Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стандартный ряд мощностей электродвигателей

Электродвигатель. Асинхронные и синхронные электродвигатели. Основные технические параметры, расшифровка обозначения асинхронных и синхронных электродвигателей.

Общие технические требования

Номинальные данные электродвигателей (P, U, I, n, cosφ и др.), следует относить к их работе на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре (t) газообразной охлаждающей среды 40 °С и охлаждающей воды 30 °С, если в стандартах или ТУ не установлена другая температура охлаждающей среды, но не более 33 °С.

Номинальные режимы работы:

а) продолжительный;
б) кратковременный с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 10; 30; 60; 90 мин;
в) повторно-кратковременный с продолжительностью включения (ПВ) 15; 25; 40; 60 %; продолжительность одного цикла 10 мин;
г) повторно-кратковременный с частыми пусками с ПВ 1 25; 40 и 60 %, числом включений в час 30; 60; 120; 240 при коэффициенте инерции (FI) 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; 6,3 и 10;
д) повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением с ПВ 15; 25; 40 и 60 %, числом включен в час 30; 60; 120; 240 при FI 1,1; 1,6; 2; 2,5 и 4;
е) перемежающийся с продолжительностью нагрузки (НП) 15; 25; 40 и 60%; продолжительность одного цикла 10 мин;
ж) перемежающийся с частыми реверсами при эл. торможении с числом реверсов в час 30; 60; 120 и 240 при FI 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4;’
з) перемежающийся в двумя или более частотами вращения числом циклов в час 30; 60; 120 и 240 при FI 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Асинхронные электродвигатели

На промышленных предприятиях наибольшее распространение получили асинхронные двигатели с короткозамкнутьм ротором. Существенным недостатком асинхронных двигателей (АД) является довольно значительное и почти не зависящее от нагрузки потребление реактивной мощности, для снижения которой асинхронные двигатели выполняют с малым воздушным зазором между ротором и статором, что усложняет эксплуатацию асинхронных двигателей.

Условия работы асинхронных двигателей в режиме пуска значительно отличаются от условий его работы в нормальном режиме. В режиме пуска в обмотках ротора и статора проходят токи, намного превышающие токи, протекающие в этих обмотках в номинальном режиме.

Длительный ток приводит к перегреву обмоток асинхронных двигателей и может вызвать сгорание обмоток и аварию асинхронных двигателей. для исключения этого следует ограничить пусковой ток АД и уменьшить время его раз гона. Наиболее распространен прямой пуск асинхронных двигателей.

Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения, подводимого к обмотке статора АД. Работа АД при пониженном напряжении является ненормальным режимом не только из-за появления токов перегрузки, но и из-за резкого снижения вращающего момента АД, что может привести к останову асинхронного двигателя («опрокидыванию»).

Асинхронные двигатели широко применяют в приводах переменного тока, не требующих Регулирования скорости и работающих при длительной нагрузке (центробежные насосы, вентиляторы и др.), На выбор асинхронных двигателей влияет, в первую очередь, режим работы приводного механизма.

Основные технические данные асинхронных двигателей приведены ниже.

Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А* с высотой оси вращения 50—355 мм

Основное исполнение: эл. дв. с короткозамкнутым ротором, , привод механизмов основного применения в условиях умеренного климата (У) категорий размещения 2 и З для Продолжительной работы. Электродвигатели изготовляют защищенными (IР2З) и закрытыми обдуваемыми (IР44). Со степенью Защиты IР23 выпускают электродвигатели только основного исполнения; все модификации имеют исполнение IР44.

Электродвигатели могут работать при температуре воздуха от -40 до +40 °С и относительной влажности до 98 % при 25 °С.
Шкала мощностей: 0,06—400 кВт.

Электродвигатели 0,06—0,37 кВт изготовляют на 220 и 380 В; 0,55—11 кВт — на 220, 380 и 660 В; 15—110 кВт — на 220/380 и 380/660 В; 132—400 кВт — на 380/660 В.
Количество выводных концов обмотки электродвигателя до 11 кВт — 3, схема соединения обмоток Δ или У, а для электродвигателя 15 кВт и выше — 6 и Δ/У.
Электродвигатели 4АН (IР2З) допускают запыленность воздуха не более 2 мг/м3, а 4А (IР44) — не более 10 мг/м3.

Изоляция по классам нагревостойкости выполняется для двигателей с высотами оси вращения 50—132 мм — класса В, 160—355 мм — класса F.
Электродвигатели со степенью защиты IР54 пылезащищенного исполнения предназначены для эксплуатации в помещениях классов В-IIа и П—II согласно ПУЭ.

Модификации основного исполнения:

1) с повышением пусковым моментом — привод механизмов с большой нагрузкой в момент пуска: компрессоры, дробилки и др.;
2) с повышенным скольжением — привод механизмов с большим моментом инерции, с нагрузкой пульсирующего характера с большой частотой пусков и реверсов;
3) с повышенными энергетическими показателями (η, cosφ) — привод механизмов с круглосуточной работой, при которой особое значение имеет повышение η;
4) с фазным ротором — по условиям пуска и плавного регулирования частоты вращения;
5) малошумные — повышенные требования по уровню шума;
6) многоскоростные — ступенчатое регулирование частоты вращения;
7) встраиваемые — для встраивания в станки и механизмы;
8) по условиям окружающей среды — пылезащищенные, химически стойкие и др.;
9) со встроенной защитой — охватывают весь диапазон высот осей вращения (56—355 мм);
10) повышенной точности — для особо точных станков.

Обозначения типоразмера электродвигателя:

Основное исполнение: 4АА56В2УЗ или 4АН2806У3; 4 — порядковый номер серии; А — асинхронный; Н — обозначение электродвигателя защищенного исполнения IР2З; отсутствие данного знака означает обдуваемое исполнение IР44; А — станина и щиты из алюминия; Х — станина алюминиевая, щиты чугунные; отсутствие знаков означает, что станина и щиту чугунные или стальные; 50— 355 — высота оси вращения, мм; S, L, М — установочные размеры по длине станины; А, В — обозначения длины сердечника (А — первая длина, В—вторая); 2, 4, 6, 8, 10, 12—число полюсов; У — климатическое исполнение электродвигателя; 3— категория размещения.

В обозначениях типоразмера в таблице опущены: индексы материалов станин и щитов (А, Х), число полюсов, климатическое исполнение У и категория размещен 3.

Серия асинхронных электродвигателей АИ более экономична по сравнению с серией 4А. Ряд мощностей электродвигателей этой серии, кВт: 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3; 4; 5,5; 7.5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400.

Синхронные электродвигатели

В системах промышленного электроснабжения наиболее целесообразна установка крупных синхронных двигателей (СД) напряжением выше 1 кВ. Они применяются в тех случаях, когда необходимо иметь строго постоянную частоту вращения или нужен мощный двигатель с малой частотой вращения. Имея такие эксплуатационные качества, как высокая перегрузочная способность, большие, чем у АД, КПД и повышенную устойчивость при снижении напряжения, синхронный двигатель успешно используется в мощных установках продолжительного режима (например, для привода насосов в системах водоснабжения и канализации). Когда синхронный двигатель по своей мощности могут обеспечить регулирование напряжения или режима реактивной мощности в узле нагрузки, они должны иметь автоматическое регулирование возбуждения.

Следует отметить, что у синхронных двигателей с тиристорным возбуждением быстро можно погасить поле ротора, что облегчает использование их в схемах электроснабжения с АВР, а также для быстрой ресинхронизации, которую осуществляют по необходимости при выпадении СД из синхронизма. Наиболее распространен прямой пуск синхронных двигателей с невозбужденным ротором. Синхронныех двигателеи имеют более высокую производительность рабочего агрегата, чем АД, поскольку скорость СД не зависит от нагрузки в нормальных режимах работы.

Основные технические данные синхронных двигателей напряжением выше 1 кВ приведены ниже.

Обозначение синхронных двигателей: С синхронный; Д — двигатель; Н — нормальный; З — закрытый; Т — трехфазный; УХЛЗ — климатическое исполнение и категория размещения. У всех двигателей серии СДН cosφ=0,9. Возбуждение, управление пуском и остановом электродвигателей серии СlН осуществляются от тиристорных возбудителей.

Как правильно подобрать электродвигатель по типу, мощности и другим параметрам

Электродвигатель — механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

  • вид электрического тока, питающего оборудование;
  • мощность электродвигателя;
  • режим работы;
  • климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

  • приводы постоянного тока;
  • приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока — возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели — оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок — до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

  • Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
  • При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
  • В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.
Читать еще:  Самостоятельная отделка стен в гараже: чем и как обшить гараж изнутри

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

  • Высокий эксплуатационный ресурс.
  • Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
  • Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
  • Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
  • Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
  • Небольшие габариты.
  • Быстрая окупаемость.

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

где:
Рм — потребляемая механизмом мощность;
ηп — КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

где:
K3 — коэффициента запаса, он равен 1,1-1,3;
g — ускорение свободного падения;
Q — производительность насоса;
H — высота подъема (расчетная);
Y — плотность перекачиваемой насосом жидкости;
ηнас — КПД насоса;
ηп — КПД передачи.

Давление насоса рассчитывается по формуле:

Формула расчета мощности электродвигателя для компрессора

Мощность поршневого компрессора легко рассчитать по следующей формуле:

где:
Q — производительность компрессора;
ηk — индикаторный КПД поршневого компрессора (0,6-0,8);
ηп — КПД передачи (0,9-0,95);
K3 — коэффициент запаса (1,05 -1,15).

Значение A можно рассчитать по формуле:

или взять из таблицы

Формула расчета мощности электродвигателя для вентиляторов

где:
K3 — коэффициент запаса.
Его значения зависят от мощности двигателя:

  • до 1 кВт — коэффициент 2;
  • от 1 до 2 кВт — коэффициент 1,5;
  • 5 и более кВт — коэффициент 1,1-1,2.

Q — производительность вентилятора;
H — давление на выходе;
ηв — КПД вентилятора;
ηп — КПД передачи.

Приведенная формула используется для расчета мощности осевых и центробежных вентиляторов. КПД центробежных моделей равен 0,4-0,7, а осевых вентиляторов — 0,5-0,85.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов.

Важно! При выборе электродвигателя запас мощности должен быть, но небольшой. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Пусковой ток электродвигателя

Зная тип и номинальную мощность электродвигателя, можно рассчитать номинальный ток.

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

где:
PH — номинальная мощность электродвигателя;
UH — номинальное напряжение электродвигателя,
ηH — КПД электродвигателя;
cos φ H — коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальные значения мощности, напряжения и КПД можно найти в технической документации на конкретную модель электродвигателя.

Зная значение номинального тока, можно рассчитать пусковой ток.

Формула расчета пускового тока электродвигателей

где:
IH — номинальное значение тока;
Кп — кратность постоянного тока к номинальному значению.

Пусковой ток необходимо рассчитывать для каждого двигателя в цепи. Зная эту величину, легче подобрать тип автоматического выключателя для защиты всей цепи.

Режимы работы электродвигателей

Режим работы определяет нагрузку на электродвигатель. В некоторых случаях она остается практически неизменной, в других может изменяться. Характер предполагаемой нагрузки обязательно учитывается при выборе двигателя. Действующими стандартами предусмотрены следующие режимы эксплуатации:

Режим S1 (продолжительный). При таком режиме эксплуатации нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения. Мощность привода рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Режим S2 (кратковременный). При эксплуатации в этом режиме температура двигателя в период его включения не достигает установившегося значения. За время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. При кратковременном режиме эксплуатации необходимо проверять перегрузочную способность электропривода.

Режим S3 (периодически-кратковременный). Электродвигатель работает с периодическими отключениями. В периоды включения и отключения его температура не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени.

Режимы S4 (периодически-кратковременный, с частыми пусками) и S5 (периодически-кратковременный с электрическим торможением). В обоих случаях работа двигателя рассматривается по тем же параметрам, что и в режиме эксплуатации S3.

Режим S6 (периодически-непрерывный с кратковременной нагрузкой). Работа электродвигателя в данном режиме предусматривает эксплуатацию под нагрузкой, чередующуюся с холостым ходом.

Режим S7 (периодически-непрерывный с электрическим торможением)

Режим S8 (периодически-непрерывный с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения)

Режим S9 (режим с непериодическим изменением нагрузки и частоты вращения)

Большинство моделей современных электроприводов, эксплуатируемых продолжительное время, адаптированы к изменяющемуся уровню нагрузки.

Климатические исполнения электродвигателей

При выборе электродвигателя учитываются не только его технические характеристики, но и условия окружающей среды, в которых он будет эксплуатироваться.

Современные электроприводы выпускаются в разных климатических исполнениях. Категории маркируются соответствующими буквами и цифрами:

  • У — модели для эксплуатации в умеренном климате;
  • ХЛ — электродвигатели, адаптированные к холодному климату;
  • ТС — исполнения для сухого тропического климата;
  • ТВ — исполнения для влажного тропического климата;
  • Т — универсальные исполнения для тропического климата;
  • О — электродвигатели для эксплуатации на суше;
  • М — двигатели для работы в морском климате (холодном и умеренном);
  • В — модели, которые могут использоваться в любых зонах на суше и на море.

Цифры в номенклатуре модели указывают на тип ее размещения:

  • 1 — возможность эксплуатации на открытых площадках;
  • 2 — установка в помещениях со свободным доступом воздуха;
  • 3 — эксплуатация в закрытых цехах и помещениях;
  • 4 — использование в производственных и других помещениях с возможностью регулирования климатических условий (наличие вентиляции, отопления);
  • 5 — исполнения, разработанные для эксплуатации в зонах повышенной влажности, с высоким образованием конденсата.

Энергоэффективность

Рациональное потребление энергии при сохраняющейся высокой мощности сокращает текущие производственные затраты при одновременном увеличении производительности электродвигателя. Поэтому при выборе привода обязательно учитывается класс энергоэффективности.

В технической документации и каталогах обязательно указывается класс энергоэффективности двигателя. Он зависит от показателя КПД.

Проводимые в тестовом и рабочем режимах экспериментальные исследования показывают, что электродвигатель мощностью 55 кВт высокого класса энергоэффективности сокращает потребление электроэнергии на 8-10 тысяч кВт ежегодно.

Источник: Компания «Техпривод»

Как правильно подобрать электродвигатель

Электродвигатель – механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

  • вид электрического тока, питающего оборудование;
  • мощность электродвигателя;
  • режим работы;
  • климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

  • приводы постоянного тока;
  • приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока – возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели – оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок – до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

  • Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
  • При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
  • В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

  • Высокий эксплуатационный ресурс.
  • Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
  • Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
  • Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
  • Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
  • Небольшие габариты.
  • Быстрая окупаемость.

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

где:
Рм – потребляемая механизмом мощность;
ηп – КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

где:
K3 – коэффициента запаса, он равен 1,1-1,3;
g –ускорение свободного падения;
Q – производительность насоса;
H – высота подъема (расчетная);
Y – плотность перекачиваемой насосом жидкости;
ηнас – КПД насоса;
ηп – КПД передачи.

Давление насоса рассчитывается по формуле:

Формула расчета мощности электродвигателя для компрессора

Мощность поршневого компрессора легко рассчитать по следующей формуле:

Читать еще:  Лучшие микроволновки: 10 топовых моделей

где:
Q – производительность компрессора;
ηk – индикаторный КПД поршневого компрессора (0,6-0,8);
ηп – КПД передачи (0,9-0,95);
K3 – коэффициент запаса (1,05 -1,15).

Значение A можно рассчитать по формуле:

или взять из таблицы

p2, 10 5 Па345678910
A, 10 -3 Дж/м³132164190213230245260272

Формула расчета мощности электродвигателя для вентиляторов

где:
K3 – коэффициент запаса. Его значения зависят от мощности двигателя:

  • до 1 кВт – коэффициент 2;
  • от 1 до 2 кВт – коэффициент 1,5;
  • 5 и более кВт – коэффициент 1,1-1,2.

Q – производительность вентилятора;
H – давление на выходе;
ηв – КПД вентилятора;
ηп – КПД передачи.

Приведенная формула используется для расчета мощности осевых и центробежных вентиляторов. КПД центробежных моделей равен 0,4-0,7, а осевых вентиляторов – 0,5-0,85.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов.

ВАЖНО! При выборе электродвигателя запас мощности должен быть, но небольшой. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Пусковой ток электродвигателя

Зная тип и номинальную мощность электродвигателя, можно рассчитать номинальный ток.

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

где:
PH – номинальная мощность электродвигателя;
UH — номинальное напряжение электродвигателя,
ηH — КПД электродвигателя;
cosfH — коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальные значения мощности, напряжения и КПД можно найти в технической документации на конкретную модель электродвигателя.

Зная значение номинального тока, можно рассчитать пусковой ток.

Формула расчета пускового тока электродвигателей

где:
IH – номинальное значение тока;
Кп – кратность постоянного тока к номинальному значению.

Пусковой ток необходимо рассчитывать для каждого двигателя в цепи. Зная эту величину, легче подобрать тип автоматического выключателя для защиты всей цепи.

Режимы работы электродвигателей

Режим работы определяет нагрузку на электродвигатель. В некоторых случаях она остается практически неизменной, в других может изменяться. Характер предполагаемой нагрузки обязательно учитывается при выборе двигателя. Действующими стандартами предусмотрены следующие режимы эксплуатации:

Режим S1 (продолжительный). При таком режиме эксплуатации нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения. Мощность привода рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Режим S2 (кратковременный). При эксплуатации в этом режиме температура двигателя в период его включения не достигает установившегося значения. За время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. При кратковременном режиме эксплуатации необходимо проверять перегрузочную способность электропривода.

Режим S3 (периодически-кратковременный). Электродвигатель работает с периодическими отключениями. В периоды включения и отключения его температура не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени.

Режимы S4 (периодически-кратковременный, с частыми пусками) и S5 (периодически-кратковременный с электрическим торможением). В обоих случаях работа двигателя рассматривается по тем же параметрам, что и в режиме эксплуатации S3.

Режим S6 (периодически-непрерывный с кратковременной нагрузкой). Работа электродвигателя в данном режиме предусматривает эксплуатацию под нагрузкой, чередующуюся с холостым ходом.

Режим S7 (периодически-непрерывный с электрическим торможением)

Режим S8 (периодически-непрерывный с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения)

Режим S9 (режим с непериодическим изменением нагрузки и частоты вращения)

Большинство моделей современных электроприводов, эксплуатируемых продолжительное время, адаптированы к изменяющемуся уровню нагрузки.

Климатические исполнения электродвигателей

При выборе электродвигателя учитываются не только его технические характеристики, но и условия окружающей среды, в которых он будет эксплуатироваться.

Современные электроприводы выпускаются в разных климатических исполнениях. Категории маркируются соответствующими буквами и цифрами:

  • У – модели для эксплуатации в умеренном климате;
  • ХЛ – электродвигатели, адаптированные к холодному климату;
  • ТС – исполнения для сухого тропического климата;
  • ТВ – исполнения для влажного тропического климата;
  • Т – универсальные исполнения для тропического климата;
  • О – электродвигатели для эксплуатации на суше;
  • М – двигатели для работы в морском климате (холодном и умеренном);
  • В – модели, которые могут использоваться в любых зонах на суше и на море.

Цифры в номенклатуре модели указывают на тип ее размещения:

  • 1 – возможность эксплуатации на открытых площадках;
  • 2 – установка в помещениях со свободным доступом воздуха;
  • 3 – эксплуатация в закрытых цехах и помещениях;
  • 4 – использование в производственных и других помещениях с возможностью регулирования климатических условий (наличие вентиляции, отопления);
  • 5 – исполнения, разработанные для эксплуатации в зонах повышенной влажности, с высоким образованием конденсата.

Энергоэффективность

Рациональное потребление энергии при сохраняющейся высокой мощности сокращает текущие производственные затраты при одновременном увеличении производительности электродвигателя. Поэтому при выборе привода обязательно учитывается класс энергоэффективности.

В технической документации и каталогах обязательно указывается класс энергоэффективности двигателя. Он зависит от показателя КПД.

Проводимые в тестовом и рабочем режимах экспериментальные исследования показывают, что электродвигатель мощностью 55 кВт высокого класса энергоэффективности сокращает потребление электроэнергии на 8-10 тысяч кВт ежегодно.

Стандартный ряд мощностей электродвигателей

  1. Главная
  2. Статьи
  3. Асинхронный электродвигатель
  4. Габаритные размеры асинхронных электродвигателей
  • Электродвигатели в Москве
  • Редукторы
  • Мотор-редукторы
  • Насосы
  • Тормоза ТКГ
  • Гидротолкатели
  • Вентиляторы
  • Цепи приводные ПР
  • Тепловентиляторы

Габаритные размеры асинхронных двигателей

Тип, чертёжМощность кВтN об/минСтоимость
1АИР56А20,183000От 1 980 руб.
2АИР56А40,121500От 1 985 руб.
3АИР56В20,253000От 1 987 руб.
4АИР56В40,181500От 1 989 руб.
5АИР63А20,373000От 3 906 руб.
6АИР63А40,251500От 4 120 руб.
7АИР63А60,181000От 4 464 руб.
8АИР63В20,553000От 4 250 руб.
9АИР63В40,371500От 4 246 руб.
10АИР63В60,251000От 4 550 руб.
11АИР71А20,753000От 5 210 руб.
12АИР71А40,551500От 5 239 руб.
13АИР71А60,371000От 5 570 руб.
14АИР71В21,13000От 5 766 руб.
15АИР71В40,751500От 5 740 руб.
16АИР71В60,551000От 5 873 руб.
17АИР71В80,25750От 5 790 руб.
18АИР80А21,53000От 6 870 руб.
19АИР80А41,11500 От 6 951 руб.
20АИР80А60,751000 От 6 840 руб.
21АИР80А80,37750 От 6 955 руб.
22АИР80В22,23000 От 7 120 руб.
23АИР80В41,51500 От 7 158 руб.
24АИР80В61,11000 От 7 330 руб.
25АИР80В80,55750 От 7 120 руб.
26АИР90L233000От 8 940 руб.
27АИР90L42,21500От 9 212 руб.
28АИР90L61,51000От 8 970 руб.
29АИР90LA80,75750От 8 957 руб.
30АИР90LB81,1750От 9 360 руб.
31АИР100S243000От 11 850 руб.
32АИР100S431500От 11 544 руб.
33АИР100L25,53000От 11 880 руб.
34АИР100L441500От 11 934 руб.
35АИР100L62,21000От 11 640 руб.
36АИР100L81,5750От 11 820 руб.
37АИР112М27,53000От 15 120 руб.
38АИР112М45,51500От 15 240 руб.
39АИР112МА631000От 15 090 руб.
40АИР112МВ641000От 15 810 руб.
41АИР112МА82,2750От 15 425 руб.
42АИР112МВ83750От 15 594 руб.
43АИР132S47,51500От 18 615 руб.
44АИР132S65,51000От 18 798 руб.
45АИР132S84750От 18 950 руб.
46АИР132М2113000От 20 644 руб.
47АИР132М4111500От 20 920 руб.
48АИР132М67,51000От 20 950 руб.
49АИР132М85,5750От 20 990 руб.
50АИР160S2153000От 29 850 руб.
51АИР160S4151500От 30 120 руб.
52АИР160S6111000От 30 214 руб.
Тип, чертёжМощность кВтN об/минСтоимость
53АИР160S87,5750От 30 514 руб.
54АИР160М218,53000От 32 150 руб.
55АИР160М418,51500От 34 480 руб.
56АИР160М6151000От 34 512 руб.
57АИР160М811750От 38 625 руб.
58АИР180S2223000От 41 715 руб.
59АИР180S4221500От 42 500 руб.
60АИР180М2303000От 47 462 руб.
61АИР180М4301500От 45 628 руб.
62АИР180М618,51000От 44 942 руб.
63АИР180М815750От 45 544 руб.
64АИР200М2373000От 62 639 руб.
65АИР200М4371500От 64 886 руб.
66АИР200М6221000От 59 251 руб.
67АИР200М818,5750От 61 830 руб.
68АИР200L2453000От 66 570 руб.
69АИР200L4451500От 69 824 руб.
70АИР200L6301000От 64 968 руб.
71АИР200L822750От 65 254 руб.
72АИР225М2553000От 79 577 руб.
73АИР225М4551500От 81 232 руб.
74АИР225М6371000От 79 190 руб.
75АИР225М830750От 78 443 руб.
76АИР250S2753000От 99 071 руб.
77АИР250S4751500От 101 852 руб.
78АИР250S6451000От 89 102 руб.
79АИР250S837750От 89 514 руб.
80АИР250М2903000От 105 925 руб.
81АИР250М4901500От 112 279 руб.
82АИР250М6551000От 99 243 руб.
83АИР250М845750От 99 648 руб.
84АИР280S21103000От 134 952 руб.
85АИР280S41101500От 151 418 руб.
86АИР280S6751000От 131 790 руб.
87АИР280S855750От 125 146 руб.
88АИР280М21323000От 142 891 руб.
89АИР280М41321500От 169 573 руб.
90АИР280М6901000От 143 721 руб.
91АИР280М875750От 153 207 руб.
92АИР315S21603000От 265 435 руб.
93АИР315S41601500От 260 232 руб.
94АИР315S61101000От 241 917 руб.
95АИР315S890750От 215 823 руб.
96АИР315М22003000От 271 621 руб.
97АИР315М42001500От 284 122 руб.
98АИР315М61321000От 269 326 руб.
99АИР315М8110750От 263 831 руб.
100АИР355S42501500От 436 213 руб.
101АИР355S61601000От 387 642 руб.
102АИР355S8132750От 400 972 руб.
103АИР355М43151500От 495 879 руб.
104АИР355М62001000От 401 721 руб.
105АИР355М8160750От 434 316 руб.

Габаритные размеры асинхронных электродвигателей

Группа компаний «ПРОМСНАБ» предлагает свои услуги по организации поставок электродвигателей в любой из регионов России. Мы сможем подобрать для вас модели с оптимальными техническими характеристиками, нужные эксплуатационные параметры, габаритные размеры асинхронных электродвигателей и других агрегатов. При этом мы гарантируем качество оборудования, доступные цены, оперативное рассмотрение заявки, доставку в комфортные для вас сроки.

Асинхронные электродвигатели: преимущества привода и его особенности

На сегодня именно на электродвигатели асинхронного типа приходится около 80 % электрических машин, используемых в качестве привода в самых разных сферах от бытовой техники до мощных промышленных установок. Среди важнейших преимуществ, которые стоит выделить, также специалисты отмечают отличные эксплуатационные показатели, простоту в обслуживании и ремонте, высокую надёжность.

Конструкция асинхронных электродвигателей

Всё оборудование этой категории делится на машины с фазным или короткозамкнутым ротором. Второй вариант имеет ряд преимуществ в виде сравнительно низкой стоимости (не смотря на аналогичные показатели мощности, скорости вращения,практически те же габаритные размеры асинхронных электродвигателей, их технология производства значительно дешевле). При этом они надёжны в работе, обладают достаточно жёсткими механическими характеристиками. Последний фактор позволяет удерживать постоянные значения частоты вращения в условиях изменяющейся нагрузки.

Но в то же время фазные двигатели выделяются своей способностью плавно регулировать частоту вне зависимости от ширины диапазона. Кроме того, он способен выдерживать значительно большие пусковые токи, превышающие в 5-7 раз номинальные значения. Такими же показателями в эксплуатации обладают двигатели с короткозамкнутым ротором с контактными кольцами. Но в последнем случае неизбежно существенное усложнение конструкции, что ведёт к повышению стоимости оборудования.

Габаритные размеры асинхронных электродвигателей

Широкий спектр применения привёл к тому, что производителями в рамках практически каждой из выпускаемых серий асинхронных двигателей предлагается модельный ряд, в котором модели кардинально отличаются между собой по своим параметрам. Если в качестве примера рассмотреть широко используемую серию АИР, то её мощность меняется в пределах 0,18÷200 кВт. При этом габаритные размеры асинхронных электродвигателей составят218÷1325 мм по длине и 148÷765 мм по высоте, диаметр при этом составит 140÷660 мм.

ПОЧЕМУ ПОКУПАЮТ У НАС

Отличие электродвигателей ГОСТ от DIN

В современной промышленности в настоящее время электродвигатели изготавливаются по двум основным установочным стандартам, это российский стандарт ГОСТ (АИР) и европейский DIN (АИС).

Серия асинхронных электродвигателей АИ была принята международной организацией по экономическому и научно-техническому сотрудничеству в области электротехнической промышленности «ИТЕРЭЛЕКТРО» в 1973 году. Эта организация объединила в себе СССР и государства социалистического лагеря, ныне страны восточной Европы. Серия АИ расшифровывается буквально: «асинхронные электродвигатели ИнтерЭлектро».

Особенности электродвигателей ГОСТ и DIN

Серия АИР – двигатели с привязкой своей мощности к установочным размерам по ГОСТ 31606-2012, предназначенным для внутреннего рынка и экспорта.

Серия АИС – двигатели с привязкой своей мощности к установочным размерам по DIN (аббревиатура от «Deutsches Institut fr Normung» немецкий институт стандартизации) и в соответствие с нормами CENELEC (аббревиатура от «Comit Europen de Normalisation lectrotechnique») Европейский комитет электротехнической стандартизации. Мощность и габариты эл двигателей в соответствии с DIN EN 50347. Российское обозначение электродвигателей по стандарту DIN – электродвигатели АИС. Эти моторы изначально были предназначены только для экспорта.

  1. Все электродвигатели асинхронные
  2. Высота оси вращения (расстояние от начала крепления лап до центра вала) от 56 до 355 мм.
  3. Частота вращения вала 3000 об/мин. (двухполюсные), 1500 об/мин. (четырехполюсные), 1000 об/мин. (шестиполюсные), 750 об/мин. (восьмиполюсные)
  4. Диапазон мощностей от 0,06 до 315 кВт.
  5. Ток частотой 50 Гц, номинальное напряжение сети 220/380В, 380/660В, 220В, 380В, 660В.

Отличаются эти двигатели лишь привязкой своей мощности к установочным размерам, то есть при одинаковой мощности и оборотам электродвигателя оба этих агрегата могут быть различными по габаритам, размерам вала и креплению фланца.

В случае если необходимо подобрать замену двигателю АИС на стандарт ГОСТ помимо мощности мотора и количества его полюсов необходимо сравнить диаметры вала и другие установочные размеры мотора.

Мощность электродвигателя

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Наиболее распространенным типом промышленных силовых установок являются асинхронные электродвигатели. Один из наиболее важных их параметров — мощность электродвигателя, которая в зависимости от модели может варьироваться в широких пределах. От мощности зависит тип энергосистемы, к которой двигатель можно подключить, а также тип и производительность оборудования, с которым он будет сопряжен. По этой причине, не зная мощность электродвигателя, использовать его практически невозможно.

Определение мощности электромотора по размерам сердечка статора

Если технического паспорта нет, можно произвести расчет мощности электродвигателя, исходя из размеров сердечника статора и частоты вращения. Для этого используется формула P2H = C * D1 2 / N1 * 10 -6 кВт. Здесь:
С —постоянная мощность;
D — размер внутреннего диаметра сердечника статора в см;
l — длина статора в см;
N1 — значение синхронной частоты вращения в об/мин.

Постоянная мощность зависит от частоты вращения и габаритов мотора. Она определяется по величине полюсного деления как зависимость мощности от количества полюсов и размеров полюсного деления τ, если U1 Рисунок 1. Шильдик с параметрами на корпусе электродвигателя Работая с электромоторами, нужно знать, как по шильдику определяется потребляемая мощность электродвигателя. Значение мощности Р — это не электрическая мощность мотора, а механическая мощность на валу, обозначенная в кВт.

Чтобы найти потребляемую мощность, нужно обратить внимание на КПД и cosφ двигателя, указанные на шильдике. Причем КПД может быть обозначен как просто буквами КПД, так и буквой η, что и видно на шильдике. Сначала необходимо найти активную мощность, потребляемую двигателем от сети, по формуле Ра = Р / КПД.

Т. е. в нашем случае (рис. 1) потребляемая электродвигателем из сети активная мощность равна Ра = 0,75кВт/0,75 = 1 кВт. Теперь, чтобы найти полную потребляемую мощность, нужно воспользоваться формулой S = Pa/cosφ = 1/0,78 = 1,28 кВт.

Коэффициент мощности электромотора

Коэффициент мощности электродвигателя, или cos φ — это соотношение активной и полной мощности двигателя. Определяется коэффициент мощности электродвигателя по формуле cosφ = P/S. Здесь:
Р — активная мощность в Вт;
S — полная мощность в ВА.

В большинстве случаев активная мощность имеет меньшее значение, чем полная, из-за чего коэффициент составляет меньше единицы. Только тогда, когда нагрузка будет исключительно активной, cosφ станет равен единице.

Чем ниже коэффициент мощности потребителя, тем более мощными должны быть трансформаторы, электрические станции, а также питающие линии электропередач. Кроме того, моторы с низким коэффициентом имеют меньший КПД и большие энергопотери.

Онлайн помощник домашнего мастера

Характеристики электродвигателей: основные параметры и расшифровка маркировки современных электродвигателей

  • Электродвигатели

Основной составной частью любого производственного механизма является электродвигатель. Правильный подбор этого устройства обеспечивает надежность и экономичность работы всей системы в целом. Простота управления электроприводом, а также его стоимость, зависят от технических характеристик электродвигателей.

Как правило, электропривод отвечает за значение таких характеристик движения как скорость, ускорение, пусковой и тормозной момент и другие.

При оценке электродвигателя учитываются следующие параметры:

  • Мощность;
  • КПД;
  • Вращающий момент;
  • Частота;
  • Линейная скорость;
  • Угловая скорость.

Значения этих параметров влияют на особенности проектирования и архитектуры промышленного оборудования.

Рассмотрим подробнее основные характеристики двигателей.

Краткое содержимое статьи:

Номинальная механическая мощность

Этот параметр электродвигателя записывается в паспортную табличку и измеряется в киловаттах. На фото характеристик электродвигателей показан внешний вид паспортной таблички (шильдика).

Номинальная механическая мощность относится к валу электродвигателя, и это понятие отличается от электрической мощности, рассчитываемой в зависимости от количества потребляемой электроэнергии.

Например, если на шильдике указана мощность 2200 ватт, это означает, что при оптимальной скорости работы устройство в секунду производит механическую работу, равную 2200 джоулей.

Номинальная активная электрическая мощность

Следующая характеристика двигателей переменного тока рассчитывается с помощью значения КПД, которое также указано на паспортной табличке. Чем больше КПД, тем больше мощности из сети переводится в механическую мощность движения вала. Допустим, если КПД равен 80%, то номинальная активная мощность равна 2200/0.8 = 2750 Вт.

Номинальная полная электрическая мощность

Для ее нахождения используется косинус фи, который прописан на шильдике электродвигателя. Полная электрическая мощность равна отношению активной мощности и косинуса фи. При косинусе фи равном 0,87 полная мощность равна 2750/0,87=3160 Вт.

Номинальная реактивная электрическая мощность

Мощность, которая возвращается в электрическую сеть, называется реактивная мощность. Она рассчитывается как квадратный корень из разности квадратов полной и активной электрической мощностей. В нашем примере она равна 2750 ВАР (вольт-ампер реактивных).

Механические характеристики электродвигателей также важны при выборе и покупке устройства. Рассмотрим правила, по которым они рассчитываются.

Частота вращения ротора

Для вычисления этого параметра электродвигателей нам понадобится частота переменного тока и количество оборотов в минуту при оптимальной нагрузке. Пусть в паспортной табличке указаны следующие данные: частота тока составляет 50 Гц, а количество оборотов – 2800.

Переменный ток создает магнитное поле, которое имеет частоту 50*60=3000 оборотов в секунду. Известно, что электродвигатель асинхронный, а это означает, что наблюдается отставание от номинальной частоты вращения на некоторую величину. Назовем ее скольжением и обозначим за s.

Величина скольжения определяется следующей формулой: s = ((3000 – 2800) / 3000) * 100% = 6,7%.

Угловая скорость

Следующей немаловажной характеристикой асинхронного электродвигателя является угловая скорость. Для того, чтобы ее вычислить, в первую очередь нужно перевести частоту вращения ротора в другие единицы измерения. Сначала посчитаем количество оборотов в секунду: 2800 / 60 = 46,7.

Далее нужно умножить полученное число на 2 Пи: 46,7 * 2 * 3,14 = 293,276 радиан в секунду. Полученная величина характеризует угловую скорость электродвигателя. Иногда, для удобства вычислений, угловую скорость переводят в градусы. Получаем: 46,7 * 360 = 16812 градусов в секунду.

Линейная скорость

Этот механический параметр характеризует оборудование, в устройстве которого используется данный асинхронный двигатель. Допустим, что к валу двигателя присоединен диск определенного радиуса R. В этом случае величина линейной скорости может быть определена по следующей формуле:

  • Линейная скорость = Угловая скорость * R.
  • Рассчитаем линейную скорость для нашего примера. Возьмем R = 0.3 м.
  • Линейная скорость = 293,276 * 0,3 = 87,9828 м/c.

Номинальный вращающий момент

Такой параметр, как вращающий момент электродвигателя, показывает, каким образом механическая мощность устройства зависит от угловой скорости. Эту зависимость иллюстрирует простое соотношение: вращающий момент – это отношение мощности к угловой скорости.

Существует также соотношение между вращающим моментом и радиусом шкива: Момент = Сила * Радиус.

Это равенство говорит о том, что меньшем радиусе вращения сила увеличивается, и наоборот. То есть при проектировании устройства с асинхронным двигателем следует учесть тот факт, что действующая сила увеличивается с приближением к оси вала. В некоторых случаях эта особенность может сыграть важную роль.

Таким образом, для расчета всех необходимых электрических и механических характеристик электродвигателя достаточно знать данные, которые указаны на паспортной табличке или, другими словами, шильдике. Простые формулы помогут правильно настроить работу электрооборудования и оптимально использовать производственные ресурсы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector