Очень часто при изготовлении станков для обработки каменного сырья любители приспосабливают электродвигатели, которые наша промышленность реализует через торговую сеть или устанавливает в бытовых приборах (стиральных машинах, электроточилах и т. п.). Мощность таких моторов от 150 до 400 Вт, частота вращения от 1200 до 3000 об/мин.
Электродвигатели с такими параметрами при условии применения соответствующих шкивов вполне подходят для использования в любительском станкостроении, однако мощность и число оборотов мотора нужно подбирать в зависимости от назначения будущего станка и от применяемого сменного оборудования: толщины и наружного диаметра отрезного круга, толщины и диаметра чугунной или алмазной планшайбы и т. п. А если вам в руки попал электродвигатель без маркировочных бирок на выводах, без паспортной таблички и т. п., как узнать мощность этого электродвигателя, правильно его подключить? Вот несколько советов.
В настоящее время промышленность выпускает асинхронные, трехфазные электродвигатели серии 4А. Электродвигатели этой серии имеют высокий коэффициент полезного действия и cosa, меньший вес и габариты, чем электродвигатели предыдущих серий (А, А2, АО, А02, Д(Да).
Электродвигатели серии 4А выпускаются мощностью 0,12 кВт и больше, с высотой оси вращения от 56 до 355 мм, они выполняются в алюминиевой (при высоте оси вращения мотора 56—63 мм) и чугунной (при высоте оси вращения 71—355 мм) оболочках. Электродвигатели в основном выпускаются на напряжение 220/380 В. Средний срок службы таких моторов — 15 лет при условии ежегодной его работы не более 3000 часов и замене подшипников через каждые 12000 часов работы. На моторах этой серии можно встретить следующие обозначения: 4 — номер серии, А — мотор асинхронный, X — с алюминиевой станиной и чугунными щитами (если отсутствует буква X, оболочка электродвигателя выполнена из чугуна), цифры 56, 63, 71, 80, 90 и т. д. обозначают высоту оси вращения вала, 5 — короткая станина, Г — длинная станина, М — средняя станина; А — короткий, В — длинный сердечник статора; 2, 4, 6, 8 — количество полюсов.
Иногда в руки любителя камня могут попасть электродвигатели серий А2 или А02, которые выпускались ранее. Электродвигатели серии А2 бывают девяти типоразмеров. Мощность их колеблется от 0,6 до 100 кВт. Серия А02 состоит из 18 типоразмеров. Для любителей наиболее приемлемы те, мощность которых составляет 0,6; 0,8; 1,1 кВт. В электродвигателях серии А2 и А02 боковые крышки подшипников и корпус отливают из серого чугуна; если они выполнены из алюминиевого сплава, добавляется буква Л.
В обозначении типа электродвигателя с короткозамкнутым ротором прибавляют букву П, что означает повышенный пусковой момент (например, АОП2-11-4), буква С указывает на повышенное скольжение; буква Г — повышенные энергетические показатели: буква К — на наличие фазного ротора.
Рассмотрим полное обозначение типов электродвигателей серии А2 и А02, например А02-41-12/8/6/4-А:
А02 — номер серии, 4 — означает порядковый номер наружного диаметра сердечника статора (габарит), 1 — порядковый номер длины сердечника; числа, разделенные косыми линиями, обозначают число полюсов (12, 8, 6, 4) и количество частот вращения (в данном случае четыре). Если после цифры, показывающей число полюсов, стоит буква А, это означает, что обмотка статора электродвигателя выполнена из алюминиевого обмоточного провода с эмалевой изоляцией.
В электродвигателях АОЛ-2 1—3-го типоразмеров применяют изоляцию, допускающую нагрев до 120°С (добавляется буква Е). При обозначении специальных двигателей могут стоять также буквы: Т (двигатель выполнен для тропиков), Ш (в малошумном), В (влагоморозостойком), X (химоустойчивом исполнении), а для электродвигателей с повышенной точностью — сочетания С1 и CП.
Обозначения электродвигателей типа ВАО расшифровываются следующим образом: взрывозащищенный, асинхронный, обдуваемый. Эти электродвигатели аналогичны серии электродвигателей А02 (кроме нулевого габарита) и изготавливаются в десяти габаритах мощностью от 0,27 до 100 кВт с частотой вращения ротора 3000, 1500, 1000, 750 и 600 об/мин.
Если для выполнения станка используется трехфазный асинхронный электродвигатель серии Д (эти электродвигатели используются в приводах станков нормальной и повышенной точности и имеют мощность от 0,25 до 4 кВт), то расшифровать его обозначения можно так: Д — станина чугунная, ДА — выполнена из алюминия. Высота вращения ротора может соответствовать 71, 82, 90, 100 и 112 мм. Как говорилось ранее, длина станины обозначается буквой S (короткая), М (средняя) или L (длинная). Если сердечник короткий, ставится буква А, длинный — В; число полюсов обозначается цифрами 2, 4, 6, 8.
Для примера рассмотрим электродвигатель серии ДА82М4, он расшифровывается так: двигатель серии Д, имеет станину из алюминиевого сплава, высота оси вращения ротора 82 мм, станины среднего размера, четырехполюсный.
Однофазные асинхронные электродвигатели малой мощности серии АОЛБ получили широкое распространение в бытовой технике и выпускаются отдельной серией. Она имеет четыре габарита, по две длины в каждом (8 типоразмеров). Скорость вращения ротора 500 и 3000 об/мин. Корпус электродвигателя выполнен из алюминиевых сплавов закрытым и обдуваемым. В электродвигателях этой серии есть рабочая и пусковая обмотки статора. Обмотка статора имеет изоляцию класса А и выполнена из медного провода. Ротор чаще бывает короткозамкнутым. Для достижения однофазным асинхронным электродвигателем частоты вращения ротора, близкой к номинальной, используют рабочую и пусковую обмотки статора, причем время подключения пусковой обмотки не должно превышать 3 секунд, иначе обмотка сгорит.
Серия АОЛБ-22-2 расшифровывается следующим образом: электродвигатель асинхронный, однофазного тока с пусковым сопротивлением. Первая цифра означает типоразмер, вторая — длину сердечника и цифра после черточки указывает на число полюсов. Исключение из этого правила составляют электродвигатели нулевого («0») габарита, у них длина сердечника указывается в виде числа — 11 и 12.
Широкое применение при изготовлении станков могут получить универсальные коллекторные электродвигатели типов ДТА-4, УМТ, УКМ, УЛ, УЛО, МУН и другие. Они установлены в соковыжималках, пылесосах и других бытовых приборах. Эти двигатели выпускаются мощностью от 5 до 600 Вт, с частотой вращения 2700 об/мин и выше, но, рассчитав шкивы, можно получить любую скорость вращения.
Большинство трехфазных электродвигателей можно подключить в сеть по схеме «треугольник»:
Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть («треугольник»): а — схема; б — подсоединение выводов электродвигателя
Развиваемая мощность трехфазного электродвигателя, включенного по такой схеме, составляет примерно 70% его номинальной мощности. В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы следующие типы: конденсатор бумажный, герметизированный нормальный в металлическом корпусе типа КБГ-МН или металлобумажный, герметизированный частотный типа МБГЧ, или бумажный, герметизированный, термостойкий типа БГТ и другие.
Величина применяемого конденсатора (Ср) зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле:
Ср = 66?Рн, мкФ,
где Рн — номинальная мощность электродвигателя, кВт.
Грубо можно считать, что на каждые 100 Вт мощности электродвигателя требуется около 7 мкФ. Например, для электродвигателя мощностью 240 Вт потребуется конденсатор на 15,8 мкФ. Его можно собрать из четырех параллельно соединенных конденсаторов типа МБГЧ или других емкостью по 4 мкФ. При отсутствии бумажных конденсаторов при включении трехфазного электродвигателя в однофазную электрическую сеть (220 В) можно применить электролитические.
В этом случае конденсаторы соединяются корпусами, напряжение подключают к положительным зажимам конденсаторов, а корпуса электролитических конденсаторов тщательно изолируют, так как они при таком соединении находятся под напряжением. При этом частота вращения электродвигателя почти не изменяется по сравнению с частотой вращения его в трехфазном режиме.
«Бесполярное» включение электролитических конденсаторов
Трехфазный электродвигатель можно включить по схеме «звезда»: две фазные обмотки двигателя — непосредственно в сеть, а третью подключают через конденсатор (Ср) к любому из двух проводов.
Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть («звезда»): а — схема; б — подсоединение выводов электродвигателя
При включении трехфазного электродвигателя рабочий конденсатор сдвигает ток по фазе на 90°, в нем возникает двухфазный вращающий магнитный поток, который и заставляет электродвигатель работать.
Для пуска электродвигателя обычно бывает достаточно одного рабочего конденсатора, если же электродвигатель не запускается, нужно подключить еще пусковой конденсатор, емкость которого выбирают в 2,5—3 раза больше емкости рабочего конденсатора. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть больше напряжения в сети примерно в 1,5 раза. В качестве пусковых конденсаторов применяют электролитические конденсаторы типа «ЭП» или того же типа, что и рабочие. Нужно запомнить: пусковые конденсаторы (Сп) включают только на время запуска электродвигателя — на 2—3 секунды, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.
Со схемой включения трехфазного электродвигателя при помощи рабочего и пускового конденсаторов можно ознакомиться на рисунке ниже:
Схема включения трехфазного электродвигателя при помощи рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов
Для изменения направления вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник», достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда», нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Направление вращения однофазного двигателя можно изменить, если поменять местами клеммы в пусковой обмотке П1 и П2:
Изменение направления вращения однофазных электродвигателей: а — ротор движется против часовой стрелки; б — ротор движется по часовой стрелке
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам на выводах электродвигателей не окажется, нужно поступить следующим образом. Сначала определить принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из шести наружных выводов электродвигателя и присоедините его к источнику питания, другой зажим источника электроэнергии подключите к лампочке и проводом контрольной лампы поочередно прикасайтесь к оставшимся пяти выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что два вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода через С1, а его конец через С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их через С2 и С5, а начало и конец третьей — через С3 и С6.
Следующим и основным этапом будет определение действительных начал и концов статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соедините все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включите двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов. Если двигатель без сильного гудения сразу наберет поминальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении электродвигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение, а выводы С2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если электродвигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки электродвигателя, провода держите только за изолированную часть. Эго необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток электродвигателя может появиться большое напряжение.
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной обработки камня в электродвигателе станка появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты коррозией, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. Если нарушена электропроводка, то ее лучше всего ремонтировать на специализированном предприятии. При незначительных повреждениях достаточно промыть подшипники бензином и смазать их, очистить корпус электродвигателя от грязи и пыли. Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80 °С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой.
Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации. Помните: при классе изоляции обмотки электродвигателя А нагрев подшипников во время работы мотора допускается не выше 60°С, при классе изоляции Е — не выше 75°С, при классе изоляции В — не выше 80°С.
При эксплуатации электродвигателей нужно строго придерживаться правил техники безопасности. Прежде чем приступить к распиловке или шлифовке каменного сырья, проверьте исправность механической части, изоляции шнура, состояние вилки и розетки, убедитесь в наличии заземления. Во время работы станка ни в коем случае не устраняйте даже незначительные неисправности в электрической и механической его частях. Никогда не оставляйте без надзора включенный в электросеть станок. Не допускайте скручивания и чрезмерного натяжения шнура.
Автор: Л.А. Чесноков
www.sdelaysam.info
В основе работы мотора лежит принцип электромагнитной индукции. Прибор состоит из двух частей. Неподвижная часть — статор для двигателей переменного тока или индуктор для двигателей постоянного тока. Подвижная часть — ротор для двигателей переменного тока или якорь для двигателей постоянного тока. Производители выпускают моторы разных технических характеристик и комплектаций, но подвижная и неподвижная часть остаются без изменений.
Мощность электродвигателя характеризует скорость преобразования электрической энергии, ее принято измерять в ваттах. Чтобы понять, как это работает, нам понадобится две величины: сила тока и напряжение. Сила тока — количество тока, которое проходит через поперечное сечение за какой-то отрезок времени, ее принято измерять в амперах. Напряжение — величина, равная работе по перемещению заряда между двумя точками цепи, ее принято измерять в вольтах.
Если говорить простыми словами, силу тока и напряжение можно сравнить с водой. Сила тока — скорость, с которой течет вода по трубам. Напряжение видно на примере двух емкостей, соединенные между собой трубкой. Если вы поставите одну емкость выше другой, вода будет вытекать до тех пор, пока уровни в обеих емкостях не сравняются. Именно перепад высот и будет напряжением. После того, как вы поставите заглушку между двумя емкостями, течение воды (ток) остановится, но напряжение останется.
Для расчета мощности используется формула N = A/t, где:
N - мощность;
А - работа;
t - время.
Производители указывают на электрооборудовани все технические параметры. «Зачем тогда делать какой-то расчет?», - скажете вы. Но дело в том, что заявленная мощность — это не фактическая мощность электродвигателя, а максимально допустимая мощность электропотока. Так что, если на вашей технике или инструменте указана мощность, к примеру, в 1000 Вт, это совсем не то, о чем вы думаете.
Для расчета мощности существует не один десяток способов. Мы не будем говорить о каждом из них, остановившись лишь на самым простых и доступных.
Для этого способа расчета вам понадобится линейка или штангенциркуль. С их помощью измерьте диаметр вала вашего электродвигателя, длину мотора (выступающие части вала не учитывайте) и расстояние до оси. С использованием полученных цифр вы сможете определить мощность электродвигателя по таблицам технических характеристик двигателей. Найти такие таблицы не составит труда — они есть в открытом доступе в сети интернет. Открыв таблицу, определите серию электродвигателя и, соответственно, его технические характеристики.
Указанный способ считается самым простым, вам не понадобятся ни дополнительное оборудование, ни расчеты. Перед тем, как приступить к измерению мощности электродвигателя, выключите все электроприборы из сети. Включите испытуемый электродвигатель и запустите его в работу на 5-7 минут. Если в вашем доме установлен современный счетчик, он покажет нагрузку в киловаттах.
Для этого способа вам понадобится линейка или штангенциркуль. Измерьте диаметр сердечника с внутренней стороны и длину (учитывайте длину отверстий вентиляции). Определите частоту сети и синхронную частоту вращения вала. Умножьте диаметр сердечника в сантиметрах на синхронную частоту вращения вала, полученное значение умножьте на 3,14, поделите на частоту сети, умноженную на 120.
www.poroselectromotor.ru
Какими способами можно определить мощность электродвигателя?
Электрический двигатель представляет собой электрическую машину, роль которой заключается в преобразовании электрической энергии в энергию механическую.
Нередко случаются ситуации, когда технический паспорт электродвигателя теряется, а маркировка на корпусе стирается в силу времени. В таком случае определить мощность электродвигателя становится сложно. Но существует несколько способов, которые помогут Вам справиться с подобной проблемой.
Определить мощность электродвигателя можно следующими способами:
Практическое определение мощности электродвигателя
Наиболее простым и доступным каждому способом определить мощность электродвигателя является снятие показаний счетчика электрической энергии.
Изначально необходимо отключить все бытовые электроприборы, выключить свет во всем помещении. Важно помнить, что работа даже небольшой маломощной лампочки может сильно исказить показания.
Обратите внимание на то, чтобы счетчик оставался неподвижным, а индикатор не мигал (все зависит от модели электрического счетчика).
В случае со счетчиком марки «Меркурий» процесс существенно облегчается, поскольку данная модель устройства отображает нагрузку в киловаттах (кВт). Следовательно, будет достаточно просто включить электродвигатель на всю мощность и посмотреть показания на счетчике.
В ситуации с индукционным счетчиком определить мощность электродвигателя будет несколько сложнее, поскольку учет ведется в киловаттах в час (кВт/ч). Сначала требуется записать показания счетчика до того, как включите мотор. После включения двигатель должен поработать в течение 10 минут. Для отслеживания времени пользуйтесь секундомером, точность периода работы очень важна. По прошествии 10 минут снимите новые показания счетчиков и способом вычитания выявите разницу. Разницу умножьте на 6. Итоговый результат будет обозначать мощность электродвигателя в киловаттах (кВт).
Определить мощность электродвигателя небольшой силы еще сложнее. Для этого нужно узнать количество оборотов (импульсов), равных 1 кВт/ч. Данную информацию Вы отыщите на счетчике. Возьмем для примера 1600 оборотов (в некоторых моделях вспышек индикатора). Итак, если при функционирующем электродвигателе электросчетчик совершает 20 об/мин, данную цифру нужно умножить на 60, т.е. количество минут в часе. В итоге получаем 1200 об/мин. После имеющиеся 1600 оборотов в минуту делим на 1200, получаем 1,3, что и являет собой мощность электродвигателя.
Определение мощности электродвигателя по таблицам
Сегодня люди за помощью все чаще обращаются к интернету, ведь там можно найти абсолютно любую информацию. Также при помощи глобальной сети Вы можете определить мощность электродвигателя по диаметру вала.
Для использования данного метода вычисления достаточно в интернете отыскать технические таблицы для распознавания типа мотора и его мощности, а также снять необходимые параметры (диаметр вала и частота его вращения, крепежные габариты, при фланцевом двигателе – диаметр фланца, расстояние до центра вала и расстояние до оси, длина мотора без выпирающего элемента вала).
Важно при таком способе быть терпеливым и внимательным, чтобы точно измерить все показатели и получить точный результат.
Как определить мощность электродвигателя по числу оборотов за одну минуту?
Применение данного способа для определения мощности электродвигателя требует визуального определения числа обмоток статора. Также необходимо применение специальных измерительных приборов, таких как тестер или миллиамперметр. для распознавания количества полюсов, чтобы избежать разбора мотора.
Измерительный прибор подключается к одной из обмоток. Вал при этом нужно вращать равномерно и постепенно. Отклонение стрелки и будет показывать количество полюсов. Важно учитывать тот факт, что частота вращения вала при таком способе определения мощности будет немного ниже полученного результата.
Определение мощности электродвигателя на основе его габаритов
Данный способ используется в основном для определения мощности трехфазных электродвигателей.
Для расчета мощности по габаритам необходимо знать:
Используя данные значения, вычисляется полюсное деление. Для этого показатель диаметра (D) умножается на частоту валового вращения (n) и на число Пи. Итоговую цифру обозначим условно А.
Показатель частоты сети f умножается на 120, получаем (условно) В.
Получив значения А и В, осуществляем их деление, а именно: число А делим на число В. В итоге получаем необходимый нам показатель мощности электродвигателя.
На самом деле все не так уж сложно, достаточно вспомнить уроки математики в школе.
Способ определения по показателю мощности, что выдает электродвигатель
В данном случае необходимо снова обратиться к знаниям школьной математики, а также использовать калькулятор для точного вычисления.
Сначала узнайте количество оборотов вала в секунду (А), тяговое усилие мотора (В) и радиус вала (С). Подставьте значения в следующую формулу: Аx6,28xBxC. Результат и есть мощность электродвигателя.
Зная мощность электродвигателя, Вы без труда сможете выбрать необходимое сопутствующее оборудование (тепловые реле и автоматические выключатели). Также, знание данного показателя поможет Вам легко и быстро узнать пропускную способность и норму сечения кабельно-проводниковой продукции для подсоединения двигателя к сети. Самое главное – Вы сможете использовать электродвигатель без вероятности перегрузок.
Как видите, определить мощность электродвигателя без бирки можно и при чем довольно просто. Способов достаточное количество. Вам остается лишь выбрать наиболее удобный и правдивый на ваш взгляд и воспользоваться им.
www.elektro.ru
