По всем категориям Бренды Датчики давления, энкодер Конденсаторные установки Устройство плавного пуска Частотные преобразователи Насосы Автоматические выключатели Термостаты Трансформаторные подстанции Трансформаторы силовые Мотор-редукторы Станции управления Электротехнические шкафы Термины Электродвигатели
Каковы значения мощности и момента в импульсном двигателе? Как они влияют на производительность?
Для нашей фиктивной ситуации мы рассмотрим следующую информацию. Представим себе, что наш двигатель трехфазный 4-полюсный, поэтому мы имеем следующие расчеты. Мы продолжаем наше путешествие, чтобы обнаружить двигатель, особенно Цикл Отто. После определения его, его и его, пришло время поговорить о производительности и двух фундаментальных значениях, мощности и крутящем моменте. Эти данные очень часто лежат в основе выступлений энтузиастов, но их часто определяют неправильно или неправильно понимают.
Одним из важных параметров электродвигателя, который так же важен при его выборе, является крутящий момент. Эта величина определяется произведением приложенной к плечу рычага силы и зависит исключительно от степени нагрузки. Если в двигателях внутреннего сгорания данную нагрузку задаётся коленчатым валом, то получают величину крутящего момента от токов возбуждения. При этом величина этого момента будет зависеть от скорости вращающегося в магнитном поле статора устройства, называемого ротор. В зависимости от периода и способа определения, крутящий момент разделяют на:
Итак, давайте посмотрим. Приведем пример, который поможет нам понять, что происходит. Вес весом 1 кг будет пытаться поднять любой силой, мы будем работать над этим весом, и мы будем использовать некоторую энергию, но мы не будем делать никакой работы. Если мы отпустим вес с земли и заставим его подняться на высоту до 1 метра, мы не только поднимем вес примерно на 10 Н, но будем делать около 10 Нм или Юлова. Если бы мы выполнили эту работу в течение 1 минуты, мы получили бы 10 Нм в минуту, что составляет около 0, 17 Вт.
Если бы мы смогли выполнить одну и ту же работу за 1 секунду, мы должны иметь мощность 10 Нм в секунду, т.е. 10 Вт. В этом примере мы можем видеть, быстрее ли мы выполняем ту же работу, мы имеем более высокую производительность и наоборот. Мы также обнаружили, что значения крутящего момента двигателя больше не исчезают, потому что мы не знаем, насколько быстро двигатель вращается при этом крутящем моменте. Мощность двигателя измеряется в лошадиных силах.
- статический (пусковой) – минимальный момент холостого хода;
- промежуточный – развивает значение при работе двигателя от 0 величины оборотов до максимального значения в номинальной величине напряжения;
- максимальный – развивающийся при эксплуатации двигателя;
- номинальный – соответствует номинальным значениям мощности и оборотов.
Для вычисления величины крутящего момента, определяющегося в «кгм» (килограмм на метр) или «Нм» (ньютон на метр), многие электротехнические пособия предлагают специальные формулы, учитывающие кроме основного действия вращающегося магнитного поля ряд всевозможных факторов, например:
Следовательно, «американские» лошади сильнее. При измерении двигателя необходимо измерить силу на вращающихся объектах, необходимо определить «вращательное» усилие в Нм крутящего момента. 1 Нм крутящего момента - сила, необходимая для поддержания веса около 0, 1 кг на невесомом горизонтальном рычаге на расстоянии 1 метра от центра вращения. Точно так же, чтобы поддерживать 1 килограмм в конце того же рукава, нам нужен вал, к которому прикреплен кронштейн, с крутящим моментом 10 Нм, От крутящего момента, действующего на руку, и от ее скорости вращения, мы можем определить ее производительность в соответствии со следующей формулой.
- напряжения сети;
- величину индуктивного и активного сопротивления;
- зависимость от увеличения скольжения.
Но, рост скольжения не всегда приносит высокий момент. Зачастую, при достижении критических значений, наблюдается его резкое снижение. Такое явление обозначается как опрокидывающий момент. Одним из устройств, стабилизирующих скорость вращения ротора, а значит и величину момента кручения является частотный преобразователь, применение которого сейчас очень распространено во всех сферах, где от контроля работы двигателя зависит и успешность выполнения множественных производственных задач.
На практике, однако, мощность не измеряется непосредственно от работающего двигателя. Динамометр должен всегда измерять крутящий момент, выраженный в Нм на определенных скоростях, из которого мы затем вычислим мощность в киловаттах. Любой автомобиль с любой выбранной экипировкой будет ускоряться с курсом, который точно скопирует кривую крутящего момента. Для упрощения мы не будем принимать во внимание любые потери и т.д. таким образом, автомобиль будет ускоряться на любом пиковом уровне в любом месте за пределами этого пика, в зависимости от того, что больше, ускорение будет медленнее, чем больше разница, тем больше «пик» на диаграмме крутящего момента.
Выбираем электродвигатель по крутящему моменту
Для выбора, требуемого к выполнению тех или иных задач электродвигателя, берут в учёт практически все его характеристики, начиная от показателей мощности и заканчивая массогабаритными параметрами. Каждый из элементов по-своему важен в решении нюансов. Не меньшее значение припадает и на крутящий момент. Благодаря тому, что момент кручения напрямую связан с оборотами в соотношении: чем больше сами обороты, тем меньше будет момент, выбор электродвигателя будет исходить из следующих нюансов:
Хотя крутящий момент - это единственное, что водитель чувствует «на спине», производительность - это только расчет, основанный на крутящем моменте. Поэтому производительность для «спинки водителя» не значительна, потому что он этого не почувствует. По сравнению с кривой крутящего момента мощность наиболее заметно возрастает со скоростью, особенно когда крутящий момент на скорости также увеличивается. Производительность также будет возрастать, если мы превысим пик крутящего момента и продолжим расти с оборотом вращения, если крутящий момент не начнет так быстро размягчаться, что это падение больше не является достаточным, чтобы компенсировать возрастающую скорость.
- из скоростных требований. В этом случае, более полезным будет выбор двигателя по малому моменту для работающих со слабыми усилиями и на большой скорости, и со средними либо высокими показателями моментов пуска для работающих в усиленных режимах. На малых скоростях;
- по пусковым напряжениям. Здесь учитывается первичное усилие, например, для управления лифтом следует подбирать двигатели высокого пускового момента, способного поднимать большие грузы со старта. Хотя, многие статьи про электродвигатели рекомендуют так же применять устройства плавного пуска, умеющие обезопасить от нежелательных перегрузов.
Стоит помнить, что выбор осуществляется не по одному из показателей, даже при ориентировании относительно крутящего момента, ведь каждый из показателей ориентируется по рабочей предрасположенности электротехнического приводного устройства и его рабочих нагрузок в статистических и динамических эксплуатационных условиях, задаваемых самим предприятием.
Несмотря на этот факт, производительность не имеет ничего общего с «нажатием водителя на сиденье». Управляйте своей машиной прямо и ясно, установите первую передачу и двигайтесь так быстро, что спидометр находится в верхней части крутящего момента. В этот момент дайте полный газ и почувствуйте давление на сиденье, на которое способен ваш автомобиль. Теперь установите скорость в максимальный диапазон мощности и снова дайте ей полный дроссель. Вдавливание в сиденье уже не столь чувствительно, как в предыдущем случае.
Если крутящий момент настолько важен, почему кто-то заботится о производительности? Всегда лучше производить крутящий момент при более высоких оборотах, чем в нижних, потому что в этом случае вы можете использовать утешение. Крайний пример, из литературы, но очень краткий. Это не относится непосредственно к автомобилям, но этого достаточно для понимания. Это мельничное колесо, которое сделано из массивной древесины и вращается очень мягко и медленно. Скорость вращения составляет около 12 об / мин.
В этом разделе мы разместили подборку статей посвященных такому важному в теории асинхронного привода понятию как момент. Здесь читатели найдут материалы раскрывающие значения отдельных терминов так или иначе связанных с понятием момента. Дополнительно мы организовали подборку статей с формулами по которым можно рассчитать конкретные значения моментов или построить их зависимости. Для большей наглядности сдесь же можно найти примеры иллюстирующие использование формул для рассчета того или иного показателя.
Если бы мы привязали это колесо мельницы к колесам автомобиля, этот автомобиль ускорялся бы с нуля до двенадцати оборотов в минуту, а ведущая машина даже не знала, что у нас есть что-то, чтобы присоединиться к ней. Если бы мы хотели идти быстрее, мы были бы вынуждены преобразовать пересылку, т. высокий диапазон. Это действительно очень мало, и обычная машина, вероятно, даже не получит этот небольшой крутящий момент со скоростью в сто километров. Если мы используем ранее полученную взаимосвязь, мы получим производительность этого фрезерного колеса злой 4 кВт.
Момент нагрузки – момент, создаваемый вращающейся механической системой присоединенной к валу асинхронного двигателя. В качестве синонимов в литературе встречается термин момент сопротивления. Момент нагрузки зависит от геометрических и физических параметров тел входящих в кинематическую цепь, присоединенную к валу двигателя. Как правило, при расчете момент сопротивления принято приводить к валу двигателя.
Тормозной момент – момент, развиваемый асинхронной машиной, в режиме торможения. В литературе встречается термин синоним: тормозящий момент. В рамках теории асинхронных электродвигателей рассматривают 3 режима торможения: генераторное, динамическое и торможение противовключением.
Критический момент асинхронного двигателя
– наибольшее значение момента развиваемое электродвигателем. Этого значения момент достигает при критическом скольжении. Если момент нагрузки на валу двигателя будет больше критического момента, то двигатель остановится.
Номинальный момент асинхронного двигателя
– момент, возникающий на валу двигателя при номинальной мощности и номинальных оборотах. Под номинальными данными понимают данные, которые определяются при работе двигателя в режиме, для которого он был спроектирован и изготовлен.
| Понятие момента |
Электромагнитный момент
– момент, возникающий на валу электродвигателя при протекании по его обмоткам электрического тока. В литературе встречаются синонимы этого термина: вращающий момент двигателя или крутящий момент электродвигателя. Так же часто попадаются вариации с более развернутой формулировкой: электромагнитный вращающий момент или электромагнитный крутящий момент.
Это один из ключевых параметров теории, определяющий способность асинхронного двигателя вращать подсоединенную к его валу нагрузку в требуемых статических и динамических режимах. По этой причине при принятии решения об использовании двигателя для решения конкретной задачи важно принимать во внимание характер повидения электромагнитного момента. В самом общем случае электромагнитный момент на валу двигателя определяют по формуле: Мэм = (?Еф х Iф)/?2
В рамках современной теории асинхронных электрических машин применяют ряд терминов связанных с понятием момента. Часть этих терминов относится к моменту создаваемому на валу (на роторе) электродвигателя. Другая группа терминов определяет моменты создаваемые механической нагрузкой подключенной к валу электрического двигателя.
Эти термины определяют как сам момент развиваемый двигателем, так и различный состояния момента на выходном валу двигателя. Под состоянием подразумевается значение момента в кретических точках. Например номинальный момент или пусковой момент.