Как увеличить мощность электродвигателя: Как увеличить мощность электродвигателя 🚩 как сделать улечшеный электро двигатель 🚩 Естественные науки

Содержание

Как увеличить мощность электродвигателя — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Бывает, что мощности электродвигателя недостаточно для обеспечения запуска и работы какого-либо устройства. Как увеличить мощность электродвигателя? Прежде всего, следует знать причину: почему не хватает мощности — а она кроется в параметрах тока, протекающего по обмоткам агрегата. Следовательно, нужно увеличить его значение, либо включив двигатель в сеть большей частоты (если это устройство переменного тока), либо внеся некоторые конструктивные изменения (при включении в бытовую сеть). Ниже мы рассмотрим последний случай.

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для проведения работ вам следует «вооружиться»:

  • набором проводов разного сечения;
  • тестером;
  • частотным преобразователем;
  • источником тока с изменяемой ЭДС.

Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение. Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС (если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны).

Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат. Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза (со 110В до 220В), мощность двигателя увеличилась в четыре раза.

Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя – перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0.5 мм заменен проводом сечением 0.75 мм, показатель мощности вырастает в 1.5 раза.

Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении (тормозящий момент). Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела – двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. В этом случае двигатель «выдаст» более 50% мощности от номинала. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:

  • Приборы с непосредственной связью (выпрямители). Они не подходят для мощного оборудования, но с небольшим двигателем, использующимся в быту, способны «справиться». С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц. При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне.
  • Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии – выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. Не забывайте о мерах предосторожности.

Увеличение оборотов электродвигателя

Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания. Обратите внимание на следующие нюансы:

  • Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.
  • Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости.
  • Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками (в них используется обратная связь), поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями (главное различие – невозможность осуществления реверса путем переполюсовки). Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа.

В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя.

Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов (синхронного и асинхронного). Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты.

Зная, как сделать мощнее электродвигатель, вы сможете заставить оборудование, к которому он подключен, работать с гораздо большей эффективностью и КПД. Естественно, перед началом работ следует четко представлять себе номинальную мощность двигателя. Данные можно найти в паспорте или на табличке, прикрепленной к корпусу агрегата. Если они отсутствуют (или не читаемы), воспользуйтесь одним из способов определения мощности, описанных в предыдущих статьях.

Работая с электродвигателем, соблюдайте правила техники безопасности. Не допускайте его перегрева и следите, чтобы он эксплуатировался в подходящих условиях. При поломке агрегата или первых признаках неисправности проведите технический осмотр и устраните неполадки. Если проблема слишком серьезная, и вы не можете справиться с ней самостоятельно, обратитесь к специалисту. Срок службы двигателя зависит от множества факторов, но в ваших силах свести к минимуму возможность поломки и сделать так, чтобы устройство работало долго и эффективно.

Как увеличить мощность трехфазного асинхронного двигателя в однофазной сети

двигатель и конденсатор у тепловой пушки

При обычном подключении трехфазного асинхронного двигателя на одну фазу мощность двигателя и его крутящий момент значительно снижается, удается получить около 30% от номинальной мощности. Ниже мы рассмотрим причины снижения мощности и схемы включения двигателя, повышающие мощность и крутящий момент.

Для нормальной работы асинхронного трехфазного двигателя требуется подавать на каждую обмотку напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения на других обмотках, так как фазы три то оно сдвигается на 1200. При обычном подключении трехфазного двигателя к однофазной сети , на одну обмотку подается фаза, на другую фаза сдвигается конденсатором, а третья обмотка подключается без сдвига фаз. Так вот третья обмотка создает момент вращения в противоположном направлении. Поэтому лучших результатов можно  добиться, отключив одну обмотку. Так двигатель будет работать аналогично однофазному двигателю. Кстати у трехфазных двигателей часто сгорает одна обмотка, а две остаются целыми, такой двигатель можно здесь применить.

Подключаем только две обмотки

схема подключения двигателя на две обмотки

Меняем местами выводы одной обмотки

подключение трехфазного двигателя с повышением мощности меняя обмотку

Подключаем эту обмотку через конденсатор

повышение мощности асинхронного двигателя меняя местами выводы обмотки

Еще лучших результатов можно добиться, если выводы третье обмотки поменять местами, так третья обмотка будет помогать создавая момент вращения в правильном направлении. Так можно получить больше 50% мощности от номинала. Эту обмотку двигателя желательно также подключить через конденсатор. Конденсаторы должны быть одинаковой емкости. Для того чтобы узнать правильно ли подобраны конденсаторы мерим напряжение на каждой обмотке, оно должно быть приблизительно равно. Подробнее о подборе конденсатора для подключения трехфазного асинхронного двигателя.

Еще одна схема

3-phase-1phase

Здесь две обмотки подключены в противофазно  на напряжение 220В

Ну, а 100% мощности от асинхронного двигателя можно получить используя частотный преобразователь, частотный преобразователь может работать на одной фазе выдавая три.

Можно ли увеличить мощность электродвигателя

Автор На чтение 19 мин. Опубликовано

Бывает, что мощности электродвигателя недостаточно для обеспечения запуска и работы какого-либо устройства. Как увеличить мощность электродвигателя? Прежде всего, следует знать причину: почему не хватает мощности – а она кроется в параметрах тока, протекающего по обмоткам агрегата. Следовательно, нужно увеличить его значение, либо включив двигатель в сеть большей частоты (если это устройство переменного тока), либо внеся некоторые конструктивные изменения (при включении в бытовую сеть). Ниже мы рассмотрим последний случай.

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для проведения работ вам следует «вооружиться»:

  • набором проводов разного сечения;
  • тестером;
  • частотным преобразователем;
  • источником тока с изменяемой ЭДС.

Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение. Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС (если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны).

Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат. Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза (со 110В до 220В), мощность двигателя увеличилась в четыре раза.

Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя – перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0.5 мм заменен проводом сечением 0.75 мм, показатель мощности вырастает в 1.5 раза.

Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении (тормозящий момент). Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела – двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. В этом случае двигатель «выдаст» более 50% мощности от номинала. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:

  • Приборы с непосредственной связью (выпрямители). Они не подходят для мощного оборудования, но с небольшим двигателем, использующимся в быту, способны «справиться». С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц. При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне.
  • Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии – выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. Не забывайте о мерах предосторожности.

Увеличение оборотов электродвигателя

Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания. Обратите внимание на следующие нюансы:

  • Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.
  • Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости.
  • Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками (в них используется обратная связь), поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями (главное различие – невозможность осуществления реверса путем переполюсовки). Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа.

В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя.

Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов (синхронного и асинхронного). Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты.

Зная, как сделать мощнее электродвигатель, вы сможете заставить оборудование, к которому он подключен, работать с гораздо большей эффективностью и КПД. Естественно, перед началом работ следует четко представлять себе номинальную мощность двигателя. Данные можно найти в паспорте или на табличке, прикрепленной к корпусу агрегата. Если они отсутствуют (или не читаемы), воспользуйтесь одним из способов определения мощности, описанных в предыдущих статьях.

Работая с электродвигателем, соблюдайте правила техники безопасности. Не допускайте его перегрева и следите, чтобы он эксплуатировался в подходящих условиях. При поломке агрегата или первых признаках неисправности проведите технический осмотр и устраните неполадки. Если проблема слишком серьезная, и вы не можете справиться с ней самостоятельно, обратитесь к специалисту. Срок службы двигателя зависит от множества факторов, но в ваших силах свести к минимуму возможность поломки и сделать так, чтобы устройство работало долго и эффективно.

1. Какие электродвигатели применяются чаще всего?

Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя требуется трехфазное напряжение, создающее на обмотках статора вращающееся магнитное поле. Это поле приводит в движение ротор двигателя, который передает крутящий момент на нагрузку, например, на пропеллер вентилятора или редуктор конвейера. Изменяя конфигурацию обмоток статора, можно менять основные характеристики привода – частоту оборотов и мощность на валу. В случае работы асинхронного электродвигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы.

Также в настоящее время находят применение двигатели постоянного тока. Данные приводы имеют щетки, подверженные износу и искрению. Кроме того, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока используются там, где необходимо быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

2. Какие способы управления электродвигателями используются на практике?

Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности. Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение заданной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной скоростью и сможет обеспечить мощность на валу не более номинала. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, используют преобразователи частоты. ПЧ может обеспечить нужный режим разгона и торможения, а также позволит оперативно управлять частотой работы.

Для обеспечения требуемого разгона и торможения без изменения рабочей частоты применяют устройство плавного пуска (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя, используют схему включения «звезда-треугольник».

Для запуска двигателей без ПЧ и УПП широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

3. Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?

Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.

Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.

4. Как определить мощность электродвигателя?

Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по шильдику. На нем указана механическая мощность (мощность на валу), значение которой всегда меньше потребляемой мощности за счет потерь на трение и нагрев. Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, можно очень приблизительно оценить характеристики привода по его габаритам. При одинаковой мощности двигатель с бо́льшим диаметром вала будет иметь более высокую мощность на валу и меньшую частоту оборотов.

Также мощность можно определить по нагрузке и по настройкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Еще один способ – включаем двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого измеряем токоизмерительными клещами ток, который должен быть одинаков по всем обмоткам. Для приблизительной оценки мощности асинхронного двигателя, подключенного по схеме «звезда», нужно разделить номинальный измеренный ток на 2.

5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?

Бывает так, что известен ток асинхронного двигателя (по измерениям в номинальном режиме или по шильдику), но неизвестна его мощность. Как в таком случае рассчитать мощность? Обычно используют следующую формулу:

Р = I (1,73·U·cosφ·η)

где:
Р – номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт (указывается на шильдике),
I – ток двигателя, А,
U – напряжение питания обмоток (380 В при подключении в «звезду», 220 В при подключении в «треугольник»),
cosφ, η – коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь (обычно 0,7…0,8).

Для расчета тока по известной мощности пользуются обратной формулой:

I = P/(1,73·U·cosφ·η)

Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в «звезду» (это подключение используется чаще всего), существует простое эмпирическое правило – чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2.

7. Как увеличить мощность электродвигателя?

Номинальная мощность на валу, которая указывается на шильдике двигателя, обычно ограничивается допустимым током, а значит – нагревом корпуса привода. Поэтому при увеличении мощности необходимо предпринять дополнительные меры по охлаждению электродвигателя, установив отдельный вентилятор.

При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Мощность также можно увеличить с помощью редуктора или ременной передачи, пожертвовав количеством оборотов, если это допустимо.

Если приведенные советы неприменимы – придётся менять двигатель на более мощный.

8. Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети (380 на 220)?

При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

9. Какие исполнения двигателей бывают?

В зависимости от исполнения электродвигатели классифицируются по способу монтажа, классу защиты, климатическому исполнению. Существует два основных способа монтажа асинхронных электродвигателей – на лапах и через фланец. Оба варианта исполнения в различных комбинациях показаны в таблице ниже.

Виды климатического исполнения предполагают использование двигателя в определенных климатических зонах: умеренный климат (У), холодный климат (ХЛ), умеренно-холодный климат (УХЛ), тропический климат (Т), общеклиматическое исполнение (О), общеклиматическое морское исполнение (ОМ), всеклиматическое исполнение (В). Также различают категории размещения (на открытом воздухе, под навесом или в помещении и т.д.).

Класс защиты обозначает характер защиты двигателя от попадания пыли и влаги. Наиболее часто встречаются приводы с классами IP55 и IP55.

10. Зачем электродвигателю тормоз?

В некоторых устройствах (лифтах, электроталях, лебедках) при остановке двигателя необходимо зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который входит в конструкцию двигателя и располагается в его задней части. Управление тормозом осуществляется с помощью частотного преобразователя или схемы на контакторах.

11. Как двигатель обозначается на электрических схемах?

Электродвигатель обозначается на схемах с помощью буквы «М», вписанной в круг. Также на схемах могут быть указаны порядковый номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток ( «звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений показаны ниже.

12. Почему греется электродвигатель?

Двигатель может нагреваться по одной из следующих причин:

  • износ подшипников и повышенное механическое трение
  • увеличение нагрузки на валу
  • перекос напряжения питания
  • пропадание фазы
  • замыкание в обмотке
  • проблема с обдувом (охлаждением)

Нагрев двигателя резко снижает его ресурс и КПД, а также может приводить к поломке привода.

13. Типичные неисправности электродвигателей

Выделяют два вида неисправностей электродвигателей: электрические и механические.

К электрическим относятся неисправности, связанные с обмоткой:

  • межвитковое замыкание
  • замыкание обмотки на корпус
  • обрыв обмотки

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

  • износ и трение в подшипниках
  • проворачивание ротора на валу
  • повреждение корпуса двигателя
  • проворачивание или повреждение крыльчатки обдува

Замена подшипников должна производиться регулярно с учетом их износа и срока службы. Крыльчатка также меняется в случае повреждения. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и единственный выход — замена двигателя.

Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!

При обычном подключении трехфазного асинхронного двигателя на одну фазу мощность двигателя и его крутящий момент значительно снижается, удается получить около 30% от номинальной мощности. Ниже мы рассмотрим причины снижения мощности и схемы включения двигателя, повышающие мощность и крутящий момент.

Для нормальной работы асинхронного трехфазного двигателя требуется подавать на каждую обмотку напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения на других обмотках, так как фазы три то оно сдвигается на 120 0 . При обычном подключении трехфазного двигателя к однофазной сети , на одну обмотку подается фаза, на другую фаза сдвигается конденсатором, а третья обмотка подключается без сдвига фаз. Так вот третья обмотка создает момент вращения в противоположном направлении. Поэтому лучших результатов можно добиться, отключив одну обмотку. Так двигатель будет работать аналогично однофазному двигателю. Кстати у трехфазных двигателей часто сгорает одна обмотка, а две остаются целыми, такой двигатель можно здесь применить.

Подключаем только две обмотки

Меняем местами выводы одной обмотки

Подключаем эту обмотку через конденсатор

Еще лучших результатов можно добиться, если выводы третье обмотки поменять местами, так третья обмотка будет помогать создавая момент вращения в правильном направлении. Так можно получить больше 50% мощности от номинала. Эту обмотку двигателя желательно также подключить через конденсатор. Конденсаторы должны быть одинаковой емкости. Для того чтобы узнать правильно ли подобраны конденсаторы мерим напряжение на каждой обмотке, оно должно быть приблизительно равно. Подробнее о подборе конденсатора для подключения трехфазного асинхронного двигателя.

Здесь две обмотки подключены в противофазно на напряжение 220В

Ну, а 100% мощности от асинхронного двигателя можно получить используя частотный преобразователь, частотный преобразователь может работать на одной фазе выдавая три.

Комментарии и отзывы

Повышаем мощность двигателя 3 фазный на 1 фазе : 34 комментария

Такой способ повышения мощности эл.двигателя не годится.Двигатель нужно подключить в треугольник если у него три конца то придется разобрать двигатель и вывести ещё три

Да придется разбирать двигатель и перепаивать концы. При необходимости можно и разобрать, если знаешь что делаешь

двигатель разобрать не такуж и долго а если понимаешь что делать то можно и распаять и заодно подшипники смазать)))

Согласен наработка полезная не требует особых затрат и простая в
исполнении.

Обычно я считаю 6.6 mf на 100 ватт движка. И подключаю в треугольник.
А как посчитать емкость , если использовать схему включения в звезду, но с переключением одной из обмоток , когда используется два конденсатора одинаковой емкости. Повысится ли мощность, ведь в звезду движок на 380, а в треугольник на 220.

Михаил, ка подбирать конденсатор есть статья, оба конденсатора одинаковой емкости.
Здесь разницы нет подключать в звезду или треугольник В обоих случаях будет напряжение 220. Посмотри на схему там ноль подключается к средней точке. Поэтому на обмотку будет подано 220В, при подключении в треугольник также на обмотку будет приходится 220В

Добрый день.Подскажите как можно узнать какое подключение обмоток у двигателя “звезда” или “треугольник”?? С него выходит три провода, а как в нём подключение неизвестно?? Хочу его запустить, а какой конденсатор ставить не знаю??

Скорее всего этот двигатель соединен в звезду. Конденсатор зависит от мощности, в статьях формула есть.

Доброго времени….
Подскажите – Трехфазный двигактель 1,5 кВт., подключен треугольником, два кондера по 100 mf – пуск 200mf, в работу остаётся 100mf, двигатель (под нагрузкой) не запускается. Что делать? Увеличить пуск до 250mf, а в работе так и оставить 100mf?

Джек, попробуй рабочий конденсатор увеличить до 150mf, а пусковой до 300mf

Увеличеть то можно, а двигатель не сгорит?

Не должен, эти емкости рассчитаны в соответствии с формулой

2 admin – Спасибо огромное. Всё получилось! А, я уже думал двигатель на метал сдать!
admin – ГОЛОВА!
Советую Всем, прислушиваться к его советам (сори за тафтологию :).

Подскажите кто сможет -Электродвигатель, кВт/В 0,75 ¸1,5/380- (скопировано с руководства станка ТВ7) имеется в виду двигатель выдает такую мощностьв зависимости от выбранной передачи, или могут устанавливатся моторы в этом диапазоне.
И второй вопрос- может ли мотор к примеру 1,5 кВт на 220 заменить 1,5 на 380 или может быть если на 220 то нужен 2кВт это как пример.

Жека, надо смотреть на шильдике двигателя. Мощность двигателя не зависит от передачи. В руководстве могут указывать диапазон мощностей с которыми устанавливают двигателя.
Главное чтобы двигатель по размерам, по креплению, по валу подошел.

Спасибо за ответ.
Хотелось бы прояснить второй вопрос:
мотор 1,5кВт 380В= 1,5кВт 220В или это будет где то вот так= 2кВт 220В
и в чев могут быть отличия равных по мощности моторах, в размерах из за разной обмотки и т.д.?

Отличие в токе 380Вольт*(умножить на)4Ампера=1,5кВт и 220Вольт*(умножить на)7Ампер =1,5кВт

Спасибо за ответы1

Как схему на рис.3 включить в реверс. Спасибо!

Сергей, надо другую обмотку (I) подключить через конденсатор, а II напрямую

А обмотка (III) так и остаеться?, полярность менять не нужно ?? Если её подключение оставить как и есть не будет ли она наоборот “мешать ” вращениию ротора!

Да, III обмотка пусть так остается, “мешать” не будет. Это как для реверса на трех фазах, меняется подключение двух обмоток а третья остается как есть.

Спасибо за ответ! Через пару деньков попробую отпишусь!

Здравствуйте всем!
Вопрос 1: эл.двигатель , 3-фазный, 2800 об/мин, ток 1,4 А, обмотки “звезда”, 220В, предусмотрено подключение через понижающий трансформатор 380/220 В. Как подключить к однофазной сети? Как подключить к двум фазам?(имеется такое).
Вопрос 2: как подключить 3-фазный эл.двигатель – обмотки в “треугольник”, 1500 об/мин, 1,1 Квт, к двум фазам?
Заранее благодарю!

При подключении по схеме 3,с двумя конденсаторами,плюс пусковой параллельно С1,двигатель не запускается.почему. а при подключении без второго конденсатора все нормально запускается.и второй вопрос-где будет больше остаточная мощность,при подключении по этим двум схемам с обратной обмоткой,или при треугольник с конденсатором. спасибо.

здравствуйте все.подскажите пожалуйста-При подключении по схеме 3,с двумя конденсаторами,плюс пусковой
параллельно С1,двигатель не запускается.почему. а при подключении без
второго конденсатора все нормально запускается.и второй вопрос-где
будет больше остаточная мощность,при подключении по этим двум схемам с
обратной обмоткой,или при треугольник с конденсатором. спасибо

На этих схемах “в звезду” ноль сетевого напряжения подключены к средней точке поэтому здесь потери мощности буду такие же как и в треугольник. Но за счет отключения одной обмотки мощность должна повысится.

спасибо за ответ.а можно как то на холостом ходу двигателя увидеть изменение мощности между треугольником и звездой с отключенной обмоткой,по току,или так не получится сравнить?

На холостом ходу смысла нет. Надо нагрузить двигатель и посмотреть при какой схеме он себя лучше чувствует, греется или нет, что со скоростью и тд

Нагружал двигатель при помощи доски, эл.двиг. пробовал с различными схемами включения, на движке должен стоять шкив, включаешь и доской жмешь на шкив, если память не изменяет самая малая мощность при обычном вкл. звездой с конденсатором, потом треугольник, а когда одну обмотку отключил то офигел, реальный прирост мощности, короче разобрал, вывел 6 концов и остановился на третей схеме, в простом варианте просто отсоединить одну обмотку и все, только вот непонятно зачем тогда везде рисуют с третей обмоткой?

Нужна консультация. Попался мне движок. 3квт/1425об.мин.При проверке обнаружил, что одна из фазных обмоток замкнута на корпус. После разборки движка стало визуально видно, что сгорела одна из катушек в фазной обмотке. Так как я собираюсь эксплуатировать движок в однофазнох сети, то возникла мысль удалить эту сгоревшую катушку. Что я и сделал. Удалил, теперь на статоре остались свободными два паза, а вывод на клеммную колодку я сделал с предидущей катушки. Запустил его по схеме “звезда”, подав напругу на неповреждённые обмотки, а кондёр подключил к этой, проблемной, обмотке. Двигатель заработал нормально, но кто мне объяснит, много ли я потерял в мощности? И как поведёт себя этот движок если включить его в “треугольник”? Повторюсь: я удалил е всю обмотку одной из фаз, а лишь одну её секцию. И эксплуатировать буду только однофазной сети.

Владимир, Ни разу так не делал, я бы не стал так заморачиваться просто одну обмотку подключил бы на прямую, вторую через кондер, а сгоревшую отключил бы. Кстати это хороший способ продлить жизнь двигателю. Двигатель работает и ладно.

Здравствуйте. Вопрос, двигатель от стиралки, однофазный 180вт, 1350об, конд.7мкф. Неисправность, ток ХХ-3.2А, после 1 (одной) мин. работы почувствовал что он греется. Вялый разбек и обороты кажется не полные. Отключил, разобрал, а ротор горяченный рукой еле держиш, а статор и ротор просто теплые. Из за чего это может быть?

FAQ по электродвигателям | Техпривод


Какие электродвигатели применяются чаще всего?
Какие способы управления электродвигателями используются?
Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?
Как определить мощность электродвигателя?
Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?
Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?
Как увеличить мощность электродвигателя?
Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети?
Какие исполнения двигателей бывают?
Зачем электродвигателю тормоз?
Как двигатель обозначается на электрических схемах?
Почему греется электродвигатель?
Типичные неисправности электродвигателей


1. Какие электродвигатели применяются чаще всего?


Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию и относительно недороги.


Для работы асинхронного двигателя требуется трехфазное напряжение, создающее на обмотках статора вращающееся магнитное поле. Это поле приводит в движение ротор двигателя, который передает крутящий момент на нагрузку, например, на пропеллер вентилятора или редуктор конвейера. Изменяя конфигурацию обмоток статора, можно менять основные характеристики привода – частоту оборотов и мощность на валу. В случае работы асинхронного электродвигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы.

Асинхронный электродвигатель SIEMENS


Также в настоящее время находят применение двигатели постоянного тока. Данные приводы имеют щетки, подверженные износу и искрению. Кроме того, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока используются там, где необходимо быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.


В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.


2. Какие способы управления электродвигателями используются на практике?


Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности. Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение заданной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной скоростью и сможет обеспечить мощность на валу не более номинала. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, используют преобразователи частоты. ПЧ может обеспечить нужный режим разгона и торможения, а также позволит оперативно управлять частотой работы.


Для обеспечения требуемого разгона и торможения без изменения рабочей частоты применяют устройство плавного пуска (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя, используют схему включения «звезда-треугольник».


Для запуска двигателей без ПЧ и УПП широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.


3. Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?


Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.


Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.


4. Как определить мощность электродвигателя?


Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по шильдику. На нем указана механическая мощность (мощность на валу), значение которой всегда меньше потребляемой мощности за счет потерь на трение и нагрев. Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, можно очень приблизительно оценить характеристики привода по его габаритам. При одинаковой мощности двигатель с бо́льшим диаметром вала будет иметь более высокую мощность на валу и меньшую частоту оборотов.


Также мощность можно определить по нагрузке и по настройкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).


Еще один способ – включаем двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого измеряем токоизмерительными клещами ток, который должен быть одинаков по всем обмоткам. Для приблизительной оценки мощности асинхронного двигателя, подключенного по схеме «звезда», нужно разделить номинальный измеренный ток на 2.


5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?


Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.


Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.


Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.


6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?


Бывает так, что известен ток асинхронного двигателя (по измерениям в номинальном режиме или по шильдику), но неизвестна его мощность. Как в таком случае рассчитать мощность? Обычно используют следующую формулу:


Р = I (1,73·U·cosφ·η)


где:

Р – номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт (указывается на шильдике),

I – ток двигателя, А,

U – напряжение питания обмоток (380 В при подключении в «звезду», 220 В при подключении в «треугольник»),

cosφ, η – коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь (обычно 0,7…0,8).


Для расчета тока по известной мощности пользуются обратной формулой:


I = P/(1,73·U·cosφ·η)


Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в «звезду» (это подключение используется чаще всего), существует простое эмпирическое правило – чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2.


7. Как увеличить мощность электродвигателя?


Номинальная мощность на валу, которая указывается на шильдике двигателя, обычно ограничивается допустимым током, а значит – нагревом корпуса привода. Поэтому при увеличении мощности необходимо предпринять дополнительные меры по охлаждению электродвигателя, установив отдельный вентилятор.


При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Мощность также можно увеличить с помощью редуктора или ременной передачи, пожертвовав количеством оборотов, если это допустимо.


Если приведенные советы неприменимы – придётся менять двигатель на более мощный.


8. Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети (380 на 220)?


При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.


9. Какие исполнения двигателей бывают?


В зависимости от исполнения электродвигатели классифицируются по способу монтажа, классу защиты, климатическому исполнению. Существует два основных способа монтажа асинхронных электродвигателей – на лапах и через фланец. Оба варианта исполнения в различных комбинациях показаны в таблице ниже.

Варианты монтажного исполнения электродвигателя


Виды климатического исполнения предполагают использование двигателя в определенных климатических зонах: умеренный климат (У), холодный климат (ХЛ), умеренно-холодный климат (УХЛ), тропический климат (Т), общеклиматическое исполнение (О), общеклиматическое морское исполнение (ОМ), всеклиматическое исполнение (В). Также различают категории размещения (на открытом воздухе, под навесом или в помещении и т.д.).


Класс защиты обозначает характер защиты двигателя от попадания пыли и влаги. Наиболее часто встречаются приводы с классами IP55 и IP55.


10. Зачем электродвигателю тормоз?


В некоторых устройствах (лифтах, электроталях, лебедках) при остановке двигателя необходимо зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который входит в конструкцию двигателя и располагается в его задней части. Управление тормозом осуществляется с помощью частотного преобразователя или схемы на контакторах.


11. Как двигатель обозначается на электрических схемах?


Электродвигатель обозначается на схемах с помощью буквы «М», вписанной в круг. Также на схемах могут быть указаны порядковый номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток ( «звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений показаны ниже.

Обозначение электродвигателя на схеме


12. Почему греется электродвигатель?


Двигатель может нагреваться по одной из следующих причин:

  • износ подшипников и повышенное механическое трение
  • увеличение нагрузки на валу
  • перекос напряжения питания
  • пропадание фазы
  • замыкание в обмотке
  • проблема с обдувом (охлаждением)


Нагрев двигателя резко снижает его ресурс и КПД, а также может приводить к поломке привода.


13. Типичные неисправности электродвигателей


Выделяют два вида неисправностей электродвигателей: электрические и механические.


К электрическим относятся неисправности, связанные с обмоткой:

  • межвитковое замыкание
  • замыкание обмотки на корпус
  • обрыв обмотки


Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.


Механические неисправности:

  • износ и трение в подшипниках
  • проворачивание ротора на валу
  • повреждение корпуса двигателя
  • проворачивание или повреждение крыльчатки обдува


Замена подшипников должна производиться регулярно с учетом их износа и срока службы. Крыльчатка также меняется в случае повреждения. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и единственный выход — замена двигателя.


Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!


Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя
Использование тормозных резисторов с преобразователями частоты

Как уменьшить, увеличить обороты электродвигателя 220 и 12В?

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор  – регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Способы изменения вращения зависят от модели электрической машины. Характеристики электрических машин отличаются: постоянного и переменного тока, однофазные, трехфазные. Поэтому говорить нужно о каждом случае отдельно.

Простейший вариант

Простейший вариант изменения оборотов электродвигателяЛегче всего изменять обороты электродвигателя постоянного тока. Они меняются простым изменением напряжения питания. Причем неважно где: на якоре или на возбуждении, но это касается только маломощных машин с минимальной нагрузкой. В основном управление скоростью вращения производят по цепи якоря. Более того, здесь возможно реостатное регулирование, если мощность мотора небольшая, или есть довольно мощный реостат.

Это самый неэкономичный вариант. Механические характеристики двигателя с независимым возбуждением самые невыгодные из-за больших потерь, результатом чего является падение механической мощности, КПД.

Еще одна возможность – введение реостата в обмотку возбуждения. Рассматривая характеристики двигателя с независимым возбуждением, увидим, что регулирование скорости вращения возможно только в сторону увеличения оборотов. Это происходит ввиду насыщения обмотки.

Итак, реостатное регулирование скорости вращения аппарата независимого возбуждения оправдано в системах с минимальной нагрузкой. Лучше всего, когда работа при таком включении буде периодической.

В цепи якоря

Схема подключения цепи якоря к источнику напряженияЭто лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.

Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

Схема «двигатель-генератор»

В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

Для низкого напряжения

Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

Схема для низкого напряжения

Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу

Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в. Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума. Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу на 24В

Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

Схема для изменения оборотов на коллекторных машинахТакие моторы стоят на электродрелях, электролобзиках и другом инструменте. Чтобы уменьшить или увеличить обороты, достаточно, как и в предыдущих случаях, изменять напряжение питания. Для этой цели также есть свои решения.

Конструкция подключается непосредственно к сети. Регулировочный элемент – симистор, управление которого осуществляется динистором. Симистор ставится на теплоотвод, максимальная мощность нагрузки – 600 Вт.

Если есть подходящий ЛАТР, можно все это делать при помощи его.

Двухфазный двигатель

Схема на двухфазный двигательАппарат, имеющий две обмотки – пусковую и рабочую, по своему принципу является двухфазным. В отличие от трехфазного имеет возможность менять скорость ротора. Характеристика крутящегося магнитного поля у него не круговая, а эллиптическая, что обусловлено его устройством.

Есть две возможности контролирования числа оборотов:

  1. Менять амплитуду напряжения питания (Uy),
  2. Фазное – меняем емкость конденсатора.

Такие агрегаты широко распространены в быту и на производстве.

Обычные асинхронники

Электрические машины трехфазного тока, несмотря на простоту в эксплуатации, обладают рядом характеристик, которые нужно учитывать. Если просто изменять питающее напряжение, будет в небольших пределах меняться момент, но не более. Чтобы в широких пределах регулировать обороты, необходимо довольно сложное оборудование, которое просто так собрать и наладить сложно и дорого.

Схема работы преобразователя частоты

Для этой цели промышленностью налажен выпуск частотных преобразователей, помогающих менять обороты электродвигателя в нужном диапазоне.

Асинхронник набирает обороты в согласии с выставленными на частотнике параметрами, которые можно менять в широком диапазоне. Преобразователь – самое лучшее решение для таких двигателей.

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема прибора триакСхема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Преобразователи на электронных ключах

Тиристорные регуляторы мощности являются одними из самых распространенных, обладающие простой схемой работы.

Тиристор ку202н и его схема

Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор  содержит трансформатор с многочисленными обмотками.

Схема стабилизатора постоянного тока

Схема стабилизатора постоянного тока

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.

Микросхема U2008BПромышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно. Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Как увеличить мощность двигателя? 16 способов — журнал За рулем

Как добавить лошадиных сил своему автомобилю?

Материалы по теме

«Дурь водителя прямо пропорциональна мощности двигателя»

Юмор из Сети

Идею материала подсказала голова неизвестного посетителя, появившаяся в двери. Голова осмотрелась, поздоровалась и изрекла следующее:

— Ребята! А вот как повысить мощность двигателя?

Несколько фраз про степень сжатия и полноту сгорания быстро заставили голову исчезнуть. А у нас в итоге появился вот такой материал. На тот случай, если голова появится снова…

Материалы по теме

Откуда берется мощность?

Для того чтобы поднять мощность двигателя внутреннего сгорания, есть два пути. Нужно либо заставить топливо работать эффективнее, либо увеличить его потребление. Других путей не существует, поскольку всю свою энергию ДВС черпает исключительно из бензина или дизтоплива. Остается распорядиться энергией сгорания как можно эффективнее.

Снижаем механические потери

Никакой двигатель не выдаст полную мощность, если значительная часть энергии будет уходить на преодоление механических потерь. Избавиться от них полностью невозможно, а вот снизить — реально. Именно с этой целью двигателестроители стали применять облегченные поршни и шатуны, сохраняя их исходную размерность. Такие комплекты для моторов зачастую продаются — тюнингисты этим охотно пользуются. Моторчику становится легче раскручивать массивные детали.

Уменьшаем сопротивление на входе

Воздушный фильтр нулевого сопротивления. Ну очень «спортивный» имидж! Многие искренне не понимают, почему их не устанавливают на все машины серийно…

Воздушный фильтр нулевого сопротивления. Ну очень «спортивный» имидж! Многие искренне не понимают, почему их не устанавливают на все машины серийно…

Материалы по теме

Без воздуха ДВС мгновенно заглохнет — это понятно. А поскольку добраться до камер сгорания воздуху не очень просто, стоит облегчить ему жизнь. Путей несколько — установить воздушный фильтр нулевого сопротивления, отполировать каналы впускного трубопровода. Сразу отметим, что трубопроводы нынче, в основном, делают из пластика, а потому там много не наполируешь. Да и «нулевик» на входе не подарок. Пусть его сопротивление меньше, чем у штатного фильтра, а потому он не так сильно душит мотор, но это достигается худшей фильтрующей способностью. Иными словами — меньше сопротивление, но больше грязи. Кстати, на двигателях водного транспорта такой проблемы нет…

Повышаем степень сжатия

Чем выше степень сжатия, то есть отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания, тем выше его мощность — это азбука. Но просто так степень сжатия не поднять: потребуется механическое вмешательство. Типичные пути — подрезать головку блока цилиндров, применить более тонкую прокладку и т.п.

Увеличиваем рабочий объем

Это еще одна страничка азбуки: чем больше литраж мотора, тем больше от него можно требовать. А увеличить объем можно двумя путями: увеличением хода поршня и диаметра цилиндра.

Наддуваем

Чтобы увеличить количество сгораемого топлива, нужно добавить воздух, а для этого применяют наддув. Способов много — турбокомпрессор, приводные нагнетатели разных типов. Если компрессор на машине уже есть, то его можно попытаться немножко «дожать» — разумеется, в разумных пределах, а то он разнесет все на свете.

Охлаждаем наддувочный воздух

Тюнингованный наддув — ну очень красиво…

Тюнингованный наддув — ну очень красиво…

Если воздух, нагретый компрессором, пропустить через интеркулер, то его плотность вырастет, а потому наполнение цилиндров улучшится.

Нагреваем мотор

Чем выше температура ДВС, тем выше его КПД. Понятно, что перегрев — штука опасная, но если поиграть с температурой в небольших пределах (скажем, регулировкой термостата), то можно чего-то добиться. Кстати, той же цели в свое время добивались, отказываясь от приводного вентилятора системы охлаждения в пользу электрического. Тот крутился не постоянно, а только при необходимости, значительно ускоряя прогрев мотора и несколько увеличивая его КПД.

Материалы по теме

А98 

Простейший путь к увеличению мощности — переход на высокооктановый бензин: если, конечно, мотор на него рассчитан. Чем выше октан, тем больше угол опережения зажигания — контроллер введет необходимые поправки, и ваша мощность чуть-чуть подпрыгнет. Любопытно, что большинство представителей нефтехимических компаний сегодня дружно ратуют за безоговорочный переход на 98-й безо всяких «если» — мол, будет только лучше. А если бензин — с улучшенной моющей способностью, то и подавно.

Масло

С маслом все просто. Менее вязкое масло априори сулит меньшее трение, а потому на предельных режимах моторчик сможет выдавить из себя лишнюю лошадиную силу…

Закись азота (NOS)

Закись азота (N2O) при нагревании распадается на кислород и азот. Поэтому во время сгорания топливно-воздушной смеси становится доступным больше кислорода — около 31%, против 21% в обычном воздухе. Это позволяет добавить побольше горючего, выжимая из мотора лишние силы. Кроме того, когда эта закись испаряется, она обеспечивает охлаждение всасываемого воздуха. Плотность растет, кислорода становится больше — и так далее. На практике запаса этой закиси обычно хватает на несколько секунд работы. А ресурс мотора гробится в несколько раз.

Чип-тюнинг

Чип-тюнинг — чемпион по популярности. Внешние приличия соблюдены, а что внутри — сразу и не поймешь. Как правило, прибавил мощность — убавил ресурс или ухудшил экологию…

Чип-тюнинг — чемпион по популярности. Внешние приличия соблюдены, а что внутри — сразу и не поймешь. Как правило, прибавил мощность — убавил ресурс или ухудшил экологию…

Материалы по теме

Самое популярное развлечение тюнингистов. Мотор вскрывать не надо, а мощность может вырасти… Обычно увеличивают подачу топлива, добавляя мощность, но ухудшая экологию.

Наращиваем обороты

Разблокировав электронный ограничитель частоты вращения двигателя, обычно можно поднять мощность на самом пике оборотов. Когда-то безнаддувная Хонда выдавала 160 л.с. с 1,6-литрового двигателя. Как? Да просто двигатель крутился почти до 8000 об/мин — почти как на мотоцикле.

Комплектующие

Давно известно, что свечи зажигания, фильтры, высоковольтные провода и прочие комплектующие разных производителей способны выдавать несколько лучшие показатели по сравнению с «серой массой». А если применить всё и сразу? Когда-то мы поставили такой эксперимент на вазовском моторе, заменив все указанные комплектующие на победителей зарулевских экспертиз. Что ж, мощность реально поднялась — до 4–5%! Однако чем выше рейтинг комплектующих, применяемых на конвейере, тем меньшего эффекта можно будет добиться.

Присадки

Присадочники любят обещать сумасшедшие проценты от применения своих снадобий. Зарулевские экспертизы разных лет обычно показывали более скромные результат

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как любили наши предки
электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с
электропоезда с дистанционным управлением
автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических
моторы сейчас в комнате с тобой? Наверное, два
в вашем компьютере для начала
ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если
вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих
игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы;
На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей.
Электродвигатели зарекомендовали себя одними из лучших
изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они
работай!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами.
Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону
перед осью, с прорезями в ней, находится коммутатор, удерживающий двигатель
вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а
ось
(металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять
машина какая то.Как это работает на практике? Как именно
ваш
преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть
вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю,
и положите его между полюсами мощной постоянной подковы
магнит.
Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее,
провод будет прыгать
кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это
прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный
объяснение.Когда
электрический ток начинает течь по проводу, он создает
магнитное поле вокруг него. Если разместить провод возле постоянного
магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным
поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом
либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм
вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от
магнит, и это то, что заставляет провод подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя
удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда
называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки.
рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем
в направлении Течения
(который течет от положительного к
отрицательная клемма АКБ), а Первая
палец в
направление поля (которое
течет с севера на южный полюс
магнит), ваш thuMb будет
покажите направление, в котором провод
Ходы.

Это …

  • Первый палец = Поле
  • SeCond палец = Текущий
  • ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный,
это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогавшие разобраться
тайна электричества еще в 18 веке считала, что это поток положительных зарядов,
так что она перетекала с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током.
и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как
электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора,
обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель.
на борту авианосца.
Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото,
но на самом деле это медь,
хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено
ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была
открыл в 1820 году французский физик Андре-Мари
Ампер
(1775–1867), и это основная наука об электродвигателе. Но если
мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое
немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867).
и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец
Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они
пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что
фактически
два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них
отводит электрический ток от нас по проводам, а другой
один возвращает ток обратно. Потому что ток течет в
Правило левой руки Флеминга говорит нам
два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы
включите электричество, один из проводов двинется вверх и
другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась
постоянно — и мы будем на пути к созданию электрического
двигатель. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут
быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко
достаточно, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали
положение, он перевернется, и электрический ток будет
течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого
сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в
в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел!
Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать
перетасовки назад и вперед на месте, фактически никогда не
везде.

Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода
электрический ток, который периодически меняет направление, что известно
как переменный ток (AC).
В виде небольших батарейных
двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент
назвал коммутатором
концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических
имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на
слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же
путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В своей простейшей форме
Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и
его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда
катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к
каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора
подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару свободных
разъемы, называемые щетками,
сделали
либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш
«свинец») или тонкие отрезки упругого металла,
который (как
название предполагает) «задела» коммутатор. С
коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи,
катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Работа: упрощенная схема частей в электрическом
двигатель. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается.
наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда
толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен
большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент)
что
двигатель может творить тремя способами: либо у нас может быть больше
мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток
протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много
«витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в
круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается
внутри него. Чем ближе магнит и катушка, тем
большее усилие, которое может создать двигатель.

Несмотря на то, что мы описали ряд различных частей, вы можете представить двигатель как имеющий всего два основных компонента:

  • По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
  • Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

Такие двигатели постоянного тока

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. В небольших приборах (например, кофемолках или электрических блендерах) обычно используются так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

  • Когда вы питаетесь постоянным током, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
  • Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно в шаге, поэтому сила на катушке всегда в одном и том же направлении, а двигатель всегда вращается по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток в катушке меняют направление каждый раз, когда изменяется ток питания.Это означает, что сила на катушке всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать от постоянного или переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электроэнергии, а статор — это постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменены электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах.
Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

,

5 факторов, снижающих КПД двигателя и способы его повышения

КПД двигателя и потери энергии

Следует подчеркнуть, что стандартный электродвигатель уже является очень эффективным устройством с КПД выше 80% в большей части рабочего диапазона, повышаясь до более 90% при полной нагрузке. Однако из-за высокого энергопотребления и очень большого количества установленных блоков даже небольшое увеличение КПД двигателя может существенно повлиять на затраты .

5 Factors That Mess Up Motor Efficiency and How To Improve It 5 факторов, снижающих КПД двигателя и способы его повышения (на фото: двигатель Baldor M2510; 10 л.с.; 230/460 В; 27,2 А; 1760 об / мин; 60 Гц)

КПД электродвигателя зависит от выбора материалов, используемых для сердечника и обмоток, их физического расположения, а также осторожности и точности, с которыми они обрабатываются и собираются.

Убытки можно разделить на две группы. Те, которые относительно независимы от нагрузки (постоянные потери), и те, которые увеличиваются с нагрузкой (потери, зависящие от нагрузки).

Факторами, влияющими на эффективность, являются //

  1. Содержание проводника — в зависимости от нагрузки
  2. Магнитная сталь — в основном постоянная
  3. Тепловой расчет — в основном зависит от нагрузки
  4. Аэродинамический дизайн — постоянный
  5. Производство и контроль качества — постоянно

1. Содержание проводника

Резистивные потери в обмотках увеличиваются пропорционально квадрату тока (который увеличивается с нагрузкой) и обычно составляют около 35% от общих потерь .

Эти резистивные потери можно уменьшить , добавив больше меди в обмотки — используя провод более толстого сечения — и улучшив производственные технологии для укорочения концевых обмоток (которые не влияют на выходную мощность, но способствуют потерям).

Поскольку для большего количества меди требуется больше места, как для концевых обмоток, так и в пазах статора, объем материала в магнитной цепи будет уменьшен, что приведет к более раннему насыщению и увеличению потерь в стали.Следовательно, необходимо увеличить на длину магнитопровода , а иногда и диаметр , а также .

Обычно увеличенная длина компенсируется увеличением вылета неприводной стороны агрегата. Поскольку потери меди зависят от нагрузки, преимущество увеличения содержания меди наиболее очевидно при высокой нагрузке. Поскольку коэффициент сопротивления меди положительный, потери увеличиваются с повышением температуры.

Loss against load for a typical standard motor Loss against load for a typical standard motor Рисунок 1 — Потери против нагрузки для типичного стандартного двигателя

Вернуться к Факторы КПД двигателя ↑

2.Магнитная сталь

Магнитная сталь — самый дорогой компонент двигателя, поэтому любое увеличение общего количества нежелательно по соображениям стоимости. Потери в стали бывают двух типов — потери на гистерезис и потери на вихревые токи .

Потери на гистерезис возникают из-за нелинейности кривой плотности магнитного потока / намагничивающей силы и являются свойством самой стали, и для минимизации этого требуются два свойства — низкие потери энергии и хорошая проницаемость для поля, т.е.е. сталь должна легко намагничиваться, а сталь не должна насыщаться при высокой плотности потока до 1,8 Тесла .

Это предмет текущих исследований, в которых наблюдается многообещающий прогресс. Вихретоковые потери возникают из-за наведенного тока в пластинах статора и уменьшаются за счет уменьшения толщины пластин и обеспечения хорошей изоляции между соседними пластинами.

Figure 2 - Magnetization and hysteresis curves Figure 2 - Magnetization and hysteresis curves Рис. 2 — Кривые намагничивания и гистерезиса

Более тонкие слои, естественно, намного дороже в производстве и сложнее в обращении, поэтому выбор толщины всегда является компромиссом.Магнитные потери особенно важны, когда питание искажено гармониками, поскольку потери на вихревые токи увеличиваются пропорционально квадрату частоты, а потери на гистерезис пропорциональны частоте.

Преимущество использования улучшенной магнитной стали заключается в уменьшении потерь на во всем рабочем диапазоне , но, поскольку это не зависит от нагрузки, это особенно заметно при низких нагрузках.

Вернуться к Факторы КПД двигателя ↑

3.Тепловой расчет

Новые методы моделирования позволили изготовить двигателей с оптимизированным охлаждающим потоком , уменьшенными зазорами (увеличивая эффективность магнитной цепи) и меньшими потерями в меди. Более низкие потери и хорошая тепловая конструкция приводят к более низким рабочим температурам и, следовательно, более длительному сроку службы.

Reliance high efficiency explosion-proof motor by Baldor Electric Company Reliance high efficiency explosion-proof motor by Baldor Electric Company Рис. 3. Высокоэффективный взрывозащищенный двигатель Reliance от Baldor Electric Company (фото: feedandgrain.com)

Вернуться к «Коэффициенты эффективности двигателя» ↑

4.Аэродинамика

Большинство электродвигателей охлаждаются путем втягивания воздуха через обмотки встроенным вентилятором и его выпуска через кожух с внешними оребрениями. Воздушный поток является сложным, и компьютерное моделирование было использовано для оптимизации конструкции вентилятора и кожуха для обеспечения более эффективного охлаждения с более низким уровнем шума.

Ветровые потери можно уменьшить за счет тщательной конструкции ротора .

Вернуться к Факторы КПД двигателя ↑

5.Производство и контроль качества

Введение напряжений в магнитную сталь во время сборки двигателя может увеличить потери в стали до 50% . Благодаря рассмотрению методов сборки на стадии проектирования и обращению внимания на методы обращения, это увеличение потерь в стали во время производства было уменьшено до незначительных размеров. Эксцентриситет между статором и ротором создает потоки гармоник с, как следствие, более высокими потерями.

Общий результат этих улучшений: повышение КПД на 3% (что соответствует снижению потерь примерно на 30%) при полной нагрузке и уменьшение вдвое потерь при низких нагрузках.На рисунке 4 показано сравнение КПД стандартных и высокоэффективных двигателей мощностью 75 кВт с фактической нагрузкой.

Comparison of efficiencies of standard and high-efficiency motors Comparison of efficiencies of standard and high-efficiency motors Рисунок 4 — Сравнение эффективности стандартных и высокоэффективных двигателей

Поскольку многие двигатели проводят значительное время в работе при низкой нагрузке или на холостом ходу, разработчики высокоэффективных устройств уделили большое внимание снижению постоянных потерь.

Результатом является уменьшение вдвое потерь при нагрузках менее 25% нагрузки и повышение эффективности на 3-5% при полной нагрузке , снижение потерь примерно на 28% . Это впечатляющее достижение.

Вернуться к Факторы КПД двигателя ↑

Ссылка // A Good Practice Guide to Electrical Design — Copper Development Association

,

5 шагов, чтобы выбрать лучший двигатель для вашего приложения

Шаг 1. Узнайте характеристики нагрузки

Для двигателей с сетевым приводом нагрузки делятся на три основные категории: постоянный крутящий момент, крутящий момент, который резко изменяется, и крутящий момент, который изменяется постепенно с течением времени. Конвейеры сыпучих материалов, экструдеры, поршневые насосы и компрессоры без разгрузчиков воздуха работают с относительно постоянным крутящим моментом.

Few steps you should know before choosing best motor for your application Few steps you should know before choosing best motor for your application Несколько шагов, которые вы должны знать, прежде чем выбрать лучший двигатель для вашего приложения (фото: picssr.ком)

Подобрать двигатель для этих приложений несложно, если известен крутящий момент (или мощность) для данного приложения. Требования к нагрузке элеваторов, уплотнителей, пробивных прессов, пил и конвейеров для шихты резко меняются с низких на высокие за короткое время, часто за доли секунды.

Наиболее важным соображением при выборе двигателя в этих случаях является выбор двигателя , кривая скорости-момента которого превышает кривую крутящего момента нагрузки .

Нагрузки от центробежных насосов, вентиляторов, нагнетателей, компрессоров с разгрузочными устройствами и подобного оборудования имеют тенденцию изменяться во времени.При выборе двигателя для этих условий учитывайте самую высокую точку постоянной нагрузки, которая обычно возникает при максимальной скорости.

Шаг 2. Узнайте о мощности

Основное правило для определения мощности двигателя: Выбирайте только то, что вам нужно, и избегайте соблазна увеличить или уменьшить размер. Рассчитайте необходимую мощность в лошадиных силах по этой формуле:

Лошадиная сила = крутящий момент x скорость / 5250
Где крутящий момент выражен в фунт-футах, а скорость — в об / мин.

Шаг 3. Начало работы

Еще одно соображение — инерция, особенно во время запуска. Каждая нагрузка представляет собой некоторую величину инерции, но пробивные прессы, шаровые мельницы, дробилки, редукторы, приводящие в движение большие валки, и некоторые типы насосов требуют высоких пусковых моментов из-за огромной массы вращающихся элементов.

Двигатели для этих применений должны иметь специальные характеристики, чтобы повышение температуры при запуске не превышало допустимый предел температуры.Двигатель надлежащего размера должен быть в состоянии повернуть нагрузку от полной остановки (крутящий момент заблокированного ротора), довести ее до рабочей скорости (крутящий момент), а затем поддерживать рабочую скорость.

Двигатели

классифицируются как один из четырех «типов конструкции » за их способность выдерживать высокую температуру этого запуска и подъема.

В порядке возрастания их способности запускать инерционные нагрузки NEMA обозначает их как типы конструкции A, B, C и D. Тип B является отраслевым стандартом и является хорошим выбором для большинства коммерческих и промышленных приложений.

Шаг 4: Отрегулируйте рабочий цикл

Рабочий цикл — это нагрузка, которую двигатель должен выдерживать в течение периода, когда он запускается, работает и останавливается.

Непрерывный режим

Непрерывный режим работы — безусловно, самое простое и эффективное применение. Рабочий цикл начинается с запуска, а затем длительных периодов стабильной работы, когда тепло в двигателе может стабилизироваться во время его работы.

Двигатель в непрерывном режиме может безопасно эксплуатироваться с номинальной мощностью или близкой к ней, потому что температура может стабилизироваться.

Прерывистый режим

Прерывистый режим более сложен. Срок службы коммерческих самолетов измеряется количеством их посадок; таким же образом срок службы двигателя пропорционален количеству запусков, которые он выполняет. Частые запуски сокращают срок службы, поскольку пусковой ток при запуске быстро нагревает провод.

Из-за этого тепла у двигателей есть ограниченное количество пусков и остановок, которые они могут сделать за час.

Шаг 5: Последнее соображение, моторная гипоксия

Если ваш двигатель будет работать на высоте, значительно превышающей уровень моря, он не сможет работать с полным коэффициентом полезного использования, поскольку на высоте воздух менее плотный и не охлаждается.Таким образом, для того, чтобы двигатель оставался в безопасных пределах повышения температуры, его необходимо снижать по скользящей шкале.

До высоты 3300 футов, SF = 1,15; на высоте 9000 футов он снижается до 1,00.

Это важное соображение для горных подъемников, конвейеров, нагнетателей и другого оборудования, которое работает на больших высотах.

Что покупать: новую или перемотать назад?

Когда у вас выходит из строя мотор, вам нужно решить, стоит ли покупать новый мотор или отремонтировать старый.Распространенной причиной выхода из строя двигателя являются проблемы с обмотками двигателя, и часто решением является перемотка старого двигателя. Поскольку это экономично с точки зрения начальной стоимости, перемотка двигателей очень распространена, особенно для двигателей мощностью более 10 лошадиных сил.

Однако процесс перемотки двигателя часто приводит к снижению эффективности двигателя.

Как правило, рентабельно заменить двигатели мощностью менее 10 лошадиных сил на новые высокоэффективные двигатели, а не перематывать их. При принятии решения о том, покупать ли новый двигатель или перематывать старый, учитывайте разницу в стоимости перемотки и нового высокоэффективного двигателя, а также потенциальное увеличение затрат на электроэнергию на перемотанный двигатель, который менее эффективен, чем оригинальный.

Качество перемотки имеет большое влияние на эксплуатационные расходы.

Плохо намотанный двигатель может потерять до 3% КПД. Двигатель мощностью 100 л.с. может потреблять на несколько сотен долларов больше электроэнергии каждый год из-за этого падения эффективности по сравнению с его первоначальной эффективностью. Стоимость эксплуатации может быть даже больше по сравнению с новым высокоэффективным двигателем.

Список литературы

[1] www.wikipedia.org
[2] www.seedt.ntua.gr
[3] www.designworldonline.com
[4] www.energy.gov
[5] www.energyasia.com
[6] www.powerdivision.gov.bd
[7] www.bpdb.gov.bd
[8] www.reb .gov.bd
[9] www.pgcb.org.bd

,

10 советов, как сделать ваш электрический велосипед быстрее

Хотите ли вы почувствовать дуновение ветра в волосах, как Том Круз, мчащийся на F-14 Tomcat по взлетно-посадочной полосе в Top Gun, или вы просто хотите ускорить работу, есть несколько способов увеличить скорость вашего электрического велосипеда.

Здесь мы рассмотрим 10 лучших способов повысить скорость вашего электронного велосипеда.

Во-первых, несколько важных заметок, которые нужно убрать, прежде чем мы начнем.

Имейте в виду, что законы во всем мире различаются, и вы должны соблюдать местные правила.Убедитесь, что вы знаете, насколько быстро электрические велосипеды разрешено передвигаться в вашем районе, чтобы не оказаться на неправильной стороне закона.

Также обратите внимание, что движение на более высоких скоростях на электровелосипедах может быть по своей природе более опасным. Кинетическая энергия увеличивается экспоненциально с увеличением скорости, а время реакции уменьшается, поэтому убедитесь, что вы едете безопасно на более высоких скоростях.

Наконец, не копайтесь в частях своего электровелосипеда, с которыми вам неудобно.Некоторые из этих советов — простые вещи, которые может сделать каждый, в то время как другие носят более технический характер, и их следует использовать только тем, кто более глубоко разбирается в компонентах электрического велосипеда, таких как двигатели, аккумуляторы и контроллеры скорости. И не забывайте, что некоторые из них, безусловно, могут аннулировать вашу гарантию, если ваш электровелосипед поставлялся с такой гарантией.

Хорошо, теперь, когда мы разобрались с этим…

Совет №1: Оставайтесь заряженными до

Аккумулятор с более высоким уровнем заряда имеет более высокое напряжение.Скорость двигателя постоянного тока (например, в вашем электронном велосипеде) полностью зависит от напряжения. Таким образом, более высокое напряжение = более высокая скорость.

Поддерживая более высокий уровень заряда аккумулятора, вы, естественно, путешествуете быстрее.

Это означает, что вы захотите заряжать чаще, возможно, после каждой поездки, вместо того, чтобы связывать несколько поездок за один заряд. Хороший способ сделать это — купить недорогое зарядное устройство, чтобы оставить его на работе или там, где вы часто бываете днем.Таким образом, вы сможете оплатить обратную поездку.

Только не забывайте, что если батарея будет полностью заряжена в течение длительного времени (недели и более), то это может нанести вред ее здоровью в долгосрочной перспективе.

Совет № 2: замените батарею на более высокое напряжение

Поскольку скорость двигателя зависит от напряжения, использование батареи с более высоким напряжением — самый быстрый способ существенно увеличить скорость. Однако перед тем, как обновить батарею с 36 В до 48 В, например, вы захотите проверить, может ли ваш контроллер выдерживать повышенное напряжение (большинство из них допускает небольшое перенапряжение).Если вам неудобно проверять номинальное напряжение вашего контроллера (обычно оно указано на конденсаторах), обратитесь к производителю. Не меняйте аккумулятор, не проверив его — вы рискуете сжечь контроллер, если он не выдержит более высокое напряжение.

Также обратите внимание, что любой измеритель заряда батареи, который вы в настоящее время, скорее всего, больше не будет показывать точно, если вы не замените его на новый измеритель соответствующего напряжения.

Совет № 3: Поменяйте двигатель

Другой способ увеличить скорость — использовать двигатель с более высокой номинальной частотой вращения для вашего конкретного напряжения (известной как номинальная мощность двигателя в KV).Это особенно просто для мотор-редукторов, которые часто имеют несколько обмоток для разных моделей.

Вам просто нужно выбрать двигатель с более высоким номинальным напряжением или частотой вращения, чем у вашего текущего двигателя. Например, если у вас есть электрический велосипед на 48 В, который движется со скоростью около 20 миль в час (32 км / ч), вы можете поменять его на ступичный двигатель и достичь скорости, близкой к 28-30 миль в час (45-48 км / ч).

Совет № 4: Используйте более гладкие шины

Шины

с выступами для горных велосипедов отлично подходят для сцепления с дорогой, а их широкое пятно контакта действительно помогает сглаживать неровности.Однако они ужасны по скорости.

Избавьтесь от шишек и выберите более гладкую шину, предназначенную для уличного или гибридного использования. У них меньшее сопротивление качению, и в некоторых случаях они могут увеличить скорость на 1-2 мили в час.

Мои любимые шины, наверное, Schwalbe Marathon или Marathon Plus.

Совет № 5: накачивайте шины

Пока мы говорим о шинах, еще один способ снизить сопротивление качению — это использовать более высокое давление в шинах. Поддержание накачанных шин ближе к максимальному номинальному давлению не только поможет предотвратить укусы змей, но и поможет повысить вашу скорость.

Однако обратной стороной будет более жесткая поездка. Вы почувствуете каждую неровность чуть лучше без мягких губчатых шин, которые поглощают неровности дороги.

Совет № 6: Настройте тормоза

Плохо настроенные тормоза могут снизить скорость вашего электронного велосипеда, добавив ненужного трения из-за трения тормозов.

Либо научитесь настраивать тормоза самостоятельно (с дешевым универсальным велосипедным инструментом это легко), либо посетите местный веломагазин и попросите их сделать это за вас.

Совет № 7: Добавьте лобовое стекло

Я знаю, это звучит безумно, но это действительно работает.Установка лобового стекла на электрический велосипед может сильно повлиять на скорость. Я видел, как это прибавляет 3 мили в час (5 км / ч) к уже более высокоскоростному электронному велосипеду, хотя это не окажет такого драматического влияния на электровелосипеды с более низкой скоростью, которые меньше подвержены сопротивлению.

Лобовое стекло может иметь такой большой удар, потому что оно не позволяет вашему телу действовать как большой парус. Вместо этого он более эффективно плавно изгибает воздух вокруг вас.

Вы можете найти ветровые стекла, предназначенные для мотоциклов, которые легко крепятся к рулю велосипеда, или лобовые стекла, предназначенные для скутеров, которые дешевле, но требуют небольшой модификации для крепления к рулю велосипеда.

Совет № 8: Присядь

Поприветствуйте. Это проще, чем добавить лобовое стекло, но имеет тот же эффект. Уменьшив поперечное сечение, которое улавливает ветер, вы улучшите аэродинамику и увеличите скорость.

Конечно, это не самый удобный способ добираться на работу на много миль, что внезапно делает это лобовое стекло намного более привлекательным.

Совет № 9: Держите аккумулятор в прохладном месте

Классный аккумулятор — счастливый аккумулятор.А у счастливой батареи меньше проседание напряжения, когда напряжение падает под нагрузкой. Как мы уже узнали, меньшее напряжение означает меньшую скорость.

Поэтому убедитесь, что в аккумулятор поступает достаточно охлаждающего воздуха, чтобы он не нагрелся больше, чем необходимо. Большинство электровелосипедов уже имеют адекватное охлаждение, но у некоторых, в которых аккумулятор спрятан в сумке, могут возникать проблемы с нагревом, что может лишить вас немного максимальной скорости.

Совет № 10: Взломайте свой электровелосипед

[Подскажите техно и хакерскую графику 90-х]

В зависимости от вашего электронного велосипеда вы можете взломать его, чтобы снять ограничения скорости и заставить двигаться быстрее.

Обычно это делается двумя способами. Во-первых, нужно изменить настройки на дисплее электронного велосипеда, чтобы сообщить ему, что у него меньший размер колес. Поскольку электронный велосипед измеряет скорость путем подсчета оборотов колес, он внезапно подумает, что едет медленнее, и может снять ограничение скорости.

Второй метод — это поиск перемычки для ограничения скорости на контроллере. Часто это один провод, соединенный вместе с электрическим разъемом, который можно соединить вместе, чтобы ограничить скорость до 25 км / ч, установленных в ЕС (15.5 миль в час) или удален, чтобы обеспечить более высокую максимальную скорость для других стран. Если ваш электровелосипед разработан в соответствии с законодательством ЕС, вы можете найти такую ​​перемычку, которую можно отсоединить, чтобы снять ограничитель скорости.

Заключение

Помните, что с большой скоростью приходит большая ответственность. Соблюдайте правила дорожного движения. Носить шлем. И, пожалуйста, не пытайтесь делать на своем электронном велосипеде то, что вам неудобно или с чем вы не готовы справиться.

Быстрая езда — это как можно больше удовольствия, в конце дня иногда бывает приятно просто притормозить и насладиться поездкой.

FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки для получения дохода. Подробнее.


Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы смотреть эксклюзивные видео, и подписывайтесь на подкаст.

,