Как определить мощность, частоту вращения, начало и конец обмоток двигателя без бирки.
Либо на старом движке эти данные стерлись и стали нечитабельны.
При этом паспорта или какой-то другой технической документации у вас под рукой нет. Можно ли в этом случае узнать параметры двигателя самостоятельно?
Конечно же да, причем несколькими способами. Давайте рассмотрим самые популярные из них.
Первоначально для точного определения мощности потребуется выяснить синхронную частоту вращения вала, а перед этим узнать, где у нас начало каждой обмотки, а где ее конец.
По ГОСТ 26772-85 обмотки трехфазных асинхронных двигателей должны маркироваться буквами:
По старому госту обозначение было несколько иным:
Еще раньше можно было встретить надписи Н1-К1 (начало-конец обмотки №1), Н2-К2, Н3-К3.
На некоторых движках для облегчения распознавания концов обмоток их выводят из разных отверстий на одну или другую сторону. Как например на фото снизу.
Но не всегда можно доверять таким выводам. Поэтому проверить все вручную никогда не помешает.
Если никаких обозначений и букв на барно нет, и вы не знаете, где у вас начало, а где конец обмотки, читайте инструкцию под спойлером.
В помощники берете мультиметр и устанавливаете его в режим замера сопротивления.
Одним щупом дотрагиваетесь до любого из шести выводов, а другим поочередно прикасаетесь к остальным пяти проводам, тем самым, ища соответствующую пару.
При ее нахождении на табло мультиметра должна высветиться цифра, показывающее некое сопротивление в Омах.
В остальных случаях с другими проводами сопротивление будет равняться бесконечности (обрыв).
Отмечаете данную обмотку бирками и переходите к оставшимся проводам. Таким нехитрым способом буквально за одну минуту можно «вызвонить» концы всех обмоток.
Однако это еще не все. Главная проблема заключается в том, что вы пока не знаете, какой из двух выводов является началом обмотки, а какой ее концом.
Для того, чтобы это выяснить, соединяете между собой по два вывода от разных обмоток. То есть, условное начало V1 первой обмотки, соединяем с условным концом второй обмотки — U2.
При этом у вас пока нет точной информации начало это или конец. Вы их сами так промаркировали для себя, чтобы сделать последующие замеры.
На другие концы этих двух обмоток (U1 и V2) подаете переменное напряжение 220В или меньше. Зависит это от того, на какое напряжение рассчитан ваш движок.
Смысл всего этого действия – замерить какое напряжение появится на концах третьей обмотки W1-W2. Это так называемый метод трансформации.
Если между W1-W2 будет какое-то значение (10-15В или больше), значит первые две обмотки у вас включены согласовано, то есть правильно. Все подписанные концы V1-V2, U1-U2 вы угадали верно.
Бирки на них менять не нужно.
Если же напряжение между W1-W2 будет очень маленьким или его вообще не будет, то получается, что первые две обмотки вы включили по встречной схеме (неправильно). Бирки на одной из обмоток придется поменять местами.
Разобравшись с двумя фазами переходим к третьей. Здесь процедура та же самая. Соединяете между собой условные начало и конец W1 и U2, а на U1 и W2 подаете 220V.
Замеры делаете между выводами V1 и V2. Если угадали, то двигатель может даже запуститься на двух фазах, ну или по крайней мере между V1 и V2 будет несколько вольт.
Если нет, то просто поменяйте местами бирки W1 и W2.
Второй метод определения начала и конца обмоток еще более простой.
Сперва находите три разные обмотки, как было указано выше. Соединяете их последовательно (условный конец первой с началом второй U2-V1, а конец второй с началом третье V2-W1).
На два оставшихся вывода U1-W2 подаете напряжение 220В. После этого поочередно подносите лампочку к концам каждой из обмоток (U1-U2, V1-V2, W1-W2).
Если она горит везде с одинаковой яркостью, то вы угадали со всеми выводами.
Если яркость будет отличаться, это говорит о том, что данная обмотка перевернута по отношению к двум другим.
На ней бирки нужно поменять местами. Вообще-то по ТБ с лампочкой в качестве контрольки уже давно запрещено работать, поэтому вместо нее лучше используйте мультиметр с функцией замера напряжения.
Для определения частоты по первому способу вам потребуется обычный китайский стрелочный мультиметр (аналоговый, не электронный!).
Определять частоту нужно при положении переключателя мультиметра в режиме измерения тока (100мА). Далее подключаете измерительные щупы в соответствующие разъемы:
Источник
Что такое Сила тока. Ампер [А]
Сила тока представляет собой скорость, с которой электрический заряд течёт по проводнику. Один ампер равен заряду в один кулон, который проходит через проводник за одну секунду. Один кулон представляет собой очень большой заряд, поэтому в большинстве устройств эта величина измеряется в миллиамперах.
Сила тока зависит от сечения проводника и его длины. Это необходимо учитывать при планировке сооружений, а также выборе электрических приборов. Хотя большинству не следует задумываться на этот счёт, поскольку это задача инженеров и проектировщиков.
Сколько Ватт в 1 Ампере?
Для определения мощности цепи также важно понятие напряжения. Это электродвижущая сила, перемещающая электроны. Она измеряется в вольтах
Большинство приборов имеют в документации эту характеристику
Она измеряется в вольтах. Большинство приборов имеют в документации эту характеристику.
Чтобы определить мощность при силе тока в один ампер, необходимо узнать напряжение сети. Так, для розетки в 220 вольт получится: P = 1*220 = 220 Вт. Формула для расчёта: P = I*U, где I — сила тока, а U — напряжение. В трёхфазной сети нужно учитывать поправочный коэффициент, отражающий процент эффективности работы. В большинстве случаев он составляет от 0,67 до 0,95.
Определение мощности по току
Если у вас “в поле” нет под рукой вышеуказанных таблиц, зато имеются токоизмерительные клещи, рассчитать мощность электродвигателя можно по результатам замеров при его работе под напряжением.
Для этого отключаете рубильник питания агрегата и вскрываете брно. Провода в нем уложены как правило очень плотно, чтобы подлезть к ним клещами, придется их временно распрямить и развести между собой.
С самих клемм ничего откидывать не нужно. После этого включаете эл.двигатель под напряжение и даете ему несколько минут поработать под нагрузкой (не на холостом ходу!)
Токоизмерительными клещами обхватываете одну из фаз и записываете данные замера.
Помимо тока нужно знать еще и фактическое напряжение. Измерение делаете между фаз приходящего кабеля питания.
Далее, чтобы вычислить мощность, воспользуйтесь известной формулой:
Подставив в нее данные (U в киловольтах!, а ток в амперах) вы узнаете полную мощность движка в кВа. При этом следует учесть, что мощность эл.двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора, будь то треугольник или звезда.
Просто вы получите другие данные по току и напряжению, значение же самой мощности останется прежним.
Дабы узнать мощность электродвигателя в кВт, т.е. на валу, достаточно умножить полученное значение на cosϕ (коэфф. мощности=0,75-0,85) и на КПД (0,75-0,95).
Если у вас нет точных данных этих величин (что чаще всего и наблюдается), подставьте усредненные параметры:
cosϕ=0,8
ⴄ=0,85
Полученный результат округляете до целого и узнаете искомую мощность.
https://youtube.com/watch?v=vGJJl3SL4DQ%3F
Источники — //cable.ru, Кабель.РФ
Схема звезда треугольник
Во многих отечественных электрических двигателях уже собрана схема звезда, нужно только реализовать треугольник. По сути, Вам необходимо произвести подключение трех фаз и собрать звезду из оставшихся шести концов обмотки. Для лучшего понимания ниже просмотрите чертеж звезды и треугольника электродвигателя. Здесь концы нумеруются с левой стороны на правую, номера 6, 4 и 5 присоединяются три фазы, как на схеме:
Фото – Звезда и треугольник электродвигателя
В соединении звезда с тремя выводами или как его еще называют звезда треугольник, самым главным достоинством является то, что вырабатывается максимальная мощность электрического двигателя. Но вместе с тем, это соединение довольно редко используется на производстве, гораздо чаще его можно встретить у мастеров-любителей. Главным образом это потому, что схема очень сложная, и на мощных предприятиях просто нет смысла организовывать такое трудоемкое соединение.
Читать также: Как припаять латунь к нержавейке
Фото – подключение звезда
Для того чтобы схема работала, Вам понадобится три пускателя. Схема изображена на чертеже ниже.
Фото – схема подключения звезда треугольник
К первому пускателю, который обозначен К1, с одной стороны подключается электрический ток, а к другому присоединяется обмотка статора. Свободные концы статора присоединяются к пускателям К2 и К3. После этого обмотки с пускателя К2 также подсоединяются к остальным фазам, для образования треугольника. Когда в фазу включается пускатель К3, то остальные концы немного укорачиваются и у Вас получается схема звезда.
Заметьте, что третий и второй пускатели на магнитах нельзя включать одновременно. Это может привести к короткому замыканию и аварийному отключению автомата электродвигателя. Для того, чтобы этого избежать, реализовывается своеобразная электроблокировка. Принцип её работы прост – когда включается один пускатель, то выключается другой, т.е. блокировка размыкает цепь его контактов.
Принцип работы схемы относительно прост. Когда в сеть включается первый пускатель, обозначенный К1, реле времени электродвигателя включает также третий пускатель К3. После двигатель заводится по схеме звезда и начинает работу с большей мощностью, чем обычно. Спустя определенный временной отрезок, реле времени отключает контакты третьего пускателя и включает в сеть второй. Теперь двигатель работает по схеме треугольника, немного снижая мощность. Когда нужно отключить питание, включается цепь первый пускатель, во время очередного цикла схема повторяется.
Нужно отметить, что мы не рекомендуем реализовывать такое соединение без определенного опыта и навыков. В любом случае при самостоятельной работе лучше проконсультироваться с профессионалами.
Видео: двигатель 380 в 220
Определение частоты вращения валов привода
Определение частоты вращения валов производится с учётом передаточных чисел передач привода по зависимости:
, (7)
где nвх – частота вращения входного вала i-ой передачи, (мин –1 ); nвых – частота вращения выходного вала i-ой передачи, (мин –1 ); ui – передаточное число рассматриваемой передачи.
Рассчитаем частоты вращения для каждого вала:
n1=частота вращения 1 вала;
Определение мощности на валах привода
Мощность на каждом валу привода определяется по зависимости:
где Рвых – мощность на выходном валу i-ой передачи, (кВт); Рвх – мощность на входном валу i-ой передачи, (кВт); hпер – КПД рассматриваемой передачи.
Определим мощности на каждом валу.
Р2= Р1мподш=2,14
кВт)
Р3=P2цилподш=2,07
кВт)
P4=Р3цепподш=1,96
кВт)
3.3. Определение крутящих момент
ов на валах привода
Крутящие моменты на каждом валу привода определяются по зависимости:
где Ti – крутящий момент на i-ом валу, (Н×м); Рi – мощность на i-ом валу привода, (кВт); ni – частота вращения i-ого вала,( мин -1 )
Определим крутящий момент на каждом валу.
Выбор стандартного редуктора
Цилиндрический одноступенчатый редуктор подбирают из числа стандартных (табл. 3) по следующим параметрам: передаточное число редуктора иред.и крутящий момент на тихоходном валу Ттих, (кН·м), таким образом, чтобы табличные значения параметров были ближайшими к требуемым или немного большими.
Таблица 3-характеристики редукторов типа ЦУ
| Типоразмер | Межосевое расстояние, (мм) | Передаточное число | Крутящий момент на тихоходном валу Ттих, (кН·м) | КПД | Масса, (кг) |
| ЦУ-160 | 2,5 | 1,0 | 0,98 |
Редуктор ЦУ – 160 – 2,5 – 12 – У2 ГОСТ 20373
Редуктор с межосевым расстоянием тихоходной ступени aw = 160 (мм), передаточным числом uр=2,5, вариантом сборки 12, климатическим исполнением У, категорией размещения 2:
Расчет цепной передачи
Выбираем цепь приводного роликовые однорядного типа ПР. определяем ее шаг по формуле:
t ≥2,8
T3=66,0 . 10 3 (Н мм)
Кэ=КдКаКнКрКсмКп(11)
(Кэ— коэффициент, учитывающий условия монтажа и эксплуатации цепной передачи)
Кд— динамический коэффициент;
Кд= 1;( при спокойной нагрузке)
Кн— наклон цепной передачи;
Кр— регулирование натяжения цепи;
Кр= 1,25 (при периодическом)
Кп= 1,5-периодичность работы;(при работе в две смены)
Ксм= 1,5- (при периодической смазке цепи)
Кэ
Найдем число зубьев звездочек:
z1 — число зубьев ведущей звездочки;
z1=31-2 Uцеп ут= 31-2 . 2,83=25,34;
z2=z1Uцеп.ут.= 25 . 2,83 = 70,15
2.по давлению в шарнире цепи ;
Найдем из данного уравнения
Рассчитаем v . (средняя скорость цепи)
Аоп (проекция опорной поверхности шарнира) берем из таблицы.
Определяем число звеньев в цепи по формуле:
Lt= 118-четное число зубьев.
Уточняем межосевое расстояние по формуле:
Для свободного провисания
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формулам
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек по формуле.
Определяем силы действия цепной передачи:
Fv=q . V 2 =2,6 . (3,0) 2 =23,4(H) (центробежная сила)
q-масса одного метра цепи ПР
Ff=9,81 . Kf . q . a=9,81 . 6 . 2,6 . 0,589=90,13(H) (сила от провисания цепи)
Кf-коэффициент ,учитывающий расположении цепи
Fb=Ft+2Ff=653,33+2 . 90,13=833,60(H) (расчетная нагрузка на валы)
Источник
Сети на 380 вольт
Перевод значений тока в мощность для трехфазной сети не отличается от вышеприведенного, только необходимо учитывать тот факт, что потребляемый нагрузкой ток распределяется по трем фазам сети. Перевод ампер в киловатты осуществляется с учетом коэффициента мощности.
В трехфазной сети нужно понимать различие фазного и линейного напряжения, а также линейных и фазных токов. Также возможны 2 варианта подключения потребителей:
- Звезда. Используется 4 провода – 3 фазных и 1 нейтральный (нулевой). Использование двух проводков, фазного и нулевого, является примером однофазной сети 220 вольт.
- Треугольник. Используется 3 провода.
Формулы того, как перевести амперы в киловатты для обоих типов соединения, одинаковы. Различие заключается только в случае соединения треугольником для расчета отдельно подключенных нагрузок.
Соединение звездой
Если брать фазный проводник и нулевой, то между ними будет фазное напряжение. Линейным называют напряжение между фазными проводами, и оно больше фазного:
Uл = 1.73•Uф
Ток, протекающий в каждой из нагрузок, такой же, как и в проводниках сети, поэтому фазные и линейные токи равны. При условии равномерности нагрузки ток в нулевом проводнике отсутствует.
Перевод ампер в киловатты для соединения звездой производится по формуле:
P=1.73•Uл•Iл•cosø
Соединение треугольником
При данном типе соединения напряжения между фазными проводами равняется напряжения на каждой из трех нагрузок, а токи в проводах (фазные токи) связаны с линейными (протекающими в каждой нагрузке) выражением:
Iл = 1.73•Iф
Формула перевода соответствует приведенной выше для “звезды”:
P=1.73•Uл•Iл•cosø
Такой перевод величин используется при выборе автоматов защиты, устанавливаемых в фазные проводники питающей сети. Это справедливо при использовании трехфазных потребителей – электродвигателей, трансформаторов.
Если используются отдельные нагрузки, соединенные треугольником, то защита ставится в цепь нагрузки в формуле для расчета используют значение фазного тока:
P=3•Uл•Iф•cosø
Обратный перевод ватт в амперы осуществляется по обратным формулам с учетом условий подключения (тип соединения).
Поможет избежать вычисления заранее составленная таблица перевода, где приведены значения для активной нагрузки и наиболее распространенного значения cosø=0.8.
Таблица 1. Перевод значений киловатт в амперы для 220 и 380 вольт с поправкой cosø.
| Мощность, кВт | Трехфазный переменный ток, А | |||
| 220 В | 380 В | |||
| cosø | ||||
| 1.0 | 0.8 | 1.0 | 0.8 | |
| 0,5 | 1.31 | 1.64 | 0.76 | 0.95 |
| 1 | 2.62 | 3.28 | 1.52 | 1.90 |
| 2 | 5.25 | 6.55 | 3.,4 | 3.80 |
| 3 | 7.85 | 9.80 | 4.55 | 5.70 |
| 4 | 10.5 | 13.1 | 6.10 | 7.60 |
| 5 | 13.1 | 16.4 | 7.60 | 9.50 |
| 6 | 15.7 | 19.6 | 9.10 | 11.4 |
| 7 | 18.3 | 23.0 | 10.6 | 13.3 |
| 8 | 21.0 | 26.2 | 12.2 | 15.2 |
| 9 | 23.6 | 29.4 | 13.7 | 17.1 |
| 10 | 26.2 | 32.8 | 15.2 | 19.0 |
Читайте далее:
Как перевести амперы в ватты и обратно?
Что такое активная и реактивная мощность переменного электрического тока?
Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?
Что такое фазное и линейное напряжение?
Как перевести киловатты в лошадиные силы?
Решение задач
Задача 1
Определите длину нихромового провода, с площадью сечения 0,25 , из которого изготовлен нагреватель электрического чайника. Чайник питается от сети напряжением 220 В и нагревает 1,5 литра воды от до за 10 минут. КПД чайника составляет .
Дано: ; ; ; ; ; ; – теплоёмкость воды; – плотность воды; – удельное сопротивление нихрома;
Найти:l
Решение
Так как вся электрическая энергия идёт на нагревание воды, то воспользуемся законом Джоуля – Ленца:
Отсюда сопротивление проводника (нихромового провода) Rравно:
Также сопротивление проводника можно вычислить по формуле:
Приравняем сопротивление в обеих формулах и выразим длину проводника (l):
В этой формуле неизвестно количество теплоты, то есть мощность чайника. Найдём её, зная, что чайник нагревает 1,5 л воды от от до за 10 минут.
Так как не вся теплота идёт на нагревание, то необходимо учитывать КПД чайника, равный:
Отсюда общее количество теплоты () будет равно:
Подставим значение в формулу для длины проводника:
Проверив единицы измерения, подставляем известные значения:
Ответ:
Задача 2
С какой целью провода в местах соединения не просто скручивают, но ещё и спаивают? Ответ обоснуйте.
Решение
Рис. 4. Иллюстрация к задаче
Сила тока в обоих проводах одинакова, так как проводники соединены последовательно (см. Рис. 4):
Если место контакта двух проводников не будет спаяно, то его сопротивление будет достаточно большое, по сравнению с сопротивлением самих проводников. Следовательно, в месте контакта будет выделяться наибольшее количество теплоты, что приведёт к расплавлению места контакта и размыканию электрической цепи. Поэтому провода в местах соединения не просто скручивают, но ещё и спаивают с целью уменьшения сопротивления.
Задача 3
Какой длины нихромовый провод нужно взять, чтобы изготовить электрический камин, работающий при напряжении 120 В и выделяющий 1 МДж теплоты в час? Диаметр провода 0,5 мм.
Дано: ; ; ; ;
Найти:l
Решение
Так как вся электрическая энергия расходуется на нагревание, то согласно закону Джоуля-Ленца:
Отсюда сопротивление провода равно:
Также сопротивление проводника можно вычислить по формуле:
Приравняем сопротивление в обеих формулах и выразим длину проводника (l):
В этой формуле неизвестна площадь сечения проволоки. Зная диаметр проволоки, вычислим площадь сечения проволоки по формуле площади круга:
Подставим значение в формулу для длины проводника:
Проверив единицы измерения, подставляем известные значения:
Ответ:
Список литературы
- Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
- Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
- Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.
Домашнее задание
- В чем проявляется тепловое действие тока?
- Как можно объяснить нагревание проводника с током?
- Известно, что безопасным для человека является постоянный ток 100 мкА. Какое количество теплоты выделится за 1 мин в теле человека при прохождении тока от конца одной руки до конца другой руки (при сухой коже), если сопротивление этого участка равно 15000 Ом?
- Участок цепи состоит из двух резисторов сопротивлением 8 Ом каждый, соединенных параллельно. Сила тока в цепи – 0,3 А. Какое количество теплоты выделится в участке за 1 мин?
- Сколько электроэнергии потребляет электрический утюг за 4 ч работы, если он включен в сеть напряжением 220 В при силе тока 4,55 А?
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Обозначение — маркировка обмоток двигателя
По ГОСТ 26772-85 обмотки трехфазных асинхронных двигателей должны маркироваться буквами:
U1-U2
V1-V2
W1-W2
По старому госту обозначение было несколько иным:
С1-С4
С2-С5
С3-С6
Еще раньше можно было встретить надписи Н1-К1 (начало-конец обмотки №1), Н2-К2, Н3-К3.
На некоторых движках для облегчения распознавания концов обмоток их выводят из разных отверстий на одну или другую сторону. Как например на фото снизу.
Но не всегда можно доверять таким выводам. Поэтому проверить все вручную никогда не помешает.
Если никаких обозначений и букв на барно нет, и вы не знаете, где у вас начало, а где конец обмотки, читайте инструкцию под спойлером.
Правила перевода единиц
Стоит сразу отметить, что указанные величины должны быть приведены к единой системе исчисления, то есть они должны находиться в одной системе. Второе условие – необходимо понимать, как связаны между собой сила тока и мощность. Начнем со второго условия.
Электрический ток – это движение заряженных частиц по замкнутой цепи. В это понятие не входят различные заряды (статическое) или разряды (молния). Если к источнику постоянного тока подключить нагрузку, то сила тока, протекающая в этой цепи, будет постоянной. Величина этого тока будет зависеть от сопротивления нагрузки и напряжения на клеммах источника питания.
Когда заряженные частицы приходят в движение, они совершают какую-то работу. При этом затрачивается сколько-то энергии. Расход этой энергии за определенное время называется мощностью. В международной системе мощность измеряется в ваттах (Вт), напряжение в вольтах (В), а сила тока в амперах (А). Следовательно, прежде чем использовать формулу перевода ампер в киловатты и наоборот, необходимо их согласовать.
Однофазная электрическая цепь
Следующая трудность заключается в том, что действие постоянного и переменного тока различны. В цепи с постоянным током при неизменном сопротивлении нагрузки напряжение и ток остаются неизменными. В цепи с переменным током напряжение носит синусоидальную форму: начиная с нуля, оно достигает максимального положительного значения, затем снижается до нуля и достигает максимального отрицательного значения. То же самое происходит и с током. Благодаря чему, различают следующие значения:
- мгновенное;
- амплитудное;
- среднеквадратичное (действующее, эффективное).
Мгновенное показывает значение напряжения в момент измерения, и может быть каким угодно. Амплитудное – напряжение между максимальным положительным и отрицательным значением. Для формулы перевода киловатт в амперы такое значение не подходит. Среднее значение тока можно определить, только сравнив его с постоянным. Для этого и введено такое понятие, как среднеквадратичное значение.
Сравнение производят по тепловому действию. Через одинаковые сопротивления пропускают ток разного вида и с помощью изменения напряжения добиваются того, чтобы выделяемое на резисторах тепло было одинаковым. В этом случае переменное напряжение приравнивают к постоянному.
Среднеквадратичное значение в меньше амплитудного. Таким образом, напряжение 220 В – это среднеквадратичное напряжение, а амплитудное получается при умножении 220 на и равно 311 В.
Трехфазная электрическая сеть
Для большинства бытовых приборов однофазная система – идеальный источник энергии. Однако там, где нужно вращающееся магнитное поле, например, в электродвигателях трехфазная сеть является предпочтительнее. Кроме того, такая сеть дает экономию цветного металла. Суммарная мощность трехфазной цепи в раз больше, чем мощность трех однофазных цепей если нагрузка подключена по форме звезды. Если нагрузка включена по схеме треугольника, фазное и линейное напряжения равны. Это следует учитывать при определении, сколько ампер в трехфазной цепи.
На предприятиях, которые являются основным потребителем энергии, учитываются потери, связанные с реактивной мощностью. Установленные в квартирах счетчики подсчитывают активную энергию, расходуемую потребителем
Поэтому при расчетах мы не будем брать во внимание такие потери
Источник: