Jak vypočítat výkon stejnosměrného motoru?

Elektromotory se dělí na stejnosměrné a střídavé motory. Od té doby se v moderních průmyslových odvětvích zřídka setkáte se zdroji stejnosměrného proudu. Poptávka po tomto typu elektromotorů výrazně klesla. Spotřeba střídavých elektromotorů ale v průběhu let s rozvojem ekonomiky roste. Princip činnosti střídavých elektromotorů je založen na vytváření elektromagnetického pole mezi statorem a rotorem. Elektrický proud procházející měděným nebo hliníkovým drátem vinutí (smaltovaný drát) vytváří magnetické pole. Síla elektromagnetického proudu, rotující rotor elektromotoru, se přeměňuje na mechanickou sílu. Existují synchronní a asynchronní elektromotory.

Synchronní elektromotory

Synchronní elektromotory – nutné hlavně u generátorů, kompresorů apod., kde je důležité zajistit konstantní otáčky. Za takových podmínek je použití těchto elektromotorů nejoptimálnějším řešením z hlediska snížení ztrát elektrické energie v síti.

Asynchronní elektromotory

V současné fázi ekonomiky používá téměř každý druhý elektromotor ve výrobě asynchronní elektromotory. Proč asynchronní? Rychlost magnetického pole je vyšší než rychlost otáčení rotoru elektromotoru, to vysvětluje samotný název Asynchronní. V kombinaci s asynchronním elektromotorem lze v závislosti na úkolech použít stav nouze. Elektromotory tohoto typu se používají ve velmi širokých oblastech, kde je vyžadován pohon pro zařízení.

Výkon elektromotoru

Jakékoli zařízení pracuje s určitou zátěží, ať už se jedná o ventilátory, kompresory, čerpadla nebo jiná zařízení. Proto je nutné vypočítat výkon elektromotoru s ohledem na výkon spotřebovaný zařízením. K tomu můžete použít výpočetní vzorec pro výkon na hřídeli elektromotoru:

• Рм – výkon spotřebovaný zařízením;
• ηп – účinnost přenosu.

Z hlediska výkonu je lepší zvolit elektromotor větší, než je vypočtená hodnota.

Výkon elektromotoru pro čerpadlo v kW

Vzorec, podle kterého můžete vypočítat výkon motoru čerpadla

Označení

• K3 – bezpečnostní faktor;
• g – koeficient zrychlení volného pádu;
• Q – označení výkonu čerpadla;
• H – hodnota tlaku čerpadla;
• Y – hustota kapaliny čerpané čerpadlem;
• ηus – účinnost čerpadla;
• ηп – účinnost přenosu.

Konstrukční tlak čerpadla se vypočítá podle vzorce:

Výkon motoru pro kompresor

Výkon pístového kompresoru se zjistí pomocí vzorce:

Označení

• Q – výkon kompresoru (objem);
• ηk – účinnost pístového kompresoru;
• ηп – účinnost přenosu;
• K3 – bezpečnostní faktor.

Hodnota A se zjistí pomocí vzorce:

Výkon motoru pro ventilátory

Označení

• Q – výkon ventilátoru;
• H – výstupní tlak;
• K3 – bezpečnostní faktor
• ηv – účinnost ventilátoru;
• ηп – účinnost přenosu.

Proud motoru

Pokud potřebujeme vypočítat proud třífázového elektromotoru, pak při znalosti jmenovitého výkonu elektromotoru, jmenovitého napětí, jej snadno zjistíme pomocí následujícího vzorce.

Označení

• PH – výkon elektromotoru;
• UH je hodnota napětí elektromotoru,
• ηH je účinnost elektromotoru;
• cosfH je účiník elektromotoru.

Znáte-li hodnotu jmenovitého proudu, můžete vypočítat startovací proud.

startovací proud motoru

Označení

• IH – aktuální hodnota;
• Кп – stejnosměrný proud násobek jmenovité hodnoty.

Provozní režimy elektromotorů

Elektromotor v mnoha případech vyžaduje provoz v různých režimech. Některé motory pracují nepřetržitě a mohou vyžadovat časté cyklování. Níže uvádíme, které standardní provozní režimy se liší.

• S1: V tomto provozním režimu je zatížení po určitou dobu konstantní. Jinými slovy, nezapíná se často.
• S2: Při provozu v tomto režimu nedosahuje teplota elektromotoru v době jeho aktivace požadovaných hodnot. Tedy režim, kdy je potřeba krátkodobá aktivace elektromotoru.
• S3: Provoz, kdy se motor cyklicky zapíná a vypíná.

Můžeme říci, že motor se po určitou dobu často zapíná a vypíná. Zároveň je nutné vědět, kolik inkluzí lze vyrobit za jednotku času.

Přezkoumali jsme hlavní provozní režimy elektromotorů.

Varianty elektromotorů podle klimatizace

Při výběru elektromotoru musíte vědět, v jakých klimatických podmínkách bude tento motor používán.

Označení pro různé klimatické verze jsou uvedeny níže:

• U – Mírné klima;
• HL – Studené klima;
• TC – tropické suché klima;
• TV – tropické vlhké klima;
• T – Tropické klima (zobecněné);
• M – Přímořské klima;

Digitální hodnota za písmenným označením značky označuje typ jejího umístění:

• 1 – práce na „ulici“;
• 2 – práce na „ulici“, ale pod širákem;
• 3 – práce v interiéru;

Stupeň ochrany IP

Stupeň krytí je označen písmeny IP a dvoumístným číslem (IP54).

Většina v současnosti vyráběných elektromotorů má stupně krytí IP54 a IP55

Abychom to shrnuli, při výběru elektromotoru je nutné vzít v úvahu řadu technických podmínek. V tomto článku jsme vzali v úvahu pouze technické parametry elektromotoru, nicméně je nutné vzít v úvahu jeho zapojení a celkové rozměry, což je důležitý faktor při kompletaci výbavy. Tomuto tématu se budeme v nejbližší době věnovat v příštím článku.

Střídavé a stejnosměrné motory se používají v průmyslu a každodenním životě.

Asynchronní motory jsou rozšířené, spolehlivé, mají relativně nízkou cenu a dobrý výkon

Většina obráběcích strojů je poháněna třífázovými asynchronními elektromotory, které jsou jednoduché konstrukce a spolehlivé v provozu.

Asynchronní motor je stroj na střídavý proud, u kterého otáčky rotoru závisí na zatížení až do jmenovitého výkonu motoru. Magnetické pole v asynchronním stroji je vytvářeno střídavým proudem vinutí statoru a rotoru.

Konstrukční formy asynchronních elektromotorů závisí na způsobu jejich uložení a na formě ochrany před vlivy prostředí.

Elektromotory používané v obráběcích strojích mají různé formy ochrany před vlivy prostředí. Aby se zabránilo vniknutí cizích předmětů dovnitř elektromotoru, a také aby byly dodrženy bezpečnostní předpisy, mají elektromotory mřížky. Některé elektromotory mají ventilační otvory umístěné ve vodorovné nebo svislé rovině na ochranu před vniknutím kapaliny. Některé elektromotory jsou vyráběny bez větracích otvorů, tzn. ZAVŘENO. Jejich výkon je však výrazně nižší než u elektromotorů se stejně velkými ochrannými zařízeními.

Elektromotory jsou určeny pro napětí 127, 220 a 380 V.

Asynchronní elektromotory s rotorem nakrátko se vyrábí o jmenovitém výkonu 0,6-100 kW při synchronních otáčkách 600, 750, 1000 a 3000 min -1.

Frézky pracují většinou nepřetržitě s konstantní zátěží. V tomto případě je výkon motoru dán maximálním možným zatížením pro daný stroj, vypočteným na základě technických ukazatelů.

1. Výkon motoru při frézování vypočítáme pomocí vzorce: [1]

187 x 10 x 5 x 2980 x 1

60 x 102 x 1000 x 0,75

Ffr – měrná odolnost proti frézování = 187 kg/mm2;

b — šířka vrstvy zachycené frézou = 10 mm;

t – tloušťka vrstvy = 5 mm;

n – počet otáček frézy za 1 min = 2980 ot/min;

s—posuv na otáčku frézy = 1mm;

— účinnost stroje = 0,75.

Vybíráme elektromotor AIR132M4/2UHL4 8,5/9,5 kW, 1500/3000 ot./min., který je řízen přes CNC.

2. Stroj LR-93KF3 je vybaven dvěma skupinami podpěrných sloupků – pravou a levou. Každá skupina má svůj vlastní ovládací panel.

Pravé a levé opěrné nohy jsou posouvány střídavými motory. Motory jsou chráněny jističi a tepelnými relé. Pohyb podpěrných nohou je zakázán při běžícím hlavním motoru.

Zjistěte výkon motoru pomocí vzorce: [2]

[2]

kde F je hmotnost jednoho stojanu;

V – rychlost pohybu;

Pro pohyb pravých a levých podpěrných sloupků se používají především elektromotory řady AIR71A4UHL4 0,55 kW 1360 ot/min v počtu 6 kusů.

Každý stroj musí zajistit zpracování dílů v požadovaném množství a požadované kvalitě s co nejnižšími náklady. V tomto ohledu musí být vlastnosti elektromotoru vhodně sladěny s vlastnostmi stroje. Hlavní pohony a pohony posuvu musí zajišťovat celý rozsah technologických procesů, které jsou na tomto stroji zajištěny. Pomocné pohony musí zajistit pohyb pohyblivých částí stroje danou rychlostí. V průmyslu obráběcích strojů se obvykle používají elektromotory určené pro dlouhodobý provoz.

3. Pohyb po osách X, Y, Z se provádí pomocí nastavitelných stejnosměrných elektrických pohonů. Pro napájení stejnosměrných motorů je měnič napájený ze střídavého proudu převádí na stejnosměrný. K regulaci otáček motoru. Výkon stejnosměrného motoru lze určit podle vzorce [4]:

kde: M-moment – 35

W-úhlová rychlost – 1500 ot./min = 157 rad/sec

Vybíráme stejnosměrný motor 4MTV-S, Umax=190V, In=28A, Nmax=1500ot./min., buzení – permanentní magnety, elektromagnetická brzda – =24I, 1,3A. Pro každou osu X, Y, Z jsou potřeba tři motory.

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli: