Innost elektromotoru – význam, výpočet a dopad na energetickou účinnost |

Odborník v sekci „Dotaz pro elektrikáře“, autor článků. Elektrikář pro opravy a údržbu elektrických zařízení, více než 5 let praxe.

V praxi není vždy nutné pracovat s elektromotory, jejichž provozní parametry jsou známy. Tato informace je obvykle uvedena na štítku, ale může být vymazána nebo může zcela chybět. Co dělat v takové situaci, nevyhazovat „motor“? V tomto článku vám řekneme, jak určit výkon elektromotoru podle celkových rozměrů, proudu a dalších ukazatelů. Udělejme výhradu, že článek se zaměří hlavně na třífázové asynchronní elektromotory, protože jsou nejběžnější.

Nejprve se podíváme na značku

Nejjednodušším způsobem je určit výkon motoru pomocí typového štítku (nazývaného také štítek nebo štítek). V první řadě je vhodné připomenout, že číslo uvedené na štítku je mechanický výkon na hřídeli, tzv. R₂. Chcete-li najít aktivní elektrické P₁ (které váš elektroměr zohlední), je třeba jej vydělit účinností (η) a pro zjištění celkového S, pak také vyděleného COSф, je najdete na stejném štítku.

P1 = P2/η = 180/0,68 = 265 (W)

S = P1/cosФ = 265/0.78 = 340 (W)

A pokud je uveden pouze proud, můžete určit celkový výkon pomocí standardního vzorce pro třífázové obvody:

Pokud podle příkladu na typovém štítku výše, pak:

S = 380*0,52*1,73 = 341 (VA)

P1 = S*cosФ = 341*0,78 = 266 (W)

A mechanické P2 na hřídeli:

P2 = P1*η = 180,8 (W)

Jak vidíte, výsledky výpočtů pro proud a napětí se shodovaly s čísly uvedenými na štítku. Z typového štítku můžete určit další parametry elektromotoru jako jmenovité napětí, proud a otáčky.

Porovnejte celkové rozměry

Pokud není žádný štítek nebo je na něm obtížné něco přečíst, můžete určit výkon asynchronního elektromotoru bez pasu z hlediska rozměrů, konkrétně průměru hřídele.

Tento způsob stanovení se v praxi používá častěji než ostatní, jelikož hřídel stačí změřit posuvným měřítkem a nemusíte být připojeni k síti. Po změření průměru se získané hodnoty porovnají s tabulkou a určí se přibližný výkon. Tato metoda umožňuje získat poměrně přesné charakteristiky bez tagu. Tabulka k tomu je uvedena níže.

Tento způsob stanovení výkonu elektromotoru rozměry (podle rotoru) je vhodný pro třífázové i jednofázové asynchronní motory. Vezměte prosím na vědomí, že „P“ je uvedeno v kW (kilowattech), jak je obvyklé v elektrotechnice, a ne jako ve fyzice – ve wattech.

Pokud vám z nějakého důvodu údaje z této tabulky nevyhovují, pak existuje další způsob, jak zjistit výkon elektromotoru podle celkových rozměrů, musíte změřit:

• průměr hřídele;
• frekvence jeho rotace (počet párů pólů);
• montážní rozměry;
• průměr příruby nebo šířka montážních patek;
• výška ke středu hřídele;
• délka motoru (bez vyčnívající části hřídele).

A porovnejte tyto údaje s rozměry elektrických strojů jedné řady 4A, AIR, A, AO. Lze je nalézt v různých adresářích nebo katalozích firem, které je vyrábějí.

Pro určení výkonu motoru běžné řady AIR pomocí montážních otvorů na nohách použijte tuto tabulku.

Pro určení výkonu motoru z průměru příruby (D20) a průměru montážních otvorů příruby (D22) použijte následující údaje:

Časem a praxí se naučíte přibližně určit výkon motoru podle vzhledu, mentálně jej porovnat s těmi, s nimiž jste se již setkali, ale k tomu potřebujete znát řadu standardních jmenovitých hodnot elektromotoru: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; jedenáct; 11; 15; 18,5; třicet; 22; 30; 37; 45 kW.

Odhadovaný výpočet pro proud a napětí naprázdno

Výkon elektromotoru může být také určen proudem nebo, jak říkají amatéři, „proudem“. Ale měření proudu při zatížení stroje za účelem zjištění jeho jmenovitého výkonu je nesprávné, protože nemáte jak zjistit, zda pracuje pod jmenovitým zatížením, přetíženým nebo naopak nedostatečným. Proud statoru závisí na zatížení. To znamená, že v tuto chvíli nebudete měřit jmenovitý proud, ale spotřebu proudu.

Musíte tedy měřit proud naprázdno, to znamená, když motor běží bez zatížení. Než něco změříte, pro získání správných údajů je potřeba to nechat nějakou dobu běžet, konkrétně 0,5-1 hodinu u motorů do 100 kW a 1-2 hodiny u motorů nad 100 kW. Po měření zjistěte pomocí tabulky typické odchylky Ixx od Ir v procentech a vypočítejte očekávané Ir.

Uveďme příklad, řekněme, že jste změřili proud, ukázalo se, že je to 5 ampérů. Výkon motoru odhadujeme „od oka“, řekněme, že je poměrně velký a předpokládáte, že je to více než 5 kW. Navíc se jedná o „třítisícovku“, to znamená, že její hřídel se otáčí frekvencí 3000 ot./min. Potom je naměřený proud naprázdno 40 % (nebo 0,4) jmenovitého proudu. Chcete-li zjistit jmenovitý proud, musíte vydělit Iхх procenty z tabulky:

Potom lze celkový a činný výkon určit podle vzorců:

S=UI*1,73=380*12,5*1,73=8217 Вт=8,2 кВт.

Předpokládejme, že cosФ motoru je 0,85 a jeho účinnost je 0.8, pak se aktivní P1 rovná:

Р = Iср*Uср*1,73*cosf*КПД=12,5*380*1,73*0,85*0,8=5,5 кВт

Je pravda, že neexistují žádné standardní asynchronní třífázové motory s takovými parametry, čísla byla brána pouze jako příklad, ale pomocí výše uvedené metody můžete zjistit výkon motoru se znalostí proudu a napětí.

Výpočet podle otáček a točivého momentu

Chcete-li vybrat motor pro konkrétní mechanismus, můžete určit výkon motoru podle točivého momentu a počtu otáček požadovaných na hřídeli. Chcete-li to provést, použijte vzorec:

kde M je točivý moment, n je počet otáček, 9550 je koeficient.

Závěr

Podívali jsme se na hlavní způsoby, jak určit výkon elektromotoru. Existují i ​​jiné metody, například založené na odporu vinutí, ale to nemůže být přesné, protože po převinutí nemusí odpovídat údajům z pasu. A abyste mohli přesně změřit odpor statorových vinutí výkonných motorů, potřebujete přesné měřicí přístroje, tzv. měřicí můstek, nebo proveďte měření metodou voltmetr-ampérmetr. To je něco, co v praxi nikdo neudělá a nebudete moci přesně provést taková měření pomocí multimetru.

Způsob stanovení parametrů elektromotoru podle hmotnosti také nelze nazvat přesným, spočívá v tom, že v průměru je hmotnost asynchronního elektromotoru rovna:

• pro 3000 ot./min – 7-9 kg na 1 kW;
• pro 1500 ot./min – 11-13 kg/kW;
• Pro 1000 ot./min – 14-15 kg/kW.

Ale nelze to vůbec nazvat přesným; pouzdra moderních elektromotorů jsou vyrobena z hliníku a jsou až o 30% lehčí ve srovnání se starými sovětskými, zatímco chráněný elektromotor bude vážit více než jeho nechráněný protějšek. Proto tato metoda, ač má právo na život, připomíná spíše věštění na kávové sedlině.

Snad nejjednodušší způsob, jak určit výkon elektromotoru, je podle velikosti, průměru hřídele atd. následuje porovnání s katalogovými údaji pro motory stejné řady.

Související materiály:

• Jak určit fázi a nulu bez přístrojů
• Co je činný, jalový a zdánlivý výkon
• Metody zjišťování příkonu elektrických spotřebičů

Zveřejněno 10.05.2019 Aktualizováno 10.05.2019 Alexandrem (administrátorem)

Účinnost elektromotoru: Význam, výpočet a vliv na energetickou účinnost

Zavedení

Při výběru asynchronního elektromotoru (například Řada AIR) klíčové parametry jsou Účinnost (koeficient účinnosti) и мощностьTyto vlastnosti určují, jak efektivně zařízení přeměňuje elektrickou energii na mechanickou, a také jeho schopnost vykonávat požadované úkoly.

V tomto článku se podrobně podíváme na:

• Jaká je účinnost elektromotoru a jak ji vypočítat.
• Jak мощность ovlivňuje výkon.
• Faktory, které snižují efektivitu, a způsoby, jak ji zvýšit.
• Proč je důležité zvážit energetická účinnost při výběru motoru.

✅ Jaká je účinnost elektromotoru?

Faktor účinnosti (efektivita) – je ukazatel, který odráží účinnost přeměny elektrické energie na mechanickou energii. Čím vyšší je účinnost, tím méně ztrát a tím je motor úspornější.

Vzorec pro výpočet účinnosti

Účinnost se určí podle vzorce:

η=P2P1 η = P 1 ​ P 2 ​

• η (toto) – účinnost (hodnota od 0 do 1);
• P₂ – užitečný mechanický výkon na hřídeli (W);
• P₁ – spotřebovaná elektrická energie (W).

Pokud je účinnost rovna 0,95 (95%), Znamená to, že 95% elektrická energie se přeměňuje na užitečnou práci a 5% se ztrácí ve formě tepla, tření a dalších faktorů.

Závislost účinnosti na zatížení

Efektivita – nekonstantní množství a záleží na zatížení:

• Maximální účinnost dosaženo v 75-85% od jmenovitého výkonu.
• na nedostatečné zatížení (méně než 50 %) nebo přetížení (nad 100 %) účinnost klesá.

Moderní asynchronní motory mají jmenovitá účinnost 75–95 %, v závislosti na třídě energetické účinnosti.

✅ Výkon elektromotoru

Moc – jedná se o ukazatel, který určuje, kolik mechanické práce může motor vykonat za jednotku času.

Rozlišuje se mezi:

• Nominální výkon – hodnota udaná výrobcem (například 5,5 kW).
• Skutečná síla – skutečný výkon na hřídeli, který se může lišit v důsledku ztrát.

Důležité! I s vysokou účinností nemusí být motor vhodný, pokud jeho výkon není pro konkrétní úkol dostatečný.

✅ Hlavní příčiny ztrát v elektromotoru

Ztráty energie snižují účinnost a zvyšují provozní náklady. Klíčové faktory:

Elektrické ztráty

• Ohřev vinutí (Jouleovy ztráty) – vznikají v důsledku odporu vodičů.
• Ztráty oceli (vířivé proudy a hystereze) – spojené s remagnetizací jádra.

Mechanické ztráty

• Tření v ložiskách – vyžaduje pravidelné mazání.
• Aerodynamický odpor – chladicí ventilátor vytváří dodatečné zatížení.

Magnetické ztráty

• Reaktivní proudy – vznikají v důsledku indukčnosti vinutí.

✅ Jak zvýšit účinnost elektromotoru?

1. Výběr motoru s vysokou třídou energetické účinnosti(IE2, IE3).
2. Správný výběr výkonu – vyhýbání se práci v režimu nedostatečného zatížení.
3. Pravidelná údržba (čištění, mazání ložisek).
4. Použití frekvenčních měničů – optimalizovat zátěž motoru.
5. Výměna starých motorů – moderní modely mají účinnost o 10–15 % vyšší.

✅ Proč se po opravě snižuje účinnost?

Po přetáčí statoru nebo výměnou ložisek může účinnost klesnout o 5-10% kvůli:

• Špatná kvalita převíjení.
• Změny mezer v magnetickém obvodu.
• Nesprávné vyvážení rotoru.

Je důležité, aby se: Při koupi použitého motoru zkontrolujte jeho účinnost pomocí zátěžových testů.

✅ Energeticky úsporné elektromotory

Motory jsou v Rusku populární JSC „Vladimirovský závod na výrobu motorů“, což odpovídá mezinárodnímu standardy

⚡ Výhody energeticky úsporných modelů:

• Snižte náklady na energii až 30%.
• Zvýšená životnost.
• Menší zahřívání a vibrace.

Závěr

Účinnost a výkon jsou klíčovými parametry při výběru elektromotoru. Optimální výběr modelu umožňuje:

• Snižte spotřebu energie.
• Prodlužte životnost zařízení.
• Zvyšte ziskovost výroby.

Před nákupem si vždy zkontrolujte datový list motoru nebo proveďte zkušební měření. Používání energeticky úsporných modelů je investicí do dlouhodobých úspor.

Objednávka elektromotorů:

Volejte: 8-800-550-79-59
E-mailem [email protected]