Ισχύς κινητήρα: τύπος, κανόνες υπολογισμού, τύποι και ταξινόμηση ηλεκτρικών κινητήρων

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Στην ηλεκτρομηχανική, υπάρχουν πολλοί ηλεκτροκινητήρες που λειτουργούν με σταθερά φορτία χωρίς να αλλάζουν την ταχύτητα περιστροφής. Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικό και οικιακό εξοπλισμό όπως ανεμιστήρες, συμπιεστές και άλλα. Εάν τα ονομαστικά χαρακτηριστικά είναι άγνωστα, τότε για τους υπολογισμούς χρησιμοποιείται ο τύπος για την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα. Οι υπολογισμοί παραμέτρων είναι ιδιαίτερα σημαντικοί για νέες και ελάχιστα γνωστές μονάδες δίσκου. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών συντελεστών, καθώς και με βάση τη συσσωρευμένη εμπειρία με παρόμοιους μηχανισμούς. Τα δεδομένα είναι απαραίτητα για τη σωστή λειτουργία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Τι είναι ένας ηλεκτροκινητήρας;

Ο ηλεκτροκινητήρας είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική. Η λειτουργία των περισσότερων μονάδων εξαρτάται από την αλληλεπίδραση του μαγνητικούπεδία με την περιέλιξη του ρότορα, η οποία εκφράζεται στην περιστροφή του. Λειτουργούν από πηγές DC ή AC. Το τροφοδοτικό μπορεί να είναι μια μπαταρία, ένας μετατροπέας ή μια πρίζα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο κινητήρας λειτουργεί αντίστροφα, δηλαδή μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Τέτοιες εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται ευρέως σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που τροφοδοτούνται από ροή αέρα ή νερού.

Οι ηλεκτροκινητήρες ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο της πηγής ισχύος, τον εσωτερικό σχεδιασμό, την εφαρμογή και την ισχύ. Επίσης, οι μονάδες AC μπορεί να έχουν ειδικές βούρτσες. Λειτουργούν με μονοφασική, διφασική ή τριφασική τάση, ψύχονται με αέρα ή υγρό. Τύπος ισχύος κινητήρα AC

P=U x I, όπου P είναι ισχύς, U είναι τάση, I είναι ρεύμα.

Οι δίσκοι γενικής χρήσης με το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά τους χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία. Οι μεγαλύτεροι κινητήρες με ισχύ άνω των 100 μεγαβάτ χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας πλοίων, συμπιεστών και αντλιοστασίων. Τα μικρότερα μεγέθη χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές, όπως ηλεκτρική σκούπα ή ανεμιστήρα.

Σχέδιο ηλεκτρικού κινητήρα

Το Drive περιλαμβάνει:

Rotor.
Stator.
Ρουλεμάν.
Κενό αέρα.
Winding.
Switch.

Ο ρότορας είναι το μόνο κινούμενο τμήμα της μονάδας που περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Ρεύμα που διέρχεται από αγωγούςσχηματίζει μια επαγωγική διαταραχή στην περιέλιξη. Το παραγόμενο μαγνητικό πεδίο αλληλεπιδρά με τους μόνιμους μαγνήτες του στάτορα, που θέτει τον άξονα σε κίνηση. Υπολογίζονται σύμφωνα με τον τύπο για την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα κατά ρεύμα, για τον οποίο λαμβάνονται ο συντελεστής απόδοσης και ισχύος, συμπεριλαμβανομένων όλων των δυναμικών χαρακτηριστικών του άξονα.

Τα ρουλεμάν βρίσκονται στον άξονα του ρότορα και συμβάλλουν στην περιστροφή του γύρω από τον άξονά του. Το εξωτερικό μέρος είναι προσαρτημένο στο περίβλημα του κινητήρα. Ο άξονας περνά μέσα από αυτά και έξω. Δεδομένου ότι το φορτίο υπερβαίνει την περιοχή εργασίας των ρουλεμάν, ονομάζεται προεξοχή.

Ο στάτορας είναι ένα σταθερό στοιχείο του ηλεκτρομαγνητικού κυκλώματος του κινητήρα. Μπορεί να περιλαμβάνει περιελίξεις ή μόνιμους μαγνήτες. Ο πυρήνας του στάτορα είναι κατασκευασμένος από λεπτές μεταλλικές πλάκες, οι οποίες ονομάζονται πακέτο οπλισμού. Έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την απώλεια ενέργειας, κάτι που συμβαίνει συχνά με συμπαγείς ράβδους.

Το διάκενο αέρα είναι η απόσταση μεταξύ του ρότορα και του στάτορα. Ένα μικρό κενό είναι αποτελεσματικό, καθώς επηρεάζει τον χαμηλό συντελεστή λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα. Το ρεύμα μαγνήτισης αυξάνεται με το μέγεθος του διακένου. Ως εκ τούτου, προσπαθούν πάντα να το κάνουν ελάχιστο, αλλά σε λογικά όρια. Μια πολύ μικρή απόσταση προκαλεί τριβή και χαλάρωση των στοιχείων ασφάλισης.

Η περιέλιξη αποτελείται από σύρμα χαλκού συναρμολογημένο σε ένα πηνίο. Συνήθως τοποθετείται γύρω από έναν μαλακό μαγνητισμένο πυρήνα, που αποτελείται από πολλά στρώματα μετάλλου. Η διαταραχή του πεδίου επαγωγής συμβαίνει αυτή τη στιγμήρεύμα που διέρχεται από τα καλώδια περιέλιξης. Σε αυτό το σημείο, η μονάδα εισέρχεται σε λειτουργία ρητής και σιωπηρής διαμόρφωσης πόλων. Στην πρώτη περίπτωση, το μαγνητικό πεδίο της εγκατάστασης δημιουργεί μια περιέλιξη γύρω από το πόλο. Στη δεύτερη περίπτωση, οι σχισμές του κομματιού πόλων του ρότορα διασκορπίζονται στο κατανεμημένο πεδίο. Ο κινητήρας με σκιασμένο πόλο έχει μια περιέλιξη που καταστέλλει τη μαγνητική διαταραχή.

Ο διακόπτης χρησιμοποιείται για την εναλλαγή της τάσης εισόδου. Αποτελείται από δακτυλίους επαφής που βρίσκονται στον άξονα και είναι απομονωμένοι μεταξύ τους. Το ρεύμα οπλισμού εφαρμόζεται στις βούρτσες επαφής του περιστροφικού μεταγωγέα, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή της πολικότητας και προκαλεί την περιστροφή του ρότορα από πόλο σε πόλο. Εάν δεν υπάρχει τάση, ο κινητήρας σταματά να περιστρέφεται. Τα σύγχρονα μηχανήματα είναι εξοπλισμένα με πρόσθετα ηλεκτρονικά που ελέγχουν τη διαδικασία περιστροφής.

Αρχή λειτουργίας

Σύμφωνα με το νόμο του Αρχιμήδη, το ρεύμα στον αγωγό δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο στο οποίο δρα η δύναμη F1. Εάν κατασκευαστεί ένα μεταλλικό πλαίσιο από αυτόν τον αγωγό και τοποθετηθεί στο πεδίο υπό γωνία 90°, τότε τα άκρα θα αντιμετωπίσουν δυνάμεις που κατευθύνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση μεταξύ τους. Δημιουργούν μια ροπή γύρω από τον άξονα, η οποία αρχίζει να τον περιστρέφει. Τα πηνία οπλισμού παρέχουν σταθερή στρέψη. Το πεδίο δημιουργείται από ηλεκτρικούς ή μόνιμους μαγνήτες. Η πρώτη επιλογή γίνεται με τη μορφή περιέλιξης πηνίου σε χαλύβδινο πυρήνα. Έτσι, το ρεύμα βρόχου δημιουργεί ένα πεδίο επαγωγής στην περιέλιξη του ηλεκτρομαγνήτη, το οποίο δημιουργεί ένα ηλεκτροκινητήραδύναμη.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τη λειτουργία των ασύγχρονων κινητήρων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα εγκαταστάσεων με ρότορα φάσης. Τέτοιες μηχανές λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα με ταχύτητα οπλισμού που δεν είναι ίση με τον παλμό του μαγνητικού πεδίου. Ως εκ τούτου, ονομάζονται επίσης επαγωγικά. Ο ρότορας κινείται από την αλληλεπίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος στα πηνία με το μαγνητικό πεδίο.

Όταν δεν υπάρχει τάση στη βοηθητική περιέλιξη, η συσκευή βρίσκεται σε ηρεμία. Μόλις εμφανιστεί ηλεκτρικό ρεύμα στις επαφές του στάτορα, σχηματίζεται μια σταθερά μαγνητικού πεδίου στο χώρο με κυματισμό + F και -F. Μπορεί να αναπαρασταθεί ως ο ακόλουθος τύπος:

_pr=n_rev=f₁ × 60 ÷ p=n₁

where:

_pr - ο αριθμός των περιστροφών που κάνει το μαγνητικό πεδίο προς τα εμπρός, rpm;

_rev - αριθμός στροφών του πεδίου προς την αντίθετη κατεύθυνση, rpm;

f₁ - συχνότητα κυματισμού ηλεκτρικού ρεύματος, Hz;

p - αριθμός πόλων;

₁ - σύνολο RPM.

Βιώνοντας παλμούς μαγνητικού πεδίου, ο ρότορας λαμβάνει αρχική κίνηση. Λόγω της ανομοιόμορφης πρόσκρουσης της ροής, θα αναπτύξει μια ροπή. Σύμφωνα με το νόμο της επαγωγής, μια ηλεκτροκινητική δύναμη σχηματίζεται σε ένα βραχυκυκλωμένο τύλιγμα, το οποίο παράγει ρεύμα. Η συχνότητά του είναι ανάλογη με την ολίσθηση του ρότορα. Λόγω της αλληλεπίδρασης του ηλεκτρικού ρεύματος με ένα μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται μια ροπή άξονα.

Υπάρχουν τρεις τύποι για υπολογισμούς απόδοσηςισχύς ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα. Κατά μετατόπιση φάσης χρήση

S=P ÷ cos (άλφα), όπου:

Το

S είναι η φαινόμενη ισχύς που μετράται σε Volt-Amps.

P - ενεργή ισχύς σε Watts.

άλφα - μετατόπιση φάσης.

Η πλήρης ισχύς αναφέρεται στον πραγματικό δείκτη και η ενεργή ισχύς είναι η υπολογιζόμενη.

Τύποι ηλεκτροκινητήρων

Σύμφωνα με την πηγή ισχύος, οι μονάδες δίσκου χωρίζονται σε αυτούς που λειτουργούν από:

Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας, με τη σειρά τους χωρίζονται σε:

Συλλέκτης.
Valve.
Asynchronous.
Σύγχρονη.

Οι κινητήρες εξαερισμού δεν ανήκουν σε ξεχωριστή κατηγορία, καθώς η συσκευή τους είναι μια παραλλαγή της μονάδας συλλέκτη. Ο σχεδιασμός τους περιλαμβάνει έναν ηλεκτρονικό μετατροπέα και έναν αισθητήρα θέσης ρότορα. Συνήθως ενσωματώνονται μαζί με τον πίνακα ελέγχου. Σε βάρος τους, γίνεται συντονισμένη εναλλαγή του οπλισμού.

Οι σύγχρονοι και ασύγχρονοι κινητήρες λειτουργούν αποκλειστικά με εναλλασσόμενο ρεύμα. Η περιστροφή ελέγχεται από εξελιγμένα ηλεκτρονικά. Τα ασύγχρονα χωρίζονται σε:

Τριφασικά.
Διφασικό.
Μονοφασικό.

Θεωρητικός τύπος για την ισχύ ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα όταν συνδέεται με αστέρι ή τρίγωνο

P=3U_f I_f cos(alpha).

Ωστόσο, για γραμμική τάση και ρεύμα μοιάζει με αυτό

P=1, 73 × U_f × I_f × cos(άλφα).

Αυτό θα είναι ένας πραγματικός δείκτης της ποσότητας ισχύοςο κινητήρας σηκώνεται από το δίκτυο.

Σύγχρονη υποδιαιρείται σε:

Βήμα.
Hybrid.
Inductor.
Υστέρηση.
Reactive.

Οι βηματικοί κινητήρες έχουν μόνιμους μαγνήτες στη σχεδίασή τους, επομένως δεν ταξινομούνται ως ξεχωριστή κατηγορία. Η λειτουργία των μηχανισμών ελέγχεται με τη χρήση μετατροπέων συχνότητας. Υπάρχουν επίσης κινητήρες γενικής χρήσης που λειτουργούν σε AC και DC.

Γενικά χαρακτηριστικά των κινητήρων

Όλοι οι κινητήρες έχουν κοινές παραμέτρους που χρησιμοποιούνται στον τύπο για τον προσδιορισμό της ισχύος ενός ηλεκτροκινητήρα. Με βάση αυτά, μπορείτε να υπολογίσετε τις ιδιότητες του μηχανήματος. Σε διαφορετική λογοτεχνία, μπορεί να ονομάζονται διαφορετικά, αλλά σημαίνουν το ίδιο πράγμα. Η λίστα τέτοιων παραμέτρων περιλαμβάνει:

Ροπή.
Ισχύς κινητήρα.
Αποτελεσματικότητα.
Αξιολογημένος αριθμός περιστροφών.
Ροπή αδράνειας του ρότορα.
Ονομαστική τάση.
Ηλεκτρική σταθερά χρόνου.

Οι παραπάνω παράμετροι είναι απαραίτητες, πρώτα από όλα, για τον προσδιορισμό της απόδοσης των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που τροφοδοτούνται από τη μηχανική δύναμη των κινητήρων. Οι υπολογισμένες τιμές δίνουν μόνο μια κατά προσέγγιση ιδέα των πραγματικών χαρακτηριστικών του προϊόντος. Ωστόσο, αυτοί οι δείκτες χρησιμοποιούνται συχνά στον τύπο για την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα. Είναι αυτή που καθορίζει την αποτελεσματικότητα των μηχανών.

Ροπή

Αυτός ο όρος έχει πολλά συνώνυμα: ροπή δύναμης, ροπή κινητήρα, ροπή, ροπή. Όλες χρησιμοποιούνται για να υποδηλώσουν έναν δείκτη, αν και από τη σκοπιά της φυσικής, αυτές οι έννοιες δεν είναι πάντα πανομοιότυπες.

Για την ενοποίηση της ορολογίας, έχουν αναπτυχθεί πρότυπα που φέρνουν τα πάντα σε ένα ενιαίο σύστημα. Επομένως, στην τεχνική τεκμηρίωση χρησιμοποιείται πάντα η φράση "ροπή". Είναι ένα διανυσματικό φυσικό μέγεθος, το οποίο ισούται με το γινόμενο των διανυσματικών τιμών της δύναμης και της ακτίνας. Το διάνυσμα ακτίνας σχεδιάζεται από τον άξονα περιστροφής μέχρι το σημείο της ασκούμενης δύναμης. Από φυσική άποψη, η διαφορά μεταξύ ροπής και ροπής περιστροφής έγκειται στο σημείο εφαρμογής της δύναμης. Στην πρώτη περίπτωση, αυτή είναι μια εσωτερική προσπάθεια, στη δεύτερη - μια εξωτερική. Η τιμή μετριέται σε νεόμετρα. Ωστόσο, ο τύπος ισχύος κινητήρα χρησιμοποιεί τη ροπή ως βασική τιμή.

Υπολογίζεται ως

M=F × r όπου:

M - ροπή, Nm;

F - εφαρμοσμένη δύναμη, H;

r - ακτίνα, m.

Για να υπολογίσετε την ονομαστική ροπή του ενεργοποιητή, χρησιμοποιήστε τον τύπο

Mnom=30R_nom ÷ pi × n_nom, όπου:

R_nom - ονομαστική ισχύς του ηλεκτροκινητήρα, W;

n_nom - ονομαστική ταχύτητα, ελάχ.^-1.

Συνεπώς, ο τύπος για την ονομαστική ισχύ του ηλεκτροκινητήρα θα πρέπει να μοιάζει με αυτό:

Pnom=M_nom pin_nom / 30.

Συνήθως, όλα τα χαρακτηριστικά υποδεικνύονται στην προδιαγραφή. Αλλά συμβαίνει ότι πρέπει να εργαστείτε με εντελώς νέες εγκαταστάσεις,πληροφορίες για τις οποίες είναι πολύ δύσκολο να βρεθούν. Για τον υπολογισμό των τεχνικών παραμέτρων τέτοιων συσκευών, λαμβάνονται τα δεδομένα των αναλόγων τους. Επίσης, είναι πάντα γνωστά μόνο τα ονομαστικά χαρακτηριστικά, τα οποία δίνονται στην προδιαγραφή. Τα πραγματικά δεδομένα πρέπει να υπολογίζονται μόνοι σας.

Ισχύς κινητήρα

Σε γενική έννοια, αυτή η παράμετρος είναι ένα βαθμωτό φυσικό μέγεθος, το οποίο εκφράζεται στον ρυθμό κατανάλωσης ή μετασχηματισμού της ενέργειας του συστήματος. Δείχνει πόση δουλειά θα εκτελέσει ο μηχανισμός σε μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου. Στην ηλεκτρική μηχανική, το χαρακτηριστικό εμφανίζει τη χρήσιμη μηχανική ισχύ στον κεντρικό άξονα. Για την ένδειξη του δείκτη χρησιμοποιείται το γράμμα P ή W. Η κύρια μονάδα μέτρησης είναι τα Watt. Ο γενικός τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος ενός ηλεκτροκινητήρα μπορεί να αναπαρασταθεί ως:

P=dA ÷ dt όπου:

A - μηχανική (χρήσιμη) εργασία (ενέργεια), J;

t - χρόνος που έχει παρέλθει, δευτ.

Το μηχανικό έργο είναι επίσης ένα βαθμωτό φυσικό μέγεθος, που εκφράζεται με τη δράση μιας δύναμης σε ένα αντικείμενο και ανάλογα με την κατεύθυνση και τη μετατόπιση αυτού του αντικειμένου. Είναι το γινόμενο του διανύσματος δύναμης και της διαδρομής:

dA=F × ds όπου:

s - απόσταση που διανύθηκε, m.

Εκφράζει την απόσταση που θα ξεπεράσει ένα σημείο ασκούμενης δύναμης. Για περιστροφικές κινήσεις, εκφράζεται ως:

ds=r × d(teta), όπου:

teta - γωνία περιστροφής, ραντ.

Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να υπολογίσετε τη γωνιακή συχνότητα περιστροφής του ρότορα:

ωμέγα=d(teta) ÷ dt.

Από αυτό ακολουθεί ο τύπος για την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα στον άξονα: P \u003d M ×ωμέγα.

Απόδοση ηλεκτροκινητήρα

Η απόδοση είναι ένα χαρακτηριστικό που αντανακλά την απόδοση του συστήματος κατά τη μετατροπή της ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Εκφράζεται ως ο λόγος της χρήσιμης ενέργειας προς την αναλωμένη ενέργεια. Σύμφωνα με το ενιαίο σύστημα μονάδων μέτρησης, ορίζεται ως «eta» και είναι μια αδιάστατη τιμή, που υπολογίζεται ως ποσοστό. Ο τύπος για την απόδοση ενός ηλεκτροκινητήρα ως προς την ισχύ:

eta=P₂ ÷ P₁ όπου:

P₁ - ηλεκτρική (τροφοδοσία), W;

P₂ - χρήσιμη (μηχανική) ισχύς, W;

Μπορεί επίσης να εκφραστεί ως:

eta=A ÷ Q × 100%, όπου:

A - χρήσιμη εργασία, J;

Q - ενέργεια που καταναλώθηκε, J.

Συχνότερα ο συντελεστής υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο για την κατανάλωση ισχύος ενός ηλεκτροκινητήρα, καθώς αυτοί οι δείκτες είναι πάντα πιο εύκολο να μετρηθούν.

Η μείωση της απόδοσης του ηλεκτροκινητήρα οφείλεται σε:

Ηλεκτρικές απώλειες. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα της θέρμανσης των αγωγών από τη διέλευση ρεύματος μέσω αυτών.
Μαγνητική απώλεια. Λόγω της υπερβολικής μαγνήτισης του πυρήνα, εμφανίζονται υστέρηση και δινορεύματα, τα οποία είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη στον τύπο ισχύος του κινητήρα.
Μηχανική απώλεια. Σχετίζονται με την τριβή και τον αερισμό.
Πρόσθετες απώλειες. Εμφανίζονται λόγω των αρμονικών του μαγνητικού πεδίου, αφού ο στάτορας και ο ρότορας είναι οδοντωτοί. Επίσης στην περιέλιξη υπάρχουν υψηλότερες αρμονικές της μαγνητοκινητικής δύναμης.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματικότητα είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχείατύπους για τον υπολογισμό της ισχύος ενός ηλεκτροκινητήρα, καθώς σας επιτρέπει να λαμβάνετε αριθμούς που είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα. Κατά μέσο όρο, το ποσοστό αυτό κυμαίνεται από 10% έως 99%. Εξαρτάται από το σχεδιασμό του μηχανισμού.

Αξιολογημένος αριθμός περιστροφών

Ένας άλλος βασικός δείκτης των ηλεκτρομηχανικών χαρακτηριστικών του κινητήρα είναι η ταχύτητα του άξονα. Εκφράζεται σε στροφές ανά λεπτό. Συχνά χρησιμοποιείται στον τύπο ισχύος του κινητήρα της αντλίας για να μάθουμε την απόδοσή του. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι ο δείκτης είναι πάντα διαφορετικός για το ρελαντί και την εργασία υπό φορτίο. Ο δείκτης αντιπροσωπεύει μια φυσική τιμή ίση με τον αριθμό των πλήρους περιστροφών για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Τύπος υπολογισμού RPM:

n=30 × ωμέγα ÷ pi όπου:

n - στροφές κινητήρα, σ.α.λ.

Για να βρεθεί η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα σύμφωνα με τον τύπο για την ταχύτητα του άξονα, είναι απαραίτητο να τον φέρουμε στον υπολογισμό της γωνιακής ταχύτητας. Άρα P=M × ωμέγα θα μοιάζει με αυτό:

P=M × (2pi × n ÷ 60)=M × (n ÷ 9, 55) όπου

t=60 δευτερόλεπτα.

Ροπή αδράνειας

Αυτός ο δείκτης είναι ένα βαθμωτό φυσικό μέγεθος που αντανακλά ένα μέτρο της αδράνειας της περιστροφικής κίνησης γύρω από τον άξονά του. Στην περίπτωση αυτή, η μάζα του σώματος είναι η τιμή της αδράνειας του κατά τη μεταφορική κίνηση. Το κύριο χαρακτηριστικό της παραμέτρου εκφράζεται από την κατανομή των μαζών του σώματος, η οποία ισούται με το άθροισμα των γινομένων του τετραγώνου της απόστασης από τον άξονα έως το σημείο βάσης και τις μάζες του αντικειμένου Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδωνμέτρηση συμβολίζεται ως kg m² και έχει υπολογίζεται με τον τύπο:

J=∑ r² × dm όπου

J - ροπή αδράνειας, kg m²;

m - μάζα του αντικειμένου, kg.

Οι ροπές αδράνειας και οι δυνάμεις σχετίζονται με τη σχέση:

M - J × epsilon, όπου

έψιλον - γωνιακή επιτάχυνση, s^-2.

Ο δείκτης υπολογίζεται ως:

epsilon=d(ωμέγα) × dt.

Έτσι, γνωρίζοντας τη μάζα και την ακτίνα του ρότορα, μπορείτε να υπολογίσετε τις παραμέτρους απόδοσης των μηχανισμών. Ο τύπος ισχύος κινητήρα περιλαμβάνει όλα αυτά τα χαρακτηριστικά.

Ονομαστική τάση

Ονομάζεται και ονομαστική. Αντιπροσωπεύει την τάση βάσης, που αντιπροσωπεύεται από ένα τυπικό σύνολο τάσεων, το οποίο καθορίζεται από τον βαθμό μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού και του δικτύου. Στην πραγματικότητα, μπορεί να διαφέρει σε διαφορετικά σημεία του εξοπλισμού, αλλά δεν πρέπει να υπερβαίνει τις μέγιστες επιτρεπόμενες συνθήκες λειτουργίας, σχεδιασμένες για συνεχή λειτουργία των μηχανισμών.

Για συμβατικές εγκαταστάσεις, η ονομαστική τάση νοείται ως οι υπολογισμένες τιμές για τις οποίες παρέχονται από τον προγραμματιστή σε κανονική λειτουργία. Ο κατάλογος της τυπικής τάσης δικτύου παρέχεται στο GOST. Αυτές οι παράμετροι περιγράφονται πάντα στις τεχνικές προδιαγραφές των μηχανισμών. Για να υπολογίσετε την απόδοση, χρησιμοποιήστε τον τύπο για την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα κατά ρεύμα:

P=U × I.

Ηλεκτρική σταθερά χρόνου

Αντιπροσωπεύει τον χρόνο που απαιτείται για να φτάσετε στο τρέχον επίπεδο έως και 63% μετά την ενεργοποίηση τουπεριελίξεις κίνησης. Η παράμετρος οφείλεται σε παροδικές διεργασίες ηλεκτρομηχανικών χαρακτηριστικών, αφού είναι φευγαλέες λόγω της μεγάλης ενεργού αντίστασης. Ο γενικός τύπος για τον υπολογισμό της σταθεράς χρόνου είναι:

t_e=L ÷ R.

Ωστόσο, η ηλεκτρομηχανική σταθερά χρόνου t_m είναι πάντα μεγαλύτερη από την ηλεκτρομαγνητική χρονική σταθερά t_e. ο ρότορας επιταχύνει με μηδενική ταχύτητα στη μέγιστη ταχύτητα ρελαντί. Σε αυτήν την περίπτωση, η εξίσωση παίρνει τη μορφή

M=M_st + J × (d(ωμέγα) ÷ dt), όπου

M_st=0.

Από εδώ παίρνουμε τον τύπο:

M=J × (d(ωμέγα) ÷ dt).

Στην πραγματικότητα, η ηλεκτρομηχανική σταθερά χρόνου υπολογίζεται από τη ροπή εκκίνησης - M_p. Ένας μηχανισμός που λειτουργεί υπό ιδανικές συνθήκες με ευθύγραμμα χαρακτηριστικά θα έχει τον τύπο:

M=M_p × (1 - ωμέγα ÷ ωμέγα₀), όπου

ωμέγα₀ - ταχύτητα αδράνειας.

Τέτοιοι υπολογισμοί χρησιμοποιούνται στον τύπο ισχύος του κινητήρα της αντλίας όταν η διαδρομή του εμβόλου εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα του άξονα.

Βασικοί τύποι για τον υπολογισμό της ισχύος κινητήρα

Για να υπολογίσετε τα πραγματικά χαρακτηριστικά των μηχανισμών, πρέπει πάντα να λαμβάνετε υπόψη πολλές παραμέτρους. πρώτα απ 'όλα, πρέπει να γνωρίζετε ποιο ρεύμα παρέχεται στις περιελίξεις του κινητήρα: άμεσο ή εναλλασσόμενο. Η αρχή της εργασίας τους είναι διαφορετική, επομένως, η μέθοδος υπολογισμού είναι διαφορετική. Εάν η απλοποιημένη προβολή του υπολογισμού της ισχύος του δίσκου μοιάζει με αυτό:

P_el=U × I όπου

I - τρέχουσα ισχύς, A;

U - τάση, V;

P_el - παρεχόμενη ηλεκτρική ενέργεια. Τρ.

Στον τύπο ισχύος του κινητήρα AC, πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η μετατόπιση φάσης (άλφα). Συνεπώς, οι υπολογισμοί για μια ασύγχρονη μονάδα δίσκου μοιάζουν με:

P_el=U × I × cos(άλφα).

Εκτός από την ενεργή (τροφοδοσία), υπάρχει επίσης:

S - αντιδραστικό, VA. S=P ÷ cos(άλφα).
Q - πλήρης, VA. Q=I × U × sin(alpha).

Οι υπολογισμοί πρέπει επίσης να λαμβάνουν υπόψη τις θερμικές και επαγωγικές απώλειες, καθώς και την τριβή. Επομένως, ένα μοντέλο απλοποιημένου τύπου για έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος μοιάζει με αυτό:

P_el=Pmech + Rtep + Rind + Rtr, όπου

Рmeh - χρήσιμη παραγόμενη ισχύς, W;

Rtep - απώλεια θερμότητας, W;

Rind - κόστος χρέωσης στο επαγωγικό πηνίο, W;

RT - απώλεια λόγω τριβής, W.

Συμπέρασμα

Οι ηλεκτροκινητήρες χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης ζωής: στην καθημερινή ζωή, στην παραγωγή. Για τη σωστή χρήση της μονάδας, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε όχι μόνο τα ονομαστικά χαρακτηριστικά της, αλλά και τα πραγματικά. Αυτό θα αυξήσει την αποτελεσματικότητά του και θα μειώσει το κόστος.