La fréquence de rotation de l'arbre (vitesse) d'un moteur à induction (IM) est directement liée au nombre de pôles d'enroulement. Le nombre de pôles est indiqué dans la série non seulement des moteurs électriques domestiques, mais assez souvent dans moteurs importés. Par exemple, AIR112M6 ou W22 160M2P, le nombre de pôles est respectivement de six ou deux. Ceci est également typique pour les moteurs de grue MTN112-6 - six pôles, MTN225M8 - huit pôles.
Le rapport des pôles et des révolutions de l'arbre moteur est très simple. Chaque nombre de pôles correspond à une certaine fréquence de rotation de l'arbre IM. Si la désignation d'un moteur asynchrone a deux pôles (2P), sa vitesse nominale de l'arbre est de trois mille tours par minute (3000 tr/min). Si le moteur a quatre pôles (4P), la vitesse de rotation nominale de l'arbre de sortie est de mille et demi de tours par minute (1500 tr/min). Si un moteur asynchrone a six pôles (6P), la vitesse de l'arbre est de mille tours par minute (1000 tr/min). Si le moteur a huit pôles (8P), la vitesse de l'arbre est de sept cent cinquante tours par minute (750 tr/min). Un moteur à douze pôles (12P) a une vitesse d'arbre de cinq cents tours par minute (500 tr/min).
De plus, même avec plusieurs vitesses moteurs à induction le nombre de pôles est également dans la marque et il est également en corrélation avec la vitesse de l'arbre. En général, les moteurs électriques peuvent avoir une, deux, trois ou quatre vitesses d'arbre.
Les moteurs à deux vitesses peuvent avoir les rapports suivants du nombre de pôles et des vitesses d'arbre :
- quatre et deux pôles (4/2) correspondent à la vitesse nominale de l'arbre d'un et demi et trois mille tours par minute (1500/3000) ;
- six et quatre pôles (6/4) correspondent à la vitesse de rotation de l'arbre par mille et un mille et demi de tours par minute (1000/1500) ;
- douze et six pôles (12/6) - vitesses de rotation de l'arbre de cinq cent mille tours par minute (500/1000) ;
- huit et quatre pôles (8/4) - fréquence nominale sept cent cinquante par mille et demi de tours par minute (750/1500);
- huit et six pôles (8/6) - donnent nominalement sept cent cinquante et mille tours par minute (750/1000).
Les moteurs à trois vitesses ont les rapports suivants du nombre de pôles et des vitesses d'arbre :
- six, quatre et deux pôles (6/4/2) correspondent à mille, un et demi et trois mille tours par minute (1000/1500/3000) ;
- huit, quatre et deux pôles (8/4/2) donnent sept cent cinquante, un et demi mille et trois mille tours par minute (750/1500/3000) ;
- huit, six et quatre pôles (8/6/4) correspondent à sept cent cinquante mille et un mille et demi de tours par minute sur l'arbre de sortie (750/1000/1500).
Les moteurs à quatre vitesses sont douze par huit par six et quatre pôles (12/8/6/4), c'est-à-dire que la vitesse de l'arbre est de cinq cent sept cent cinquante mille et un mille et demi de tours par minute ( 500/750/1000/1500).
Connaissant la liaison de la vitesse de l'arbre au nombre de pôles, même par marque, il n'est pas difficile de déterminer la vitesse de l'arbre de sortie du moteur électrique.
De plus, pour les moteurs électriques importés, les pôles sont indiqués exactement de la même manière, la désignation rpm = rpm.
voir également.
Étant donné que la vitesse linéaire change uniformément de direction, le mouvement le long du cercle ne peut pas être qualifié d'uniforme, il est uniformément accéléré.
Vitesse angulaire
Choisissez un point sur le cercle 1 . Construisons un rayon. Pour une unité de temps, le point se déplacera au point 2 . Dans ce cas, le rayon décrit l'angle. Vitesse angulaire numériquement égal à l'angle de rotation du rayon par unité de temps.
Période et fréquence
Période de rotation J c'est le temps qu'il faut au corps pour faire un tour.
RPM est le nombre de tours par seconde.
La fréquence et la période sont liées par la relation
Relation avec la vitesse angulaire
Vitesse de la ligne
Chaque point du cercle se déplace à une certaine vitesse. Cette vitesse est dite linéaire. La direction du vecteur vitesse linéaire coïncide toujours avec la tangente au cercle. Par exemple, des étincelles sous un broyeur se déplacent en répétant la direction de la vitesse instantanée.
Considérons un point sur un cercle qui fait un tour, le temps passé - c'est la période J. Le chemin parcouru par un point est la circonférence d'un cercle.
accélération centripète
Lors d'un déplacement le long d'un cercle, le vecteur accélération est toujours perpendiculaire au vecteur vitesse, dirigé vers le centre du cercle.
En utilisant les formules précédentes, nous pouvons déduire les relations suivantes
Les points situés sur la même ligne droite émanant du centre du cercle (par exemple, il peut s'agir de points situés sur le rayon de la roue) auront les mêmes vitesses angulaires, période et fréquence. Autrement dit, ils tourneront de la même manière, mais avec des vitesses linéaires différentes. Plus le point est éloigné du centre, plus il se déplacera rapidement.
La loi d'addition des vitesses est également valable pour le mouvement de rotation. Si le mouvement d'un corps ou d'un référentiel n'est pas uniforme, alors la loi s'applique aux vitesses instantanées. Par exemple, la vitesse d'une personne marchant le long du bord d'un carrousel en rotation est égale à la somme vectorielle de la vitesse linéaire de rotation du bord du carrousel et de la vitesse de la personne.
La terre est impliquée dans deux principaux mouvements de rotation: diurne (autour de son propre axe) et orbitale (autour du Soleil). La période de rotation de la Terre autour du Soleil est de 1 an ou 365 jours. La Terre tourne autour de son axe d'ouest en est, la période de cette rotation est de 1 jour ou 24 heures. La latitude est l'angle entre le plan de l'équateur et la direction du centre de la Terre à un point de sa surface.
Selon la deuxième loi de Newton, la cause de toute accélération est une force. Si un corps en mouvement subit une accélération centripète, la nature des forces qui provoquent cette accélération peut être différente. Par exemple, si un corps se déplace en cercle sur une corde qui lui est attachée, la force agissante est la force élastique.
Si un corps reposant sur un disque tourne avec le disque autour de son axe, alors une telle force est la force de frottement. Si la force cesse d'agir, le corps continuera à se déplacer en ligne droite
Considérez le mouvement d'un point sur un cercle de A à B. La vitesse linéaire est égale à v Un Et v B respectivement. L'accélération est le changement de vitesse par unité de temps. Trouvons la différence des vecteurs.
Tous les moteurs électriques ont les principales caractéristiques :
- Consommation d'énergie
- Efficacité maximale
- Vitesse nominale de l'arbre
- Couple nominal
Ils ont également une caractéristique mécanique - la dépendance du couple aux révolutions. Vous pouvez déterminer le nombre de tours du moteur électrique par les bobines de l'enroulement du stator. Pour ce faire, dans le stator, vous devez trouver une bobine qui est la mieux vue. Si vous calculez la distance occupée par la bobine le long de l'anneau de fer du stator, vous pouvez déterminer avec précision le nombre de tours de ce modèle asynchrone.
Les appareils asynchrones sont divisés par le nombre de tours du moteur en : 1000 tr/min, 1500 tr/min et 3000 tr/min.
Si la distance est la moitié de l'anneau de fer du stator, il s'agit d'une unité à 3000 tr/min. Si c'est 1/3 d'un anneau de fer, alors il a 1500 tr/min. Si la distance occupée par la bobine est de 1/4 de l'anneau de fer, alors cet appareil a 1000 tr/min.
Des modèles avec une quantité de 1000 tr/min sont utilisés sur de tels équipements où il n'est pas nécessaire d'avoir une vitesse de rotation élevée de l'arbre du rotor. Par exemple, sur les treuils, les grues, les convoyeurs, etc.
Les moteurs électriques d'une vitesse de 1500 et 3000 tr/min sont utilisés sur les machines à travailler le métal et le bois, les compresseurs, les réfrigérateurs, etc.
Leur puissance peut varier de 0,12 à 200 kW, ce qui dépend directement de la taille et de la destination de l'équipement.
Les régulateurs électroniques, selon le type de moteur, sont classés :
- Pour les modèles de collection
- Pour brushless sans capteur
- Pour sans collecteur avec capteurs à effet Hall.
De plus, tous les contrôleurs de vitesse du moteur diffèrent en fonction du courant de fonctionnement maximal, de la tension de la batterie et fonctionnent avec des batteries de différents types.
Les régulateurs conçus pour les appareils sans balais contrôlent non seulement la puissance, mais déterminent également la position du rotor à un instant donné afin de régler correctement les phases des trois tensions d'alimentation nécessaires au fonctionnement du moteur.
Les régulateurs pour moteurs à collecteur peuvent être connectés à plusieurs moteurs, en parallèle ou en série, à condition que le courant total ne dépasse pas le courant nominal maximal pour ce régulateur.
Détendeurs conçus pour moteurs électriques embarcation équipée de protection supplémentaire de l'humidité et avoir un refroidissement liquide.
Les régulateurs utilisés dans les automobiles sont équipés d'un radiateur refroidissement par air et inverser le sens de rotation.
Certains modèles de régulateurs ont des boutons sur le corps pour modifier les paramètres, d'autres sont infusés à l'aide d'équipements.
Les principales fonctions réglables des régulateurs :
- Gouverneur - le mode de régulation n'est pas la puissance, mais la vitesse. Lorsque les charges changent, le contrôleur ajoute ou réduit la puissance.
- Mode de démarrage - rapide, fluide, dur.
- Pour un appareil avec des boîtes de vitesses ou des lames lourdes - un mode qui ralentit l'ensemble des révolutions au démarrage.
- Réglage du temps RPM de zéro au maximum - c'est-à-dire accélération ou retard.
- Réglage du mode gaz - la dépendance du régime moteur à l'accélérateur. Peut être équipé d'auto-calibrage.
- Fonction de freinage - activer / désactiver le mode de freinage. Certains contrôleurs ont une fonction pour régler la force de freinage de 0 à 100 %.
- Fonction inverse - activez et désactivez le mode inverse.
- Réglage de la limite de courant - définit la force maximale du courant, au-dessus de laquelle l'appareil s'éteindra automatiquement.
- Fonction de tension d'arrêt du moteur - ensembles tension minimale batterie. Pour protéger la batterie d'une décharge profonde, débranchez-la du moteur.
- Type de fonction d'arrêt du moteur - arrêt doux ou dur lorsque la protection est déclenchée.
- Le réglage de la fréquence d'impulsion améliore la linéarité de la commande de vitesse. Il est principalement utilisé pour les moteurs à faible inductance 3-4 tours.
- Fonction Lead - définit l'angle d'avance de commutation d'enroulement.
Comment réduire la vitesse ou comment augmenter la vitesse du moteur électrique ? Pour ce faire, vous devez modifier la tension sur les enroulements du stator. La dépendance de la tension à la fréquence de rotation est presque linéaire.
Pour modifier le nombre de tours d'un dispositif collecteur à excitation indépendante, il est nécessaire de modifier la tension sur les enroulements du rotor, sans modifier la tension sur l'enroulement du stator.
Pour régulation de vitesse avec excitation série, alimentation secteur courant alternatif, utilisez un régulateur à thyristors.
Lors de la conception d'un équipement, il est nécessaire de connaître le nombre de tours du moteur électrique. Pour calculer la vitesse, il existe des formules spéciales qui sont différentes pour les moteurs à courant alternatif et à courant continu.
Machines électriques synchrones et asynchrones
Les moteurs à courant alternatif sont trois sortes: synchrone, dont la vitesse angulaire du rotor coïncide avec la fréquence angulaire du champ magnétique du stator ; asynchrone - en eux, la rotation du rotor est en retard sur la rotation du champ; collecteur dont la conception et le principe de fonctionnement sont similaires aux moteurs à courant continu.
Vitesse synchrone
La vitesse de rotation d'une machine électrique à courant alternatif dépend de fréquence angulaire champ magnétique du stator. Cette vitesse est dite synchrone. Dans les moteurs synchrones, l'arbre tourne à la même vitesse, ce qui est un avantage de ces machines électriques.
Pour ce faire, dans le rotor des machines de grande puissance, il y a un enroulement auquel pression constante qui crée un champ magnétique. Dans les appareils batterie faible inséré dans le rotor aimants permanents, ou il y a des pôles explicites.
Glisser
Dans les machines asynchrones, le nombre de tours de l'arbre est inférieur à la fréquence angulaire synchrone. Cette différence s'appelle le feuillet "S". En raison du glissement du rotor, électricité et l'arbre tourne. Plus S est grand, plus le couple est élevé et plus la vitesse est faible. Cependant, si le glissement dépasse une certaine valeur, le moteur électrique s'arrête, commence à surchauffer et peut tomber en panne. La vitesse de rotation de ces dispositifs est calculée selon la formule de la figure ci-dessous, où :
- n est le nombre de tours par minute,
- f - fréquence du réseau,
- p est le nombre de paires de pôles,
- s - glisser.
Il existe deux types de tels appareils :
- Avec rotor à cage d'écureuil. L'enroulement qu'il contient est coulé en aluminium pendant le processus de fabrication;
- Avec rotor de phase. Les enroulements sont constitués de fil et sont connectés à des résistances supplémentaires.
Contrôle de la vitesse
En cours de travail, il devient nécessaire d'ajuster le nombre de tours machines électriques. Elle s'effectue de trois manières :
- Augmenter la résistance supplémentaire dans le circuit du rotor des moteurs électriques avec un rotor de phase. S'il est nécessaire de réduire considérablement la vitesse, il est permis de connecter non pas trois, mais deux résistances;
- Connexion de résistances supplémentaires dans le circuit du stator. Il est utilisé pour démarrer des machines électriques de forte puissance et pour régler la vitesse de petits moteurs électriques. Par exemple, le nombre de tours d'un ventilateur de table peut être réduit en connectant une lampe à incandescence ou un condensateur en série avec celui-ci. Le même résultat donne une diminution de la tension d'alimentation ;
- Changement de fréquence du réseau. Convient aux moteurs synchrones et asynchrones.
Attention! Vitesse rotationnelle moteurs électriques collecteurs fonctionnant sur secteur, ne dépend pas de la fréquence du réseau.
Moteurs à courant continu
En plus des machines à courant alternatif, il existe des moteurs électriques connectés au réseau courant continu. Le nombre de tours de tels appareils est calculé à l'aide de formules complètement différentes.
Vitesse de rotation nominale
Le nombre de tours de la machine à courant continu est calculé à l'aide de la formule de la figure ci-dessous, où :
- n est le nombre de tours par minute,
- U - tension du réseau,
- Rya et Iya - résistance et courant d'induit,
- Ce – constante du moteur (dépend du type de machine électrique),
- F est le champ magnétique du stator.
Ces données correspondent aux valeurs nominales des paramètres de la machine électrique, la tension sur l'inducteur et l'induit, ou le couple sur l'arbre moteur. Les changer vous permet d'ajuster la vitesse. Déterminer le flux magnétique dans vrai moteur très difficile, par conséquent, pour les calculs, ils utilisent la force du courant traversant l'enroulement d'excitation ou la tension d'induit.
Le nombre de tours des moteurs à collecteur AC peut être trouvé en utilisant la même formule.
Contrôle de la vitesse
Le réglage de la vitesse d'un moteur électrique fonctionnant à partir d'un réseau à courant continu est possible sur une large plage. Il est disponible en deux gammes :
- Au-dessus du nominal. Pour ce faire, le flux magnétique est réduit à l'aide de résistances supplémentaires ou d'un régulateur de tension;
- En bas du par. Pour ce faire, il est nécessaire de réduire la tension à l'induit du moteur électrique ou d'allumer une résistance en série avec celui-ci. En plus de réduire la vitesse, cela se fait lors du démarrage du moteur électrique.
Savoir quelles formules sont utilisées pour calculer la vitesse de rotation du moteur électrique est nécessaire lors de la conception et de la mise en service des équipements.
Vidéo
Si la documentation technique du moteur est perdue et que les inscriptions sur le boîtier sont effacées ou illisibles, la question se pose : comment déterminer la puissance d'un moteur électrique sans étiquette ? Il existe plusieurs méthodes dont nous allons vous parler, et il vous suffit de choisir celle qui convient le mieux à votre cas.
Mesures pratiques
La plupart moyen abordable- vérifier les lectures d'un compteur d'électricité domestique. Tout d'abord, vous devez éteindre absolument tous les appareils électroménagers et éteindre les lumières dans toutes les pièces, car même une ampoule de 40 W faussera les lectures. Assurez-vous que le compteur ne tourne pas ou que le voyant ne clignote pas (selon son modèle). Vous avez de la chance si vous avez un compteur Mercury - il affiche la charge en kW, il vous suffit donc d'allumer le moteur pendant 5 minutes pour pleine puissance et vérifier les lectures.
Les compteurs à induction conservent des enregistrements en kW / h. Enregistrez les lectures avant d'allumer le moteur, laissez-le tourner pendant exactement 10 minutes (il est préférable d'utiliser un chronomètre). Prenez un nouveau relevé de compteur et découvrez la différence par soustraction. Multipliez ce chiffre par 6. Le résultat est la puissance du moteur en kW.
Si le moteur est petit, il sera un peu plus difficile de calculer les paramètres. Découvrez combien de tours (ou d'impulsions) équivaut à 1kW / h - vous trouverez les informations sur le compteur. Disons qu'il est à 1600 tr/min (ou que l'indicateur clignote). Si le compteur fait 20 tours par minute moteur tournant, multipliez ce chiffre par 60 (le nombre de minutes par heure). Il s'avère 1200 tours par heure. Divisez 1600 par 1200 (1,3) - c'est la puissance du moteur. Le résultat est plus précis plus vous mesurez longtemps les lectures, mais une petite erreur est toujours présente.
Définition par tableaux
Comment connaître la puissance d'un moteur électrique par diamètre d'arbre et autres indicateurs ? Sur Internet, il n'est pas difficile de trouver des tableaux techniques avec lesquels vous pouvez connaître le type de moteur et, par conséquent, sa puissance. Vous devrez désactiver les options suivantes :
- diamètre de l'arbre ;
- la fréquence de sa rotation ou le nombre de pôles ;
- dimensions de montage ;
- diamètre de bride (si le moteur est bridé);
- hauteur au centre de l'arbre ;
- longueur du moteur (sans la partie saillante de l'arbre) ;
- distance d'axe.
Calcul du régime
Déterminez visuellement le nombre d'enroulements du stator. Utilisez un testeur ou un milliampèremètre pour connaître le nombre de pôles - pas besoin de démonter le moteur. Connectez l'appareil à l'un des enroulements et faites tourner l'arbre uniformément. Le nombre de déviations de flèche est le nombre de pôles. Veuillez noter que la vitesse de l'arbre à cette méthode les calculs sont quelque peu inférieurs au résultat obtenu.
Définition par dimensions
Une autre façon consiste à effectuer des mesures et des calculs. Beaucoup de ceux qui s'intéressent à la façon de connaître la puissance d'un moteur triphasé le préfèrent. Vous aurez besoin des données suivantes :
- Diamètre du noyau en centimètres (D). Elle est mesurée à l'intérieur du stator. La longueur du noyau est également requise, en tenant compte des trous de ventilation.
- Fréquence brute de rotation (n) et fréquence réseau (f).
À travers eux, calculez l'indice de division des pôles. D fois n fois pi - appelons-le A. 120 fois f - c'est B. Diviser A par B.
Détermination par la puissance délivrée par le moteur
Là encore, il faut s'armer d'une calculatrice. Découvrir:
- tours d'arbre par seconde (A);
- indicateur de la force de traction du moteur (B);
- rayon de l'arbre (C) - cela peut être fait avec un pied à coulisse.
La détermination de la puissance du moteur électrique en W s'effectue selon la formule suivante : Ax6.28xVxC.
Pourquoi avez-vous besoin de connaître la puissance du moteur
De tout Caractéristiques moteur électrique (rendement, courant nominal de fonctionnement, vitesse, etc.) le plus important est la puissance. Connaissant les principales données, vous pourrez :
- Choisissez les bonnes dénominations relais thermique et automatique.
- Définir débit et une section de câbles électriques pour connecter l'unité.
- Faire fonctionner le moteur selon ses paramètres, en évitant les surcharges.
Nous avons décrit comment mesurer la puissance d'un moteur électrique différentes façons. Utilisez celui qui vous convient le mieux. En utilisant l'une des méthodes, vous sélectionnerez l'unité qui répondra le mieux à vos besoins. Mais le plus option efficace, vous faisant gagner du temps et vous dispensant de rechercher des informations et d'effectuer des mesures et des calculs - c'est pour économiser certificat technique V Endroit sûr et assurez-vous que la plaque signalétique n'est pas perdue.
