Odborné články | Rem&Coil

Chcete-li vyměnit nebo opravit vadný elektromotor, musíte znát jeho vlastnosti. Mezi hlavní parametry motoru patří jmenovitý výkon, jmenovitý proud, napájecí napětí, otáčky, schéma zapojení. Informace o některých charakteristikách jsou uvedeny na typovém štítku – štítku na skříni motoru. Někdy však chybí typový štítek a parametry jsou určeny nepřímými znaky.

Výkon a proud

Přibližný výkon elektromotoru lze určit podle jeho rozměrů a průměru hřídele. Při stejných rozměrech a větším průměru hřídele bude výkon na hřídeli větší a otáčky nižší.

Pokud je motor již připojen, pak je přibližný výkon určen nastavením ochranných zařízení, přes které je napájen (automatický motor, tepelné relé). Pokud je měnič připojen přes frekvenční měnič, výkon bude stejný nebo menší než výkon měniče.

Dalším způsobem je zapnutí motoru na jmenovitý výkon, zajišťující požadované zatížení hřídele. Poté musíte změřit proud motoru klešťovým měřičem, který by měl být stejný ve všech vinutích. Na základě naměřeného proudu se určí výkon.

Výkon asynchronního motoru zapojeného do hvězdy můžete také zhruba odhadnout tak, že jeho jmenovitý naměřený proud vydělíte 2. U motorů s výkonem menším než 1,5 kW je nutné kvůli ztrátám proud vydělit 2,2. 2,5, pro a výkonu větším než 30 kW bude tento empirický koeficient roven 1,8. 1,9.

Pokud není k dispozici štítek, lze výkon nepřímo určit odporem vinutí a zároveň kontrolovat jejich integritu. K tomu je potřeba změřit odpor pomocí ohmmetru a porovnat jej s odporem motorů o známém výkonu, případně se obrátit na informace od výrobců.

Frekvence otáčení

Jak bylo uvedeno výše, otáčky motoru lze odhadnout podle průměru hřídele. Ale jsou i jiné způsoby.

Podle známého vzorce je rychlost otáčení elektromotoru 60F/P, kde F je frekvence napájecí sítě (50 Hz), P je počet párů pólů statoru.

Póly lze spočítat odstraněním předního nebo zadního krytu. U dvoupólového elektromotoru (P = 1) má každá fáze jedno vinutí obsahující 2 cívky, celkem tedy 6 cívek pro tři fáze. Na základě způsobu vinutí je třeba určit konfiguraci cívky a poté nastavit způsob vinutí pro celý stator. Při počtu pólových párů P = 1 bude rychlost otáčení 3000 ot./min, při P = 2 – 1500 ot./min. atd.

Všimněte si, že skutečná rychlost otáčení motoru se liší od vypočtené v důsledku mechanických ztrát a skluzu elektromagnetického pole. U motorů s nízkým výkonem mohou být provozní otáčky při zatížení o 10-15 % nižší než konstrukční otáčky.

Napájecí napětí

Napětí lze určit podle schématu zapojení. Pokud je motor připojen „hvězda“, jeho napájecí napětí je 380 V, a pokud je „trojúhelník“ – 220 V. Pak v prvním případě může být elektromotor napájen přímo ze sítě, ve druhém – z jediného -fázová síť přes kondenzátor nebo frekvenční měnič.

U většiny nových motorů stačí k určení spínacího vzoru otevřít borovou skříň. Obsahuje tři páry vodičů zapojené podle jednoho z obvodů a na zadní straně krytu jsou vyznačeny obvody a napájecí napětí.

U motorů, které byly převinuty, je obvod sestaven vnitřně a z pouzdra jsou vyvedeny tři vodiče. V tomto případě můžeme předpokládat, že napájecí napětí je 380 V a zapnout motor přes ochranný motor. Pokud je provozní napětí vyšší (660 V), motor se bude otáčet pomalu se sníženým výkonem. Pokud je nižší (220 V), dojde k přetížení a automatický motor bude fungovat, nebo se motor začne přehřívat.

Závěr

Proces určování parametrů motoru bez typového štítku je často intuitivní, založený na zkušenostech a konzistentních měřeních. Při testování motoru je také důležité zajistit jeho ochranu a elektrickou bezpečnost.

Elektromotor je zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na kinetickou energii. Moderní život a průmyslové procesy si lze jen těžko představit bez použití elektromechanických systémů. Taková zařízení se aktivně používají v čerpadlech, ventilačních a klimatizačních systémech, elektrické dopravě a také v různých průmyslových strojích a zařízeních.

Při výběru elektromotoru se musíte řídit několika základními kritérii:

• typ elektrického proudu, který napájí zařízení;
• výkon elektromotoru;
• způsob provozu;
• rychlost otáčení;
• klimatické podmínky a další vnější faktory.

Výkon elektromotoru (v kW) je jedním z klíčových kritérií při jeho výběru. Tento parametr určuje sílu, kterou je motor schopen přenést na mechanický systém. Aby zařízení fungovalo správně a efektivně, aby se zabránilo přetížení a aby byl zajištěn spolehlivý provoz, je nutný pečlivý výpočet jeho výkonu.

V dnešní době se výkony motorů pohybují od 0,12 kW do 12,5 MW (a i výkonnějších), jejichž volba je založena na rozměrech a účelu poháněného mechanismu. Je důležité vzít v úvahu, že při stejném počtu kW může mít motor různé otáčky hřídele (může to být 750; 1000; 1500 nebo 3000 ot/min atd.).

Jak určit výkon elektromotoru (kW)

Výpočet výkonu elektromotoru (kW) je založen na zatížení, kterému musí odolat, a také na provozních charakteristikách konkrétního pohonného mechanismu (zejména se zohledňují špičkové proudy během jejich spouštění). V tomto případě se nutně zohledňuje ohřev během provozu s přihlédnutím k podmínkám prostředí (maximální povolená teplota pro třídu izolace motoru F je 115 ⁰C a pro třídu A – 65 ⁰C).

• mechanický výkon elektromotoru P (W),
• rychlost otáčení n (ot./min),
• točivý moment motoru M,
• 9.55 je konstanta

Na základě výpočtů se doporučuje zahrnout 20-30% výkonovou rezervu, která zabrání provozu stroje s přetížením bez ohledu na charakteristiky technologického procesu. Tím se eliminuje možnost intenzivního opotřebení elektromotoru a snížení spolehlivosti zařízení.

Spotřeba energie na typovém štítku

Správně zvolený výkon elektromotoru umožňuje získat optimální technické a ekonomické ukazatele elektrického pohonu z hlediska ceny, velikosti, účinnosti a dalších parametrů. Při stabilní zátěži elektromotoru lze jeho výkon určit jednoduše výběrem z katalogu na základě poměru P_н ≥ P_zatížení. Zde R_н — je výkon zvoleného motoru a P_zatížení — očekávaný výkon zátěže.

Při práci s elektromotory musíte vědět, jak typový štítek určuje spotřebu elektromotoru. Hodnota výkonu P není elektrický výkon motoru, ale mechanický výkon na hřídeli, udávaný v kW.

Typový štítek je kovová visačka uvádějící všechny hlavní technické parametry elektromotoru. Zde je také uveden výkon, měřený ve wattech nebo kilowattech, respektive W nebo kW. Jedná se však o jmenovitý výkon, je také užitečný, je také mechanický, je také uveden.

Existuje spotřeba energie, která působí na napájecí síť: kabely, stroje, relé atd. A ta je vždy větší než jmenovitá, protože v jakémkoli mechanickém zařízení existují ztráty spojené například s třením v rotačních jednotkách. Na typovém štítku jsou ztráty určeny faktorem účinnosti se zkratkou – KPD.

Proto se pro výpočet spotřeby energie používá následující vzorec: P_п=P_н / Efektivita.

• Pп — spotřeba energie
• Рн – jmenovitý výkon

Čím blíže je tento parametr jedné, tím vyšší bude účinnost využití zařízení.

• Р₂ — užitečný výkon motoru (W),
• Р₁ — spotřeba energie motoru (W)

Pokud je například výkon na typovém štítku 3 kW, účinnost je 68 %. To znamená, že spotřebovaná hodnota bude rovna: 3: 0,68 = 4,4 kW. Tato hodnota bude zohledněna kontrolním počítadlem. A čím větší hodnota, tím více budete muset zaplatit za spotřebovanou elektřinu.

Činný výkon je výkon, který elektrický systém využívá k vykonávání práce. Měří se ve wattech a označuje se jako P. Činný výkon v elektrických obvodech se určuje vynásobením napětí proudem a následně kosinem úhlu mezi fázemi napětí a proudu: P = U × I × cos (θ), kde

U je napětí, I je proud a cos(θ) je kosinus úhlu mezi fázemi napětí a proudu (také známý jako účiník).

Jedná se o tzv. činný výkon, který přeměňuje elektrickou energii na mechanickou. Existuje i jiný typ – jalový. Je přítomen ve všech asynchronních motorech. Jalový výkon je část celkového výkonu, která nevytváří práci, ale je nezbytná k vytvoření elektromagnetických polí v jádrech magnetických obvodů. Pro tento účel je na typovém štítku uveden takový ukazatel, jako je účiník, označený jako „cosϕ“.

Pomocí tohoto koeficientu se celkový výkon vypočítá podle vzorce:

Р_{O –} celkové návrhové zatížení

Р_п — odhadované zatížení průmyslových odběratelů

Důležité! Při výběru elektromotoru by měla být rezerva výkonu, ale malá. S významnou rezervou výkonu se snižuje účinnost pohonu. U střídavých elektromotorů to také vede ke snížení účiníku.

Vzorce pro výpočet výkonu motoru

Obecně platí, že pro kvalifikovaný výběr elektromotoru je nutné znát zatěžovací diagram mechanismu. V případě konstantního nebo mírně se měnícího zatížení bez regulace otáček však stačí vypočítat požadovaný výkon pomocí teoretických nebo empirických vzorců, přičemž známe provozní parametry zatížení. Níže jsou uvedeny vzorce pro výpočet výkonu motoru P.₂ [kW] některých mechanismů.

kde Q [m3/s] je výkon ventilátoru, H [Pa] je tlak na výstupu z ventilátoru, η_{větrací otvor}, h_biskupa – účinnost ventilátoru a převodového mechanismu, k_з – bezpečnostní faktor.

Čerpadlo

kde Q [m3/s] je výkon čerpadla, g=9,8 m/s2 je gravitační zrychlení, H [m] je vypočítaná výška zdvihu, ρ [kg/m3] je hustota čerpané kapaliny, η_nás, h_biskupa – účinnost čerpadla a převodového mechanismu, k_з – bezpečnostní faktor.

Pístový kompresor

kde Q [m3/s] je výkon kompresoru, A [J/m3] je práce izotermické a adiabatické komprese atmosférického vzduchu o objemu 1 m3 za tlaku 1,1·10⁶ Pa na požadovaný tlak, η_kompr, h_biskupa – Účinnost kompresoru a převodového mechanismu, k_з – bezpečnostní faktor.

Kromě toho je nutné porovnat rozběhový moment motoru (zejména u asynchronního rotoru nakrátko) a pracovní mechanismus, protože některé mechanismy mají zvýšený odpor v okamžiku rozběhu. Je také třeba mít na paměti, že při výměně třífázového asynchronního motoru za jednofázový rozběhový moment je tento téměř třikrát menší a mechanismus, který dříve úspěšně fungoval, se nemusí pohnout.

Točivý moment vyvíjený elektromotorem M [Nm] a užitečný výkon na hřídeli P₂ [kW] souvisí následujícím vztahem

Celková spotřeba energie ze sítě:

1. pro stejnosměrné motory (také známé jako aktivní)

2. pro střídavé motory

zatímco spotřebovaný činný a jalový výkon resp

V případě synchronního motoru je hodnota Q₁ může být negativní, to znamená, že motor dodává jalový výkon do sítě.

Výpadek proudu během opravy elektromotoru

I u kvalitního elektromotoru je nutné po určité době aktivního provozu vyměnit izolaci vinutí. Pohon mechanismů vystavuje elektromotor přehřátí, vibracím, působení vysoké vlhkosti, prachu atd. Tepelné rozdíly navíc narušují pružnost izolace. Vodivý uhlíkový prach může vést k poruchám na pouzdře a zkratu mezi závity vinutí.

V praxi oprava vinutí spočívá v odstranění starého vinutí a výrobě nového, které musí mít stejnou konfiguraci a velikost vinutí jako vinutí z výroby. To vám umožní zachovat aktuální hodnoty výkonu. Vylepšená, modernější izolace drážek a závitů zvýší spolehlivost elektrického stroje. Proto je důležité najít spolehlivého dodavatele, který dokáže splnit objednávku při zachování všech konfigurací cívek a použití stejného typu měděného drátu a vysoce kvalitní izolace.

Závod REM & Coil působí na trhu s výrobou tuhých profilů a tyčí pro elektromotory již více než 18 let a etabloval se v tomto oboru jako expert. Nezáleží nám na tom, jak dávno byl váš motor vyroben. Díky ideální geometrii bude pokládka profilů trvat 1–2 dny. Důležité jsou pro nás vysoce kvalitní materiály, proto používáme pouze vysoce kvalitní měď tříd M0 a M00 a také izolaci tříd tepelné odolnosti F, H, C od předních světových výrobců.

Naši technici jsou připraveni vyřešit jakýkoli problém zákazníka. Samostatně modernizují a vytvářejí nová zařízení, abyste dostali přesně to, co potřebujete. Jsou připraveni vám poradit s jakýmikoli otázkami týkajícími se statorového vinutí.