Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Секреты электрика, Электродвигатели и их применение » Как определить скорость вращения электродвигателя
Количество просмотров: 119912
Комментарии к статье: 4


Как определить скорость вращения электродвигателя


Под скоростью вращения асинхронного электродвигателя обычно понимают угловую частоту вращения его ротора, которая приведена на шильдике (на паспортной табличке двигателя) в виде количества оборотов в минуту. Трехфазный двигатель можно питать и от однофазной сети, для этого достаточно добавить конденсатор параллельно одной или двум его обмоткам, в зависимости от напряжения сети, но конструкция двигателя от этого не изменится.

Как определить скорость вращения электродвигателя

Так, если ротор под нагрузкой совершает 2760 оборотов в минуту, то угловая частота данного двигателя будет равна 2760*2пи/60 радиан в секунду, то есть 289 рад/с, что не удобно для восприятия, поэтому на табличке пишут просто «2760 об/мин». Применительно к асинхронному электродвигателю, это обороты с учетом скольжения s.

Синхронная же скорость данного двигателя (без учета скольжения) будет равна 3000 оборотов в минуту, поскольку при питании обмоток статора сетевым током с частотой 50 Гц, каждую секунду магнитный поток будет совершать по 50 полных циклических изменений, а 50*60 = 3000, вот и получается 3000 оборотов в минуту — синхронная скорость асинхронного электродвигателя.

В рамках данной статьи мы поговорим о том, как определить синхронную скорость вращения неизвестного асинхронного трехфазного двигателя, просто взглянув на его статор. По внешнему виду статора, по расположению обмоток, по количеству пазов, - можно легко определить синхронные обороты электродвигателя если у вас нет под рукой тахометра. Итак, начнем по порядку и разберем данный вопрос с примерами.

3000 оборотов в минуту

Схема обмоток электродвигателя

Про асинхронные электродвигатели (смотрите - Виды электродвигателей) принято говорить, что тот или иной двигатель имеет одну, две, три или четыре пары полюсов. Минимум — одна пара полюсов, то есть минимум — два полюса. Взгляните на рисунок. Здесь вы видите, что в статор уложено по две последовательно соединенные катушки на каждую фазу — в каждой паре катушек одна расположена напротив другой. Эти катушки и образуют по паре полюсов на статоре.

Одна из фаз показана для ясности красным цветом, вторая — зеленым, третья - черным. Обмотки всех трех фаз устроены одинаково. Поскольку три эти обмотки питаются по очереди (ток трехфазный), то за 1 колебание из 50 в каждой из фаз - магнитный поток статора один раз обернется на полные 360 градусов, то есть совершит один оборот за 1/50 секунды, значит 50 оборотов получится за секунду. Так и выходит 3000 оборотов в минуту.

Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор.

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения. В простейшем случае 12 пазов, по 6 пазов на катушку, и таких катушек 6 — по две на каждую из трех фаз.

Обратите внимание, количество катушек в одной группе для одной пары полюсов может быть не обязательно 1, но и 2 и 3, однако для примера мы рассмотрели вариант с одиночными группами на пару катушек (не будем в рамках данной статьи заострять внимание на способах намотки).

1500 оборотов в минуту

Обмотка статора электродвигателя

Для получения синхронной скорости в 1500 оборотов в минуту, количество полюсов статора увеличивают вдвое, чтобы за 1 колебание из 50 магнитный поток совершил бы только пол оборота — 180 градусов.

Для этого на каждую фазу делают по 4 секции обмотки. Таким образом, если одна катушка занимает четверть всех пазов, то перед вами двигатель с двумя парами полюсов, образованными четырьмя катушками на фазу.

Например, 6 пазов из 24 занимает одна катушка или 12 из 48, значит перед вами двигатель с синхронной частотой 1500 оборотов в минуту, или с учетом скольжения примерно 1350 оборотов в минуту. На приведенном фото каждая секция обмотки выполнена в виде двойной катушечной группы.

1000 оборотов в минуту

Как вы уже поняли, для получения синхронной частоты в 1000 оборотов в минуту, каждая фаза образует уже три пары полюсов, чтобы за одно колебание из 50 (герц) магнитный поток обернулся бы всего на 120 градусов, и соответствующим образом повернул бы за собой ротор.

Таким образом, минимум 18 катушек установлены на статор, причем каждая катушка занимает шестую часть всех пазов (по шесть катушек на фазу — по три пары). Например, если пазов 24, то одна катушка займет 4 из них. Получится частота с учетом скольжения около 935 оборотов в минуту.

750 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 750 оборотов в минуту, необходимо, чтобы три фазы формировали на статоре четыре пары движущихся полюсов, это по 8 катушек на фазу — одна напротив другой — 8 полюсов. Если например на 48 пазов приходится по катушке на каждые 6 пазов — перед вами асинхронный двигатель с синхронными оборотами 750 (или около 730 с учетом скольжения).

500 оборотов в минуту

Асинхронный электродвигатель

Наконец, для получения асинхронного двигателя с синхронной скоростью в 500 оборотов в минуту необходимо 6 пар полюсов — по 12 катушек (полюсов) на фазу, чтобы на каждое колебание сети магнитный поток поворачивался бы на 60 градусов. То есть, если например статор имеет 36 пазов, при этом на катушку приходится по 4 паза — перед вами трехфазный двигатель на 500 оборотов в минуту (480 с учетом скольжения).

Смотрите также: Как отличить асинхронный двигатель от двигателя постоянного тока

Андрей Повный 

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Секреты электрика, Электродвигатели и их применение

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как отличить асинхронный двигатель от двигателя постоянного тока
  • Механические и электрические характеристики асинхронных электродвигателей
  • Короткозамкнутый и фазный ротор - в чем различие
  • Бытовые электродвигатели и их использование
  • Виды электрических генераторов и принципы их работы
  • Асинхронные микродвигатели
  • Виды и устройство регуляторов оборотов коллекторных двигателей
  • Как устроены и работают электронные датчики скорости для автомобилей
  • Классификация электродвигателей
  • Виды электрических двигателей и принципы их работы
  • Категория: Секреты электрика, Электродвигатели и их применение

    Асинхронные электродвигатели, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: вася |

    Мне кажется что на таких низких скоростях как 500 об/мин и менее уже поставят редуктор вместо художественного плетения кружева по статору))

      Комментарии:

    #2 написал: Wimkrsk |

    Андрей, не очень понятно, как различить одну секцию обмотки одной из фаз.

      Комментарии:

    #3 написал: Опытный электрик |

    Существует несколько способов определения скорости вращения электродвигателя, вот некоторые из них:

    1. Использование тахометра: Это наиболее точный способ измерения скорости вращения электродвигателя. Тахометр может быть электронным или механическим. Электронный тахометр подключается к электродвигателю и измеряет частоту вращения, а механический тахометр имеет вращающийся указатель, который показывает скорость вращения электродвигателя.

    2. Использование стобоскопа: Стробоскоп - это световой прибор, который создает серию коротких вспышек света на частоте вращения электродвигателя. Скорость вращения можно определить путем сравнения частоты вспышек со скоростью вращения, которую вы хотите измерить.

    3. Использование кодера обратной связи: Кодер обратной связи - это устройство, которое устанавливается на валу электродвигателя и измеряет количество оборотов. Кодер связан с контроллером, который получает данные о скорости вращения от кодера и регулирует скорость вращения в соответствии с заданной скоростью.

    4. Определение скорости вращения через изменение частоты напряжения: Если частота питающего напряжения известна, то можно определить скорость вращения электродвигателя путем измерения изменения частоты напряжения, поступающего на электродвигатель. Однако этот метод не является наиболее точным, так как есть некоторое количество сдвига между частотой питания и скоростью вращения.

    Цитата: вася
    Мне кажется что на таких низких скоростях как 500 об/мин и менее уже поставят редуктор вместо художественного плетения кружева по статору))

    Действительно, на таких низких скоростях, как 500 об/мин и менее, используют редукторы для снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента. Это позволяет добиться более эффективной работы и дольшей эксплуатации электродвигателя. В то же время, некоторые производители могут использовать специальные технологии для создания двигателях с очень низкими оборотами без редукторов, но они обычно требуют дополнительных затрат на разработку и производство.

      Комментарии:

    #4 написал: Алексей |

    Очень точные результаты измерения скорости вращения вала в широких пределах дает тахометрический генератор с вольтметром, шкала которого проградуирована на число оборотов в минуту. В качестве тахометрического генератора лучше всего использовать маленький генератор постоянного тока с постоянными магнитами. Так как вольтметр магнитоэлектрической системы имеет равномерную шкалу, то для его градуировки достаточно определить только точное положение одной точки на шкале. Остальные точки шкалы находятся методом пропорционального деления отрезков шкалы. Однако не следует забывать, что такой генератор может дать нагрузку на двигатель хотя и меньшую, чем центробежный тахометр, но все же значительную, поэтому для слабых двигателей его применение недопустимо.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.