели постоянного тока

Резонансная частота: формула

Кроме машин переменного напряжения есть электродвигатели, подключающиеся к сети постоянного тока. Число оборотов таких устройств рассчитывается по совершенно другим формулам.

Номинальная скорость вращения

Число оборотов аппарата постоянного тока рассчитывается по формуле на рисунке ниже, где:

• n – число оборотов в минуту,
• U – напряжение сети,
• Rя и Iя – сопротивление и ток якоря,
• Ce – константа двигателя (зависит от типа электромашины),
• Ф – магнитное поле статора.

Эти данные соответствуют номинальным значениям параметров электромашины, напряжению на обмотке возбуждения и якоре или вращательному моменту на валу двигателя. Их изменение позволяет регулировать частоту вращения. Определить магнитный поток в реальном двигателе очень сложно, поэтому для расчетов пользуются силой тока, протекающего через обмотку возбуждения или напряжения на якоре.

Формула расчёта числа оборотов двигателя постоянного тока

Число оборотов коллекторных электродвигателей переменного тока можно найти по той же формуле.

Регулировка скорости

Регулировка скорости электродвигателя, работающего от сети постоянного тока, возможна в широких пределах. Она возможна в двух диапазонах:

1. Вверх от номинальной. Для этого уменьшается магнитный поток при помощи добавочных сопротивлений или регулятора напряжения;
2. Вниз от номинальной. Для этого необходимо уменьшить напряжение на якоре электромотора или включить последовательно с ним сопротивление. Кроме снижения числа оборотов это делается при запуске электродвигателя.

Знание того, по каким формулам вычисляется скорость вращения электродвигателя, необходимо при проектировании и наладке оборудования.

Видео

Оцените статью:

2.2. Расчет синхронной частоты вращения

При питании обмотки статора трехфазным током создается вращающееся магнитное поле, частота вращения которого

(об/мин), (2.1)

где f₁ – частота питающего напряжения, p – число пар полюсов. Поскольку номинальная частота вращения ротора асинхронных двигателей близка к синхронной частоте, т.е. частоте вращения магнитного поля, то ее значение выбирается ряда синхронных частот вращения (3000; 1500; 1000; 750… об/мин) наиболее близких номинальной частоте.

Если n₂ = 2979 об/мин, то синхронная частота вращения n₁ = 3000 об/мин.

2.3. Расчет номинального скольжения

Скольжение вычисляется по следующей формуле:

. (2.2.)

4. Расчет номинального и критического момента двигателя

Номинальный момент двигателя рассчитывается по формуле

. (2.3)

Тогда критический момент будет равен

(2.4.)

4. Расчет критического скольжения

Критическое скольжение найдем из уравнения Клосса после подстановки в него номинального скольжения и момента

. (2.5)

Выражая критическое скольжение через кратность номинального момента λ, получим уравнение для вычисления критического скольжения

. (2.6)

4. Расчет параметров Г – образной схемы замещения

асинхронного двигателя

Расчет параметров схемы замещения (рисунок 2.1)будем проводить в предположении равенства активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора

(2.7.)

Рисунок 2.1 Г – образная схема замещения асинхронного двигателя.

Из уравнения для критического скольжения

(2.8)

найдем для двигательного режима, что

(2.9)

Знак «+» относится к двигательному режиму, знак «-» к генераторному.

Подставим полученное выражение в уравнение для критического момента

, (2.10)

тогда

. (2.11)

Откуда для двигательного режима

(2.12)

Подставляя полученные значения R₁ и R^’

2 в (2.9) найдем индуктивное сопротивление короткого замыкания x_k

. (2.13)

Учитывая (2.7) найдем индуктивные сопротивления статора и ротора

(2.14)

Векторная диаграмма асинхронного двигателя строится аналогично векторной диаграмме трансформатора.

2.7.1 Расчет полного сопротивления двигателя.

,

где – полные сопротивления статора и ротора.

2.7.2 Расчет тока статора и ротора

.

2.7.3 Расчет э.д.с. двигателя Е₁, Е^’ ₂

.

2.7.4 Расчет падения напряжения на активном сопротивлении статора обмотки

.

2.7.5 Расчет падения напряжения на реактивном сопротивлении статора

.

2.7.6 Расчет падения напряжения на активном сопротивлении ротора

.

7. Расчет падения напряжения на реактивном сопротивлении ротора

.

Результаты вычислений заносятся в таблицу 2.2

Таблица 2. 2

Напряжения и токи
U1	E1	UR1		UX1		UR2		UX2	I1
В	В	В		В		В		В	В
Сопротивления
R1	R’ 2		X1		X’ 2		Z
Ом	Ом		Ом		Ом		Ом

По данным таблицы 9 и комплексным уравнениям асинхронного двигателя строим его векторную диаграмму показанную на рисунке 8.

(2.22)

По данным таблицы 2.2. и комплексным уравнениям асинхронного двигателя строим его векторную диаграмму показанную на рисунке 2.2

Рисунок 2.2. Векторная диаграмма асинхронного двигателя.

Калькулятор синхронной скорости

« синхронная скорость » — это скорость вращающегося магнитного поля в электродвигателе. Вот простой синхронный калькулятор скорости. Всегда помните, что синхронная скорость и номинальная скорость — это два разных параметра.

Вычислитель скорости синхронного двигателя

0011

Число полюсов
Частота сети	Гц
44
Результат
Синхронная скорость	об / мин

Как использовать калькулятор синхронной скорости:

Вышеупомянутый инструмент требует следующих данных для расчета

1. . (Обязательно)
2. Частота питания. (Обязательно)

После ввода необходимых данных нажмите на кнопку «Рассчитать», чтобы узнать скорость двигателя.

Расчет синхронной скорости двигателя

Для расчета можно использовать следующую формулу:

   

Где,

• f: Частота питания
• P : Число полюсов прямо пропорционально 907047 90 асинхронного двигателя2. частоте сети и обратно пропорционально числу полюсов двигателя.

  Таблица стандартных синхронных скоростей

  Количество полюсов	Скорость при 50 Гц	Speed ​​at 60Hz
  2	3000	3600
  4	1500	1800
  6	1000	1200
  8	750	900
  10	600	720
  12	500	600
  16	375	450
  24	250	300

  Другие калькуляторы:

  • Синхронный калькулятор
  • COUSTER SCALUTUTUTUTUROUTOR
  • 464646464646464. SPACUTUTUTURE
  • 44646464. СПОЛИНАЛА
  • 4464644. Спидно
  • 446464646464644. Спид-Спид
  • 44644644. Спидно
  • 46464646464644. Спид. скольжение двигателя
  • Вычислитель крутящего момента двигателя
  • Вычислитель FLC двигателя
  • Вычислитель тока двигателя с заторможенным ротором
  • Вычислитель количества полюсов
  • Инструмент проектирования пускателя DOL
  • Инструмент проектирования пускателя звезда-треугольник
  • Конвертер л.с. в кВт
  • Конвертер кВт в ампер
  • Преобразователь ампер в кВт
  Метки Двигатель, ИНСТРУМЕНТЫ

  Copyright © 2023 Electrical Classroom. Защищено законом о защите авторских прав в цифровую эпоху Продолжая использовать этот веб-сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой в ​​отношении файлов cookie.
  Посмотреть политику конфиденциальности Посмотреть карту сайта

  Формулы и уравнения для синхронных, шаговых и двигателей переменного тока

  Ниже приведены полезные уравнения и формулы для двигателей переменного тока при проектировании и анализе синхронных двигателей, шаговых двигателей и других связанных с ними машин переменного тока.

  СОДЕРЖАНИЕ

  Синхронная машина:
  Скорость синхронной машины: . – синхронная скорость
• f частота сетевого напряжения
• P – количество полюсов в машине

Синхронный двигатель:

Voltage Equation of Synchronous Motor:

V = E _b  + I _a (R _a  + jX _s )

Where

• V = voltage applied
• E _b = обратная ЭДС
• I _a = ток якоря
• R _a = сопротивление якоря
• X _с = синхронное реактивное сопротивление

Результирующее напряжение:

Разница между приложенным напряжением V и противо-ЭДС известна как результирующее напряжение E _R

E _R  = V – E _b

E _R  = I _a (R _a  + jX _s )

Internal Angle:

Это угол, на который ток якоря I _a отстает от результирующего напряжения в якоре E _R , и определяется как;

Созданная противо-ЭДС:

E _b = K _a φ _a N _s

Где

• K _a  = постоянная обмотки якоря
• φ _a = магнитный поток на полюс ротора
• N _s  = синхронная скорость ротора

Related Posts:

• Однофазный асинхронный двигатель – конструкция, работа, типы и применение
• Трехфазный асинхронный двигатель – конструкция, работа, типы и применение

Различные возбуждения:

• E _b  = V              Нормальное возбуждение                                              
• E _b  < V             Недостаточное возбуждение                                             Отстающий коэффициент мощности
• E _b  > V              Перевозбуждение                                Опережающий коэффициент мощности

Входная мощность:

The input power of synchronous motor is given by:

Where

Φ is the angle between V and I _a

Mechanical Power In Rotor:

Where

• α  угол нагрузки между E _b и V
• Φ угол между V и I _a
• T _г  – максимальный крутящий момент
• Н _с – синхронная скорость

Похожие сообщения:

• Серводвигатель – типы, конструкция, работа, управление и применение
• Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — конструкция, работа и приложения

Формулы шаговых двигателей

Угол шага:

Где

• β = угол шага, угол поворота вала при каждом импульсе.