0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое номинальная мощность двигателя постоянного тока

Формула мощности двигателя постоянного тока

Артикул/код товара: формула мощности двигателя постоянного тока

Описание товара

Здравствуйте! Вы попали на доску объявлений. Сотрудники Promelectrica.com разместили тут товары, которые Вам могут быть интересны. Информация о наличии по телефону (495)640-04-53

Подробное описание

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с электромагнитным возбуждением Д-16Б предназначен для привода специального механизма, а также может быть использован в различных областях техники.

Структура условного обозначения

16 — порядковый номер разработки;

Б — модификация исполнения двигателя.

Температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 60 до 50°С. Пониженное атмосферное давление однократно в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте — не ниже 667 Па (5 мм рт.ст).

Верхнее значение относительной влажности воздуха в течение 48ч — 98% при температуре (35±5)°С.

Электродвигатель стоек к воздействию:

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 5 до 35 Гц и амплитудой не более 1 мм в течение 3 мин.

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 35 до 2000 Гц и ускорением от 39,2 до 147,2 мс-2 (от 4 до 15 g) в течение 23 мин.

Линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 98,1 мс-2 (10 g) в течение 5 мин.

Механические нагрузки воздействуют на места крепления двигателя в любом направлении.

Двигатель выдерживает воздействие:

Вибрационных нагрузок с частотой вибрации от 10 до 2000 Гц и ускорением, действующим вдоль и перпендикулярно оси двигателя, от 20 до 40 мс-2 (от 2 до 4 g) в течение 46 ч в обесточенном состоянии и 2,8 ч при электрической нагрузке.

Ударных многократных нагрузок с ускорением 50 мс-2 (5 g) при количестве ударов 5000 с частотой от 40 до 100 ударов в час и длительностью удара от 5 до 10 мс.

Номинальный режим работы двигателя кратковременный при напряжении питания 27 В:

15 мин при вращающем моменте 1,47 Нм.

5 мин при вращающем моменте 1,76 Нм.

1 с при вращающем моменте 3,43 Нм.

Конструктивное исполнение по способу монтажа в соответствии с ГОСТ 2479-79 IМ3081.

Направление вращения вала левое со стороны выхода вала.

Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях при практически холодном состоянии двигателя до ввода в эксплуатацию — не менее 20 МОм.

В течение срока службы и минимальной наработки сопротивление изоляции при практически холодном состоянии двигателя — не менее 1 МОм.

Изоляция электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях выдерживает без пробоя и перекрытия воздействие испытательного напряжения 500 В (действующее значение) переменного тока частотой 50 Гц.

Степень искрения на коллекторе двигателя при номинальном вращающем моменте и номинальном напряжении питания в нормальных климатических условиях не превышает 2 по ГОСТ 183-74.

Двигатель соответствует требованиям технических условий ОДС.515.151 и комплекта конструкторской документации согласно 1ДС.599.112 СД.

Условия транспортирования двигателя в упаковке предприятия-изготовителя в части воздействия механических факторов соответствуют условиям Л по ГОСТ 23216-78; в части воздействия климатических факторов внешней среды — таким же, как условия хранения 5 по ГОСТ 15150 — 69.

Условия хранения двигателя соответствуют условиям I (отапливаемое хранилище), условиям 3 (неотапливаемое хранилище) и условиям 5 (навесы в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом) по ГОСТ 15150-69.

Эксплуатацию двигателей следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации 1ДС.599.112 ТО.

В процессе хранения двигатель, вмонтированный в аппаратуру изделия, должен подвергаться проверке на функционирование не реже одного раза в год.

При проверке на функционирование двигатель работает при напряжении питания 27 В на холостом ходу или при номинальном вращающем моменте в течение одной минуты.

Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации. ОДС.515.151

Номинальное напряжение питания, В — 27 Номинальный вращающий момент, Нм — 1,76 Номинальная частота вращения, мин-1 — 8000 Потребляемый ток при номинальном вращающем моменте, А, не более — 78 Потребляемый ток при холостом ходе, А, не более — 17 Частота вращения при холостом ходе, мин-1, не более — 10900 КПД, % — 70 Момент инерции якоря, кгм2 — 8,310-4 Масса двигателя, кг, не более — 7

Двигатель в течение 5 мин допускает работу при номинальном вращающем моменте и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В. При этом в нормальных климатических условиях: частота вращения изменяется в пределах от 6100 до 9000 мин-1; потребляемый ток — не более 88 А.

Двигатель в течение 5 мин работы в выше указанном режиме допускает в течение 30 с работу при вращающем моменте 3,43 Нм. Параметры двигателя при этом не оговариваются.

Двигатель в течение 10 мин допускает работу при вращающем моменте 0,49 Нм, температуре 50°С и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В с последующей работой при пониженном атмосферном давлении; в течение 20 мин в нормальных климатических условиях с последующим охлаждением.

Частота вращения после работы в указанном режиме с последующим охлаждением и при последующей работе в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте и напряжении питания 27 В — не менее 7000 мин-1.

Потребляемый ток в этих же условиях — не более 84 А.

Напряжение трогания при нижнем значении температуры и вращающем моменте 1,47 Нм — не более 8 В.

Напряжение трогания в нормальных климатических условиях при холостом ходе — не более 7 В.

Минимальная наработка двигателя при номинальном напряжении питания 60 ч, в том числе:

20 ч непрерывно при вращающем моменте 0,98 Нм;

40 ч в номинальном режиме, из них 6 ч при верхнем значении температуры и 6 ч при нижнем значении температуры.

Перерыв между включениями двигателя до полного охлаждения.

Минимальный срок службы двигателя — 10,5 лет.

Минимальный срок сохраняемости двигателя в отапливаемом хранилище — 10,5 лет, в том числе:

не более 1 года в упаковке предприятия-изготовителя;

не более 10,5 лет вмонтированным в аппаратуру изделия.

В пределах срока сохраняемости допускается хранение двигателя вмонтированным в аппаратуру защищенного изделия:

не более 5 лет в неотапливаемом хранилище;

не более 1 года под навесом.

Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации — 60 ч.

Гарантийный срок эксплуатации — 10,5 лет.

Гарантийный срок хранения — 10,5 лет.

Точную информацию о товарах, ценах и наличии вы можете получить по запросу через электронную почту. Выставленный счет-договор является единственным информационным обязательством, все другие сведения могут содержать неточности. Мы затрачиваем все возможные силы для улучшения сервиса и благодарны тысячам юридических и частных лиц, воспользовавшимся нашими услугами, и сотням постоянных клиентов, которые продолжают с нами работать.

Каталог:

  • Выключатели, концевики, джойстики
  • Бесконтактные датчики
  • Реле, контакторы, автоматы
  • Маячки, колонны, сирены
  • Приводная техника
  • Разъемы и кабели
  • Трансформаторы, источники питания
  • Энкодеры, муфты
  • Автоматизация и измерение
  • Тиристоры, диоды, предохранители

Видео «Как добраться»:

Товарное предложение обновлено 16 сентября 2021 г. в 15:36

Является ли мощность, потребляемая двигателем при различных условиях нагрузки, постоянной?

Двигатель (постоянного тока / индукционный / синхронный) потребляет больше энергии при работе с более высокой нагрузкой, чем при работе с более низкой нагрузкой? Или энергопотребление остается постоянным / одинаковым в обоих случаях?

Я думаю, что мощность, потребляемая двигателем, должна увеличиваться по мере увеличения нагрузки на двигатель.

Но кто-то сказал мне, что потребляемая мощность остается постоянной. Например, двигатель мощностью 10 кВт всегда будет потреблять 10 кВт независимо от нагрузки на него. Он сказал, что потребляемая мощность составляет P = 3 В I pf (pf = коэффициент мощности) для 3-фазной индукции двигатель. Когда нагрузка увеличивает ток, I увеличивается, но потребляемая мощность остается постоянной, так как V, pf изменяются, чтобы компенсировать увеличение I, чтобы мощность оставалась постоянной.

Читать еще:  Фав джинн от чего двигатель

Пожалуйста, объясните это.

JimmyB

Горячие лижет

транзистор

Ваш друг неверен. Номинальная мощность двигателя — это номинальная мощность, которую двигатель вырабатывает на валу. Это не сила, которую тянет мотор. Также обратите внимание, что это номинальная мощность, что означает, что она не всегда вырабатывает эту мощность, только то, что это максимальная мощность, на которой двигатель может безопасно работать непрерывно. Входная мощность двигателя будет варьироваться в зависимости от нагрузки.

LT O’Banion

Не позволяйте запаздыванию индуктивного тока (кажущейся мощности) запутать проблему. Закон Ома все еще применяется.

Когда вы прикладываете напряжение к двигателю, результирующее движение генерирует «обратную электродвижущую силу» на катушки; его вращение возвращает сопротивление, которое регулирует ток, пропорционально скорости двигателя.

Если внешняя нагрузка снижает скорость вращения двигателя, что «обратный ЭДС» уменьшаются ( сопротивление двигателя уменьшается ), увеличивая ток для того , чтобы поддерживать на напряжение , и таким образом мощность увеличивается .

Ambiorix

«Например, двигатель 10 кВт всегда будет потреблять 10 кВт независимо от нагрузки на него. Он сказал, что потребляемая мощность составляет P = 3 VIpf (pf = коэффициент мощности) для 3-фазного асинхронного двигателя».

Если бы это было так, двигатели, которые мы знаем сейчас, вероятно, не существовали бы.

Поскольку V является постоянным, произведение (I x PF) также должно оставаться постоянным. Поскольку коэффициент мощности варьируется от 0 до 1, двигатель будет работать с невероятно низким коэффициентом мощности при полной нагрузке. Вы могли бы решить эту проблему только в том случае, если бы двигатели имели невероятно большой размер, или если бы PF входил в стандартную комплектацию каждого двигателя.

Ли Аунг Йип

В устойчивом состоянии подводимая к двигателю электрическая мощность точно равна выходной механической мощности на валу двигателя за вычетом любых потерь.

Вы можете прийти к такому выводу, рассматривая вопрос сохранения энергии. Если бы мощность, подводимая к двигателю, была больше, чем мощность, потребляемая нагрузкой, дополнительная мощность должна была бы куда-то уходить. (В реальной жизни избыточная мощность сохраняется в виде кинетической энергии — двигатель ускоряется.)

Чтобы проиллюстрировать, что мощность на входе пропорциональна мощности, см. Примерные кривые двигателя ниже. Обратите внимание, что входная мощность двигателя (красная кривая) примерно пропорциональна выходной мощности. Также обратите внимание, что мощность без нагрузки составляет 12 100 Вт — это представляет потери двигателя без нагрузки, то есть потери на трение, потери в стали, потери в меди.

Jasen

Вы правы, а кто-то не прав. двигатель без нагрузки потребляет небольшой ток, а также имеет низкий коэффициент мощности. при нагрузке коэффициент мощности увеличивается, а потребление тока увеличивается.

потребляемая мощность — скользкий термин, например, первый закон термодинамики ставит ее в 0

Двигатели вырабатывают тепло в основном за счет электрического сопротивления, поэтому нагревание пропорционально току, протекающему через двигатель, ток в основном пропорционален крутящему моменту, что также увеличивается с нагрузкой.

Поместите большой мотор, такой как пылесос или циркулярная пила, на длинный провод с лампой накаливания. ночью включите двигатель, и вы увидите, что лампа тускнеет, а затем снова загорелась, если это доказательство того, что он создает переменную нагрузку. Аналогичным экспериментом может быть купол с карманным фонариком для электродвигателя вентилятора и резистором 10 Ом, включенным последовательно с батареей. (медленно включите вентилятор и посмотрите, как гаснет лампа)

Единственное, что может быть постоянным, это реактивная мощность

ГОСТ 12049-75 Двигатели постоянного тока для машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта. Общие технические условия

Текст ГОСТ 12049-75 Двигатели постоянного тока для машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта. Общие технические условия

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ МАШИН НАПОЛЬНОГО БЕЗРЕЛЬСОВОГО

ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Моек ва

УДК 621.313.13.024:621.868.2:006.354 Группа Е61

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ МАШИН НАПОЛЬНОГО БЕЗРЕЛЬСОВОГО ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА

Общие технические условия

D. С. motors for floor railless electrified transport trucks. General specifications

ОКИ 33 5500, 33 G000

Дата введения 01.01.77

Постановлением Госстандарта JNa 1465 от 29.10.92 снято ограничение срока действия

Настоящий стандарт распространяется на двигатели постоянного тока климатических исполнений У и Т, категории 2 по ГОСТ 15150—69, предназначенные для работы в электроприводах механизмов передвижения и гидронасоса машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта (электропогрузчики, электротягачи, электроштабслеры, электротележки и электромобили) общего назначения, а также специальные двигатели, предназначенные для работы в условиях взрывоопасных и агрессивных сред.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Двигатели должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, технических условий на конкретные типы двигателей по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

1.1а. Типы, основные параметры (номинальная мощность, номинальное напряжение, номинальный ток, номинальная частота вращения, максимальная частота вращения, кпд, номинальный ток и напряжение возбуждения, допустимое превышение температуры, масса), установочно-присоединительные и габаритные размс-

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание (апрель 1994 г.) с Изменениями № П 2, 3, утвержденными в январе 1983 гянваре 1986 г. июне 1987 г. (МУС 5—83, 5—86, 9—87)

© Издательство стандартов, 1975

© Издательство стандартов, 1994

ры, допускаемые отклонения на них, а также требования к двигателям, предназначенным для работы в условиях взрывоопасных и агрессивных сред, должны устанавливаться в технических условиях на двигатели конкретных типов или комплекты электрооборудования.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

1.2. Двигатели должны изготовляться:

двигатели передвижения; двигатели гидронасоса;

по способу возбуждения: последовательного; параллельного; смешанного.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3. Значения климатических факторов внешней среды — по ГОСТ 15150—69 и ГОСТ 15543—70.

1.4. Условия эксплуатации двигателей в части воздействия механических факторов внешней среды — по группе М28 ГОСТ 17516—72.

1.5. Двигатели должны изготовляться на номинальные напряжения 24, 3G, 40, 48, 72, 80, 110, 160 и 220 В.

Двигатели по согласованию между изготовителем и потребителем могут изготовляться па другие номинальные напряжения.

16. Номинальный режим работы двигателей — повторно-крат-коврсмепиый S 3 по ГОСТ 183—74 с продолжительностью включения:

двигатели передвижения — 5 3 — 40%;

двигатели гидронасоса — 5 3—-15; 25%.

Для двигателей с самовеитиляцией допускается продолжительный номинальный режим 5 1.

Допускается использование двигателей в других номинальных режимах работы, при этом мощность в этих режимах должна у называться в технической документации предприятия-изготовителя.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.7. Предельные допускаемые превышения температуры частей двигателей при температуре газообразной окружающей среды 40 °С и номинальном возбуждении должны соответствовать указанным в табл. 1.

Класс изоляционного материала

Якорные обмотки (измерение методом сопротивления)

Обмотки возбуждения (измерение методом сопротивления)

Коллектор (измерение методом термопары) ;

двигатели со степенью защиты не ниже 1Р22 по ГОСТ 17494—72

двигатели со степенью защиты ниже IP22 по ГОСТ 17494—72

Примечание Указанные превышения температуры должны быть снижены, если они вызывают ухудшение работы двигателя или приводят к недопустимому нагреву близлежащих частей.

(Измененная редакция, Изм. № 1),

1.8. Температура нагрева подшипников качения —по ГОСТ 183—74.

1.9. Электрическая прочность изоляции — по ГОСТ 183—74.

1.10. Сопротивление изоляции обмоток двигателя относительно корпуса и между обмотками в нагретом состоянии не должно быть ниже 0,5 МОм.

1.11. Степень искрения двигателей при номинальной мощности и номинальном возбуждении не должна быть выше класса IV2 по ГОСТ 183—74.

Читать еще:  Все своими руками вечный двигатель

Двигатели должны обеспечивать нормальную работу при всех токах, соответствующих их рабочим характеристикам без дополнительной очистки коллектора и разрушения щеток.

1.12. Двигатели в зависимости от способа возбуждения должны выдерживать при номинальном напряжении и максимальном возбуждении в течение 1 мин перегрузки по току, указанные в чабл, 2. При этом степень искрения не должна быть выше класса 2 по ГОСТ 183—74.

Отношение максимального тока к номинальному

Пр имечание. Допускается по согласованию между изготовителем и потребителем устанавливать для отдельных типов двигателей меньшие значения отношения максимального тока к номинальному, но не менее чем по ГОСТ 183—74.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.13. Отношение максимального вращающего момента двигателей к номинальному при максимальном возбуждении в зависимости от способа возбуждения должно соответствовать указанному в табл. 3.

Отношение максимального вращающего момента к номинальному

1.14. Двигатели должны быть рассчитаны для работы при максимальной частоте вращения, значение которой должно устанавливаться в технических условиях на конкретные типы двигателей или комплекты электрооборудования.

1.15. Двигатели при холостом ходе должны выдерживать без повреждений и остаточных деформаций в течение 2 мин повышенную частоту вращения, превышающую на 25% максимальную.

1.16. Рабочие характеристики двигателей, устанавливающие зависимость частоты вращения, к. п.д. и вращающего момента от тока двигателя при номинальном напряжении, должны быть построены для расчетной температуры обмоток 75 °С, если двигатель изготовлен с изоляцией классов А и Е, и И0°С, если двигатель изготовлен с изоляцией классов В, F и Н.

Рабочие характеристики при этом должны быть построены (или получены при испытаниях) в пределах от значения отношения максимального тока до значения тока:

соответствующего максимальной частоте вращения — для двигателей последовательного возбуждения;

соответствующего максимальной частоте вращения или току холостого хода — для двигателей смешанного возбуждения;

соответствующего холостому ходу—для двигателей параллельного возбуждения.

Для двигателей, которые должны иметь регулирование возбуждения, рабочие характеристики должны быть построены для всех необходимых значений ослабления и усиления возбуждения.

1.17. Кпд* двигателей, работающих в номинальном режиме при номинальном возбуждении, должен быть не менее:

0,70 —для двигателей с номинальным напряжением до 24 В;

0,75—для двигателей с номинальным напряжением св. 24 до 40 В;

0,80 — для двигателей с номинальным напряжением св. 40 В.

Допускается по согласованию между изготовителем и потребителем устанавливать для отдельных типов двигателей меньшие значения к. п. д.

1.18. Допускаемые отклонения частоты вращения двигателей от номинальной при номинальном токе, номинальном возбуждении и рабочей температуре не должны превышать:

±7,5% —для двигателей мощностью до 3 кВт, работающих индивидуально;

±6% —для двигателей мощностью до 3 кВт, работающих в группе, и св. 3 кВт, работающих индивидуально;

±5%—для двигателей мощностью св. 3 кВт, работающих в группе.

Для реверсивных двигателей указанные отклонения частоты вращения относятся к обоим направлениям вращения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.19. Класс вибрации двигателей должен устанавливаться в технических условиях на конкретные типы двигателей или комплекты электрооборудования в соответствии с ГОСТ 16921—83.

1.20. Биение коллектора двигателей в нагретом состоянии не должно превышать 0,04 мм, при этом разница между биением в холодном и горячем состояниях—не более 0,02 мм.

1.21. Степень защиты двигателей должна устанавливаться в технических условиях на конкретные типы двигателей в соответствии с ГОСТ 17494-—87.

1.21а. Способ охлаждения двигателей по ГОСТ 20459—87 должен устанавливаться в технических условиях на двигатели конкретных типов или комплекты электрооборудования.

1.216. Условное обозначение конструктивного исполнения по способу монтажа по ГОСТ 2479—79 должно устанавливаться в технических условиях на двигатели конкретных типов или комплекты электрооборудования.

1.21а, 1.216. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

1.22. Двигатели передвижения должны изготовляться реверсивными с одним или двумя присоединительными концами вала, двигатели гидронасоса — нереверсивными с левым направлением вращения по ГОСТ 26772—85.

Примечание Допускается по согласованию между изготовителем и потребителем для двигателей передвижения устанавливать в технических условиях на двигатели конкретных типов или на комплекты электрооборудования основное направление вращения, соответствующее движению машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта вперед.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1.23. Для двигателей устанавливаются следующие показатели надежности:

ресурс до первого капитального ремонта—не менее 7000 ч.

Установленная безотказная наработка, критерии отказов и предельных состояний, показатели ремонтопригодности — по техническим условиям на двигатели конкретных типов или комплекты электрооборудования.

(Измененная редакция, Изм, № 1).

1.24. Дополнительные требования, предъявляемые к двигателям, работающим во взрывоопасных и агрессивных средах,— по техническим условиям на конкретные типы двигателей или комплекты электрооборудования.

1.24а. Дополнительные требования, предъявляемые к двигателям климатического исполнения Т,— по ГОСТ 15963—79.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Требования безопасности — по ГОСТ 12.2.007.1—75.

2.2. Двигатели с номинальным напряжением св. 110 В должны иметь двойную или усиленную изоляцию.

2.3. Конструкция двигателей и их размещение на машинах напольного безрельсового электрифицированного транспорта должны обеспечивать безопасность обслуживающего персонала и безопасность производства погрузочно-разгрузочных работ с пожароопасными грузами.

3.1. Комплектность двигателей — по техническим условиям на конкретные типы двигателей.

К двигателям прилагаются: паспорт;

инструкция по монтажу и эксплуатации по ГОСТ 2.601—68 (по заказу потребителя);

ведомость ЗИП (по заказу потребителя).

4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1. Для проверки соответствия двигателей требованиям настоящего стандарта предприятие-изготовитель должно проводить приемо-сдаточные, периодические и типовые испытания.

4.2. Приемо-сдаточным испытаниям должен подвергаться каждый двигатель по программе, установленной в табл. 4.

Испытание на нагревание при серийном производстве может проводиться не на каждом двигателе; при этом число испытываемых двигателей следует устанавливать в технических условиях на конкретные типы двигателей или комплекты электрооборудования.

Проверку уровня вибрации допускается проводить выборочно, но не менее чем на 10% двигателей от суточного выпуска. Результаты выборочной проверки следует распространять на весь суточный выпуск.

Как определить мощность электродвигателя и расчет его эффективности

Электрический двигатель представляет собой электромеханическое устройство, основанное на электромагнетизме, позволяющем преобразовывать электрическую энергию, например, в рабочую или механическую энергию. Этот процесс является обратимым и может быть использован для выработки электроэнергии. Однако все эти электрические машины являются обратимыми и могут быть «двигателем» либо «генератором» в четырех квадрантах плоскости с крутящим моментом.

  • Ранние разработки
    • Электродвигатель с DC
  • Базовые расчетные показатели
  • Как узнать выходную мощность
  • Показатели механической эффективности
    • Линейные двигатели
    • Акустический шум

Ранние разработки

В 1821 году, после открытия феномена связи электричества и магнетизма, датским химиком Эрстедом, теоремы Ампера и закона Био — Савара, английский физик Майкл Фарадей построил два аппарата, которые он назвал «электромагнитное вращение»: непрерывное круговое движение магнитной силы вокруг провода — это фактическая демонстрация первого электродвигателя.

В 1822 году Питер Барлоу построил то, что можно считать первым электродвигателем в истории: «колесо Барлоу». Это устройство представляет собой простой металлический диск, нарезанный звездой, и концы которого погружаются в чашку, содержащую ртуть, обеспечивающая текущий поток. Однако он создает только силу, способную ее поворачивать, не допуская ее практического применения.

Первый экспериментально используемый коммутатор был изобретен в 1832 году Уильямом Стерджоном. Первый двигатель постоянного тока, изготовленный с целью продажи, был изобретен Томасом Давенпортом в 1834 году и запатентован в 1837 году. Эти двигатели не испытали никакого промышленного развития из-за высокой стоимости батарей в то время.

Электродвигатель с DC

Коммутируемый аппарат постоянного тока имеет набор вращающихся обмоток, намотанных на якорь, установленный на вращающемся валу. На валу также имеется коммутатор, долговременный поворотный электрический выключатель, который периодически меняет поток тока в обмотках ротора при вращении вала. Таким образом, каждый мостовой мотор постоянного тока имеет переменный ток, проходящий через вращающиеся обмотки. Ток протекает через одну или несколько пар щеток, которые несут на коммутаторе; щеточки соединяют внешний источник электроэнергии с вращающейся арматурой.

Читать еще:  Вортекс тинго как снять крышку двигателя

Вращающаяся арматура состоит из одной или нескольких катушек проволоки, намотанной вокруг ламинированного ферромагнитного сердечника. Ток от щетки протекает через коммутатор и одну обмотку якоря, делая его временным магнитом (электромагнитом). Магнитное поле, создаваемое якорем, взаимодействует со стационарным магнитным полем, создаваемым либо PM, либо другой обмоткой (полевой катушкой), как часть каркаса двигателя.

Сила между двумя магнитными полями имеет тенденцию вращать вал двигателя. Коммутатор переключает питание на катушки при повороте ротора, удерживая магнитные полюса, от когда-либо полностью совпадающего с магнитными полюсами поля статора, так что ротор никогда не останавливается (как стрелка компаса), а скорее вращается пока есть питание.

Хотя большинство коммутаторов являются цилиндрическими, некоторые из них представляют собой плоские диски, состоящие из нескольких сегментов (как правило, не менее трех), установленных на изоляторе.

Большие щетки желательны для большей площади контакта щетки, для максимизации мощности двигателя, но небольшие щеточки желательны для малой массы, чтобы максимизировать скорость, с которой двигатель может работать, без чрезмерного отскока и искрения щеток. Более жесткие пружины для щеток также могут использоваться для создания щеток заданной массы на более высокой скорости, но за счет больших потерь из-за трения и износа ускоренной щетки и коммутатора. Поэтому конструкция электродвигателя постоянного тока влечет за собой компромисс между выходной мощностью, скоростью и эффективностью/износом.

Конструкция двигателей с DC:

  • Схема арматуры — обмотка, в ней переносится ток нагрузки, который может быть неподвижной или вращающейся частью двигателя или генератора.
  • Полевая схема — набор обмоток, создающих магнитное поле, так что электромагнитная индукция может существовать в электрических машинах.
  • Коммутация. Механическая техника, в которой может быть достигнута ректификация, или благодаря чему может быть получен постоянный ток.

Существует четыре основных типов электродвигателей постоянного тока:

  1. Электродвигатель с шунтовой намоткой.
  2. Электродвигатель постоянного тока.
  3. Комбинированный двигатель.
  4. Двигатель PM.

Базовые расчетные показатели

О том, как узнать мощность электродвигателя в статье будет показано далее, на примере с исходными данными.

Хороший научный проект не останавливается на конструировании силового аппарата. Очень важно произвести расчет мощности электродвигателя и различные электрические и механические параметры вашего аппарата и рассчитать формулу мощности электродвигателя используя неизвестные значения и полезные формулы.

Для расчета электродвигателя мы будем использовать Международную систему единиц (СИ). Это современная метрическая система, официально принятая в электротехнике.

Одним из важнейших законов физики является основной закон Ома. Он утверждает, что ток через проводник прямо пропорционален приложенному напряжению и выражается как:

I = V / R

где I — ток, в амперах (A);

V — приложенное напряжение, в вольтах (V);

R — сопротивление, в омах (Ω).

Эта формула может использоваться во многих случаях. Вы можете рассчитать сопротивление вашего двигателя, измерив, потребляемый ток и приложенное напряжение. Для любого заданного сопротивления (в двигателях это в основном сопротивление катушки), эта формула объясняет, что ток можно контролировать приложенным напряжением.

Потребляемая электрическая мощность двигателя определяется по следующей формуле:

Pin = I * V

где Pin — входная мощность, измеренная в ваттах (Вт);

I — ток, измеренный в амперах (A);

V — приложенное напряжение, измеренное в вольтах (V).

Как узнать выходную мощность

Двигатели как предполагается, выполняют какую-то работу, и два важных значения, которые определяют, насколько он мощный. Это скорость и сила поворота двигателя. Выходная механическая мощность двигателя может быть рассчитана по следующей формуле:

Pout = τ * ω

где Pout — выходная мощность, измеренная в ваттах (Вт);

τ — момент силы, измеренный в метрах Ньютона (N • м);

ω — угловая скорость, измеренная в радианах в секунду (рад / с).

Легко рассчитать угловую скорость, если вы знаете скорость вращения двигателя в об / мин:

ω = rpm * 2 * П / 60

где ω — угловая скорость (рад / с);

об / мин — скорость вращения в оборотах в минуту;

П — математическая константа (3.14);

60 — количество секунд в минуте.

Если двигатель имеет 100% КПД, вся электрическая энергия преобразуется в механическую энергию. Однако таких двигателей не существует. Даже прецизионные малые промышленные двигатели, имеют максимальную эффективность 50—60%.

Измерение момент силы двигателя является сложной задачей. Для этого требуется специальное дорогостоящее оборудование. Но это возможно сделать и самому обладая специальной информацией и формулами.

Показатели механической эффективности

Эффективность двигателя рассчитывается как механическая выходная мощность, деленная на электрическую входную мощность:

E = Pout / Pin

Pout = Pin * E

после подстановки мы получаем:

Т * ω = I * V * E

Т * rpm * 2 * П / 60 = I * V * E

и формула для расчета момента силы будет равна:

Т = (I * V * E * 60) / (об / мин * 2 * П)

Чтобы определить мощность двигателя необходимо подключить его к нагрузке, для образования момента силы. Измерьте ток, напряжение и об / мин. Теперь вы можете рассчитать момент силы для этой нагрузки с этой скоростью, предполагая, что вы знаете эффективность двигателя.

Оценочная 15-процентная эффективность представляет собой максимальную эффективность двигателя, которая происходит только с определенной скоростью. Эффективность может быть какая угодно между нулем и максимумом; в нашем примере ниже 1000 об / мин может быть неоптимальная скорость, поэтому для расчетов вы можете использовать 10% КПД (E = 0,1).

Пример: скорость 1000 об / мин, напряжение 6 В, а ток 220 мА (0,22 А):

Т = (0,22 * 6 * 0,1 * 60) / (1000 * 2 * 3,14) = 0,00126 Н • м

Как результат, обычно он выражается в миллиньютонах умноженные на метры (мН • м). 1000 мН • м в 1 Н • м, поэтому рассчитанный крутящий момент составляет 1,26 мН • м. Его можно было бы преобразовать далее в (г-см), умножив результат на 10,2, и. е. Крутящий момент составляет 12,86 г-см.

В нашем примере входная мощность двигателя составляет 0,22 A x 6 V = 1,32 Вт, механическая мощность выхода составляет 1000 об / мин x 2×3,14×0,00126 Н • м / 60 = 0,132 Вт.

Момент силы двигателя изменяется со скоростью. При отсутствии нагрузки максимальная скорость и нулевой крутящий момент. Нагрузка добавляет механическое сопротивление. Мотор начинает потреблять больше тока для преодоления этого сопротивления, и скорость уменьшается. Когда это происходит, момент силы максимален.

Насколько точен расчет крутящего момента, определяется следующим образом. В то время как напряжение, ток и скорость могут быть точно измерены, эффективность двигателя может быть неправильной. Это зависит от точности вашей сборки, положения датчика, трения, выравнивания моторов и осей генератора и т. д.

Скорость, крутящий момент, мощность и эффективность не являются постоянными значениями. Обычно производитель предоставляет следующие данные в специальных таблицах.

Линейные двигатели

Линейный двигатель по существу является асинхронным двигателем, ротор которого «разворачивается», так что вместо создания вращательной силы вращающимся электромагнитным полем, он создает линейную силу вдоль своей длины путем установки электромагнитного поля смещения.

Акустический шум

Акустический шум и вибрации электродвигателей обычно возникает из трех источников:

  • механические источники (например, из-за подшипников);
  • аэродинамические источники (например, благодаря вентиляторам, установленным на валу);
  • магнитные источники (например, из-за магнитных сил, таких как силы Максвелла и магнитострикции, действующие на структуры статора и ротора).

Последний источник, который может отвечать за шум электродвигателей, называется электрически-возбужденным акустическим шумом.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector