Как увеличить обороты двигателя: Как увеличить обороты электродвигателя — Евразийская Электротехническая Компания

Содержание

Как увеличить обороты асинхронного электродвигателя

Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя : изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем введения резисторов в цепь ротора. Из рис. Жесткость механических характеристик значительно снижается с уменьшением частоты вращения, что ограничивает диапазон регулирования до 2 — 3 : 1.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Способы увеличения мощности электродвигателя

Частота вращения: формула

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Как повысить эффективность электродвигателя

Частотный преобразователь для асинхронного двигателя — регулятор частоты электродвигателя

Регулятор оборотов электродвигателя

Скольжение асинхронного двигателя

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как повысить обороты электродвигателя

Способы увеличения мощности электродвигателя

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. 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 В до В , 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. 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. 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:. 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 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:. 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.

Нажимая на кнопку «отправить», вы соглашаетесь с правилами обработки данных. Конфигуратор Выбирай электродвигатель грамотно Хочу стать участником бонусной программы. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством: Приборы с непосредственной связью выпрямители.

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. Увеличение оборотов электродвигателя Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. 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.

Связаться с нами:. Для входа в личный кабинет введите, пожалуйста, Ваш логин и пароль:. Изменить пароль Забыли свой пароль? Амурская область Архангельская область Астраханская область Еврейская автономная область Забайкальский край Кабардино-Балкария Калининградская область Камчатский край Карачаево-Черкессия Красноярский край кроме г.

Ачинска, г. Красноярска, г. Вологодская область Костромская область Ярославская область. Тыва, р. Алтай Республика Хакасия Томская область. Кировская область Пермский край р. Башкортостан р. Марий Эл р. Татарстан р. Курганская область Свердловская область Тюменская обл.

Частота вращения: формула

5 Схемы и обзор регуляторов оборотов электродвигателя В. Для чего .. Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя: .. Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует.

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Просмотр полной версии : Что будет если на двигатель подать Гц. Привет всем. Дурацкий вопрос наверное. Что будет если на двигатель подать Гц? Суть в общем в следующем. Есть трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Возникла необходимость увеличить производительность скорость конвейера, механики подтвердили что да можно в 2 раза увеличить без проблем. Вот и возникла идея. А что если переключить обмотки в треугольник и крутить двигатель от 0 до Гц?

Как повысить эффективность электродвигателя

Качественный обмен воздуха в помещении в значительной мере влияет на комфорт жизни в квартире. Чистый воздух, сухие стены, мягкий микроклимат в доме напрямую зависит от наличия системы вентиляции. При этом к самой популярной на сегодняшний день системе обмена воздушных потоков в помещении относится принудительная вентиляция, работающая по приточно-вытяжному принципу. Большинство современных вентиляторов для вытяжных систем снабжаются электродвигателем с регулируемой скоростью вращения.

При проектировании оборудования необходимо знать число оборотов электродвигателя. Для расчёта частоты вращения есть специальные формулы, различные для двигателей переменного и постоянного напряжения.

Частотный преобразователь для асинхронного двигателя — регулятор частоты электродвигателя

Регулятор оборотов в двигателе нужен для совершения плавного разгона и торможения. Широкое распространение получили такие приборы в современной промышленности. Благодаря им происходит измерение скорости движения в конвейере, на различных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели с производительностью на 12 Вольт применяются в целых системах управления и в автомобилях. Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

Регулятор оборотов электродвигателя

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две или более обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные. В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность. Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток. Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:.

Асинхронные электродвигатели результате увеличения частоты, и как следствие То есть, при оборотах в минуту двигатель будет в.

Скольжение асинхронного двигателя

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели АД получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой самодельный частотник для асинхронного двигателя на STM8S

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности — это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат. Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь — это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ — широко-импульсное управление электрическими приспособлениями.

Плавная регулировка оборотов электродвигателя 220в переменного тока

Это устройство, предназначенное для выполнения функции плавного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электрического двигателя. Регулировку можно осуществлять методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения. Для управления и регулировки числа оборотов вращения электродвигателя асинхронного типа, можно использовать импульсный регулятор-стабилизатор напряжения инвертор. Он будет выполнять функцию источника питания. Питающее напряжение электродвигателя, выходящее после ШИМ-регулятора, будет изменяться в соответствии с изменением частоты вращения.

Несмотря на высокую эффективность современных электромеханических преобразователей, в процессе их работы все же возникают потери магнитной, электрической и механической энергии, сопровождающиеся выделением тепла, усилением шума и вибрации. Об этом мы и поговорим в данной статье. Согласно общепринятой классификации электрические машины бывают синхронными — с одинаковой частотой вращения ротора и магнитного поля, и асинхронными — в которых магнитное поле вращается с более высокой скоростью, чем ротор. Они применяются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства и сферы ЖКХ.

Увеличить обороты в электрическом двигателе

Изменение оборотов асинхронного двигателя. Разбор способов регулирования.

Благодаря своей простоте исполнения, относительной дешевизне и надежности трехфазные двигатели широко используются в хозяйстве и производстве. Во многих исполнительных механизмах применяют всевозможные типы асинхронных двигателей . Для широкого спектра применения АД, необходимо изменять и регулировать скорость вращения вала двигателя. Регулировка скорости АД производят несколькими способами. Их мы сейчас и рассмотрим.

Механические регулирование. Путем изменения передаточного числа в редукторах.
Электрическое регулирование. Изменением нескольких параметров питающего напряжения.

Рассмотрим электрическое изменение скорости АД, как более точный и распространённый способ регулирования.

Управление электрическими параметрами позволяет производить плавный запуск двигателя, поддерживать заданные параметры скорости или момента асинхронного мотора.

Параметры с помощью которых управляют мотором:

Частотой тока питающей сети.
Величиной тока в цепях мотора.
Напряжением на двигателе.

Самым распространённым асинхронным двигателем является мотор беличье колесо, двигатель с короткозамкнутым ротором. Для управления вращением, в этом типе электрических машин, применяют несколько видов воздействия.

Изменение частоты поля статора.
Управление величиной скольжения, изменяя напряжение питания.

Повышаем мощность двигателя 3 фазный на 1 фазе

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.

Регулирование частотой

Специальные устройства, преобразователи частоты (другие названия инвертор, частотник, драйвер), подключаются к электрической машине. Путем выпрямления напряжения питания, преобразователь частоты внутри себя формирует необходимые величины частоты и напряжения, и подает их на электрический двигатель.

Необходимые параметры для управления АД преобразователь рассчитывает самостоятельно, согласно внутренним алгоритмам, запрограммированным производителем устройства.

Преимущества регулирование частотой

Достигается плавное регулирование частоты вращения электромотора.
Изменение скорости и направление вращения двигателя.
Автоматическое поддержание требуемых параметров.
Экономичность системы управления.

Единственный недостаток, с которым можно смирится, это необходимость в приобретении частотника. Цены на такие устройства совсем незаоблачные, и в пределах 150 уе, можно обзавестись преобразователем для 2 кВт двигателя.

Регулирование оборотов изменением числа пар полюсов

Специальные многоскоростные двигатели со сложной обмоткой регулируются путем изменения количества активных полюсов на статоре. Обмотки полюсов разбиты на группы, и чередуются, путем коммутации обмотки подключаются, то параллельно, то последовательно.

Положительные моменты данного способа.

Высокий КПД мотора.
Жесткие механические выходные параметры.

К недостаткам такого управления, можно отнести высокую стоимость электрической машин, а также значительный вес и габариты такого двигателя. Изменение оборотов происходит ступенькой 1500-3000 об/мин.

Асинхронные двигатели с фазным ротором

Основной способ управления АД с фазным ротором — изменение величины скольжения между статором и ротором.

Регулирование с помощью напряжения

Через специальные автотрансформаторы ЛАТР, путем изменения напряжения на обмотках двигателя, производят регулировку оборотов вала.

Данный способ так же подходит и к АД с короткозамкнутым ротором.

Таким способ можно регулировать в пределах от минимума до номинальных параметров двигателя.

Установка активного сопротивления в цепи ротора

Переменное реостатное сопротивление или набор сопротивлений в цепи ротора воздействует на ток и поле ротора. Изменяя таким образом величину скольжения и количество оборотов двигателя.

Чем больше сопротивление, тем меньше ток, тем больше величина скольжения АД и меньше скорость.

Достоинства такого регулирования.

Большой диапазон регулирования оборотами электрической машины.
Мягкая выходная характеристика мотора.

Недостатки такого способа.

Уменьшение КПД двигателя.
Ухудшение рабочих характеристик механизма.

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.

Эпилог

При всех своих достоинствах асинхронные машины имеют существенный недостаток, это рывок ротора при подаче напряжения. Такие режимы опасны как для самого двигателя, так и для приводных механизмов. Поскольку во время пуска АД, ток в обмотках двигателя приравнивается к короткому замыканию. А рывок вала разбивает подшипники, шлицы, передаточные устройства. Поэтому пуск АД стараются производить плавным стартом. А именно:

Запуск через ЛАТР.
Разгон и работа АД, через переключение обмоток двигателя звезда-треугольник.
Использование устройств управления, таких как частотный преобразователь.

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.

Как увеличить обороты электродвигателя

Регулировка оборотов электродвигателя, в сторону увеличения, возможна, в пределах расчетной мощности двигателя.

Перед тем, как увеличить обороты электродвигателя, важно определить его тип:

Также, имеет значение область применения и условия эксплуатации агрегата. Все существующие способы сводятся к модификации параметров питания или изменении нагрузки на вал двигателя. Правило, справедливое для всех типов двигателей — увеличение числа оборотов должно осуществляться исключительно в рамках допустимых, для данной модели, значений.

Способы увеличения мощности электродвигателя

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.

Коллекторный электродвигатель

Повышение числа оборотов данного типа двигателя, достигается путем увеличения напряжения питания или уменьшения нагрузки на вал. В некоторых случаях, допустимо применение шунтирования обмотки, однако такой способ нередко приводит к перегреву аппарата. Перед тем, как повысить обороты электродвигателя коллекторного типа, следует учесть, что они имеют свойство разгоняться до скоростей недопустимо высоких, при работе без нагрузки. Особенно это касается агрегатов с последовательным возбуждением.

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.

Асинхронный электродвигатель

Как увеличить обороты электродвигателя асинхронного типа? Как и в предыдущем варианте, приемлем метод увеличения напряжения питания. Однако эффективность данного способа не велика, учитывая нелинейность зависимости скорости и напряжения. При этом, существенно изменяется значение КПД. Более действенный способ — использование трехфазного инвертора. С его помощью можно изменять частоту вращения, путем уменьшения частоты. Существуют инверторы для однофазных и для двухфазных двигателей.

Для эффективной работы двигателя, без потерь, нужно изменять не только частоту, но и подаваемое напряжение. Выбирая инвертор, следует обратить внимание на модель, которая обеспечит не только уменьшение частоты, но и создаст условия для понижения напряжения. Таким образом, буде учитываться снижение индуктивное сопротивление обмоток.

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.

Электродвигатель с электронным управлением

Двигатели этого типа, по своим характеристикам очень близки к коллекторным, за исключением того, что не допускают реверс методом переполюсовки. По этой причине, для увеличения оборотов двигателя с электронным управлением обмотками, применимы те же меры, что и для коллекторного. При этом, справедливы и все предостережения: риск перегрева двигателя, при шунтировании обмотки.

Источник

Возможно ли увеличить мощность 12в электродвигателя?

Кто владеет информацией, тот владеет миром. Натан Ротшильд https://lni-motor.ru/

_________________ Ремонт, перемотка коллекторных двигателей (небольшой мощности). Мастерская — г.Киров Октябрьский проспект 50. (8332) 78-08-50.

Кто владеет информацией, тот владеет миром. Натан Ротшильд https://lni-motor.ru/

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]

Как увеличить обороты электромотора

Как увеличить обороты электромотора. Способ увеличения оборотов электромотора зависит от его типа и от сферы применения двигателя. Он может заключаться в модификации параметров питания либо нагрузки на вал мотора.

Как увеличить обороты электромотора

Если электродвигатель – коллекторный, для повышения его частоты вращения надо либо повысить напряжение питания, либо понизить нагрузку на вал.

Но помните, что, в первую очередь, мощность, выделяемая мотором, не должна ни в коем случае превышать ту, на которую изначально рассчитан агрегат.

А во-вторых, коллекторные электромоторы, в особенности с последовательным возбуждением, при функционировании вообще без нагрузки без уменьшения напряжения питания могут разгоняться до недопустимо высокой скорости. И то, и другое может привести к выходу мотора из строя.

Шунтирование обмотки является способом повышения оборотов, прибегать к которому можно далеко не всегда — это может вызвать сильный перегрев двигателя.

Частота вращения асинхронного электродвигателя 1500 об мин (см. здесь ), питаемого от сети, также может регулироваться путем перемены напряжения питания.

Но подобный способ крайне неэффективен:

скорость от напряжения зависит очень нелинейно,
сильно изменяется коэффициент полезного действия.

Для моторов же синхронного типа данный способ и вовсе непригоден.

Лучше использовать трехфазный инвертор.

Он дает возможность регулировки частоты вращения и асинхронных, и синхронных электромоторов изменением частоты.

Выбирайте такой прибор, чтобы он обеспечивал одновременное уменьшение и напряжения при уменьшении частоты для учета уменьшения индуктивного сопротивления обмоток.

Предлагаются инверторы и для однофазных моторов с магнитным шунтом, и 2-фазных конденсаторных двигателей.

Двигатели с электроуправлением обмотками, в которых используют обратную связь, нередко очень близки по свойствам к коллекторным — разве что не допускают переполюсовкой реверса.

Если имеющийся электродвигатель обладает подобными свойствами, попробуйте повысить скорость его вращения способом, что и для коллекторного мотора, при этом все ограничения распространяются и на данный вид электродвигателей.

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.

Регулировка оборотов электродвигателя 220В, 12В и 24В

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

Легче 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.

Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей

Электродвигатели этого типа могут быть постоянного или переменного тока, с последовательным, параллельным или смешанным возбуждением ( для переменного тока применяется только первые два вида возбуждения).

Коллекторный электродвигатель состоит из ротора, статора, коллектора и щеток. Ток в цепи, проходящий через соединенные определенным образом обмотки статора и ротора, создает магнитное поле, заставляющее последний вращаться. Напряжение на ротор передается при помощи щеток из мягкого электропроводного материала, чаще всего это графит или медно-графитовая смесь. Если изменить направление тока в роторе или статоре, вал начнет вращаться в другую сторону, причем это всегда делается с выводами ротора, что бы не происходило перемагничивание сердечников.

При одновременном изменении подключения и ротора и статора реверсирования не произойдет. Существуют также трехфазные коллекторные электродвигатели, но это уже совсем другая история.

Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением

Обмотка возбуждения (статорная) в двигателе с параллельным возбуждением состоит из большого количества витков тонкого провода и включена параллельно ротору, сопротивление обмотки которого намного меньше. Поэтому для уменьшения тока во время запуска электродвигателей мощностью более 1 Квт в цепь ротора включают пусковой реостат. Управление оборотами электродвигателя при такой схеме включения производится путем изменения тока только в цепи статора, т.к. способ понижения напряжения на клеммах очень не экономичен и требует применение регулятора большой мощности.

Если нагрузка мала, то при случайном обрыве обмотки статора при использовании такой схемы частота вращения превысит максимально допустимую и электродвигатель может пойти “вразнос”

Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением

Обмотка возбуждения такого электродвигателя имеет небольшое число витков толстого провода, и при ее последовательном включении в цепь якоря ток во всей цепи будет одинаков. Электродвигатели этого типа более выносливы при перегрузках и поэтому наиболее часто встречаются в бытовых устройствах.

Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:

Подключением параллельно статору регулировочного устройства, изменяющего магнитный поток. Однако этот способ довольно сложен в реализации и не применяется в бытовых устройствах.
Регулирование (снижение) оборотов с помощью уменьшения напряжения. Этот способ применяется практически во всех электрических устройствах – бытовых приборах, инструменте и т.д.

Электродвигатели коллекторные переменного тока

Эти однофазные моторы имеют меньший КПД, чем двигатели постоянного тока, но из за простоты изготовления и схем управления нашли наиболее широкое применение в бытовой технике и электроинструменте. Их можно назвать “универсальными”, т.к. они способны работать как при переменном, так и при постоянном токе. Это обусловлено тем, что при включении в сеть переменного напряжение направление магнитного поля и тока будет изменяться в статоре и роторе одновременно, не вызывая изменения направления вращения. Реверс таких устройств осуществляется переполюсовкой концов ротора.

Для улучшения характеристик в мощных (промышленных) коллекторных электродвигателях переменного тока применяются дополнительные полюса и компенсационные обмотки. В двигателях бытовых устройств таких приспособлений нет.

В цепи якоря

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

Такие 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

Аппарат, 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:

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

Выбираем устройство

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

Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
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 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, работает в сети переменного тока.

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

Схема стабилизатора постоянного тока

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, 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.

Промышленные 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.

Как увеличить обороты двигателя с помощью шкива

Содержание

Как увеличить обороты электродвигателя за счет шкивов
Увеличение – диаметр – шкив
Устройство ременной передачи, ее характеристики
Основные диаметры
Расчет диаметра шкива
Как уменьшить частоту вращения электродвигателя
Расчет зубчатых шкивов.
Расчет шкива для зубчатого ремня. Расчет оборотов шкивов, изменение передаточного отношения ременной передачи.
Как рассчитать диаметр шкивов для передачи? Увеличение оборотов шкивами.
Размеры шкивов и ремней.
Многие задаются вопросом — как подобрать шкивы по звездам?
Как рассчитать обороты на шкивах?
Какие диаметры шкивов необходимы для получения нужного передаточного отношения?
От сети
Коллекторные машины
Двухфазный двигатель
Обычные асинхронники
Шкивы SPC чертежи и размеры
Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей
Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением
Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением
Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:
Электродвигатели коллекторные переменного тока
Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей
Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением
Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением
Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:
Электродвигатели коллекторные переменного тока
Как изготовить своими руками?
Видео

Как увеличить обороты электродвигателя за счет шкивов

Увеличение – диаметр – шкив

Диаметр шкивов талевой системы должен быть в 38 – 42 раза больше диаметра каната. Увеличение диаметров шкивов способствует снижению потерь на трение и улучшению условий работы каната. [18]

Для ременных передач ( рис. 47) требуются круглые, плоские и клиновидные ремни. При увеличении диаметра шкива ведущего вала увеличивается число оборотов ведомого вала, и, наоборот, если диаметр шкива ведущего вала уменьшить, то число оборотов ведомого вала также уменьшится. [20]

Циклически изменяющееся напряжение, возникающее в прямолинейном ленточном тяговом органе, во многом определяется величиной изгибного напряжения, которое появляется в ленте при перекатывании ее по шкивам и бобинам. Величина изгибного напряжения может быть уменьшена за счет толщины ленты или увеличения диаметра шкива. Однако толщина ленты имеет минимальный предел, а увеличение диаметра шкива нежелательно вследствие значительного возрастания веса органа навивки и общей стоимости подъемной установки. [25]

НеобходимЬе предварительное натяжение канатов определяется в зависимости от их состояния: различают новый канат и канат, к-рый уже вытянулся под нагрузкой. При работе передачи канаты постепенно удлиняются и провес их увеличивается. При этом уменьшение напряжения т, обусловленное предварительным натяжением каната, частично заменяется увеличением натяжения от увеличения веса провисающей части каната и в тем большей степени, чем значительнее провес каната. Более благоприятные условия для работы каната создаются путем увеличения диаметров шкивов и применения эластичных канатов. При устройстве передачи на расстояния 25 – 30 м устанавливают промежуточные шкивы ( фиг. Применение опорных шкивов, как уже было сказано, ведет к понижению кпд передачи. [27]

вопросы какие то дурные шкив на мотор ставится в зависимости от потребителя
определяешь сколько у него должно быть оборотов и подбираешь соответсвующие шкива

например если на двигателе 2950 оборотов то, если шкив на потребителе в два раза больше то у него будет 1475 оборотов

в школе учиться надо было мощность двигателя зависит активного и реактивного сопротивления(то что на шильдике двигателя обозначается cosфи)

она не зависит от размера шкива. когда на двигатель подается нагрузка он потребляет одну мощность, в режиме холостого хода другую.
двигатель 200кВт может потреблять в рабочем режиме 160кВт, а может 220 и то и то для него стандартный режим работы

Ременная передача передает крутящий момент с ведущего вала на ведомый. В зависимости от передаточного числа она может повышать или понижать обороты. Передаточное число зависит от соотношения диаметров шкивов — приводных колес, связанных ремнем. При расчете параметров привода нужно также учитывать мощность на ведущем валу, скорость его вращения и общие габариты устройства.

Устройство ременной передачи, ее характеристики

Ременная передача представляет собой пару шкивов, соединенных бесконечным закольцованным ремнем. Эти приводные колеса, как правило, располагают в одной плоскости, а оси делают параллельными, при этом приводные колеса вращаются в одном направлении. Плоские (или круглые) ремни позволяют изменять направление вращения за счет перекрещивания, а взаимное расположение осей- за счет использования дополнительных пассивных роликов. При этом теряется часть мощности.

Клиноременные приводы за счет клиновидной формы поперечного сечения ремня позволяют увеличить площадь зацепления его со шкивом ременной передачи. На нем делается канавка по форме клина.

Зубчатоременные приводы имеют зубцы равного шага и профиля на внутренней стороне ремня и на поверхности обода. Они не проскальзывают, позволяя передавать большую мощность.

Для расчета привода важны следующие основные параметры:

Вычисления обычно проводят в несколько этапов.

Основные диаметры

Для расчета параметров шкивов, а также привода в целом, применяются различные значения диаметров, так, для шкива клиноременной передачи используются:

Для вычисления передаточного числа используется расчетный диаметр, а наружный-для расчета габаритов привода при компоновке механизма.

Для зубчатоременной передачи D_расч отличается от D_нар на высоту зубца_.Передаточное число также рассчитывается, исходя из значения D_расч.

Для расчета плоскоременного привода, особенно при большом размере обода относительно толщины профиля, часто принимают D_расч равным наружному_.

Расчет диаметра шкива

Вначале следует определить передаточное число, исходя из заложенной скорости вращения ведущего вала n1 и потребной скорости вращения ведомого вала n2/ Оно будет равно:

Если уже имеется в наличии готовый двигатель с приводным колесом, расчет диаметра шкива по передаточному отношению i проводится по формуле:

Если же механизм проектируется с нуля, то теоретически подойдет любая пара приводных колес, удовлетворяющих условию:

На практике расчет ведущего колеса проводят, исходя из:

Окончательный расчет диаметра окончательно уточняют по результату габаритных и мощностных оценок.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Как уменьшить частоту вращения электродвигателя

как правильно рассчитать диаметры шкивов, чтобы ножевой вал деревообрабатывающего станка вращался со скоростью 3000…3500 оборотов в минуту. Частота вращения электрического двигателя 1410 оборотов в минуту (двигатель трехфазный, но будет включен в однофазную сеть (220 В) с помощью системы конденсаторов. Ремень клиновой.

Диаметр шкива, в зависимости от частоты вращения вала и линейной скорости шкива, определяют по формуле:

где D1 — диаметр шкива, мм; V — линейная скорость шкива, м/с; n — частота вращения вала, об/мин.

Легко подсчитать, что для шкива на валу электродвигателя с частотой вращения 1400 об/мин, минимальный диаметр шкива (повышающая передача) при линейной скорости ремня 10 м/с составит около 136 мм.

Диаметр ведомого шкива вычисляют по следующей формуле:

где D1 и D2 — диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм; ε — коэффициент скольжения ремня, равный 0,007…0,02; n1 и n2 — частота вращения ведущего и ведомого валов, об/мин.

Так как значение коэффициента скольжения весьма мало, то поправку на скольжение можно и не учитывать, то есть вышестоящая формула приобретет более простой вид:

Минимальное расстояние между осями шкивов (минимальное межцентровое расстояние) составляет:

где Lmin — минимальное межцентровое расстояние, мм; D1 и D2 — диаметры шкивов, мм; h — высота профиля ремня.

Чем меньше межцентровое расстояние, тем сильнее изгибается ремень при работе и тем меньше срок его службы. Целесообразно принимать межцентровое расстояние больше минимального значения Lmin, причем делают его тем больше, чем ближе значение передаточного отношения к единице. Но во избежание чрезмерной вибрации применять очень длинные ремни не следует. Кстати, максимальное межцентровое расстояние Lmax легко вычислить по формуле:

Расчет зубчатых шкивов.

Расчет шкива для зубчатого ремня. Расчет оборотов шкивов, изменение передаточного отношения ременной передачи.

Увеличение или уменьшение оборотов при помощи шкивов.

Как рассчитать диаметр шкивов для передачи? Увеличение оборотов шкивами.

Размеры шкивов и ремней.

Програма подбора и расчета нагрузок — качаем, устанавливаем и сами считаем ремни и шкивы.

Многие задаются вопросом — как подобрать шкивы по звездам?

Как рассчитать обороты на шкивах?

Какие диаметры шкивов необходимы для получения нужного передаточного отношения?

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

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

Двухфазный двигатель

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.

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.

Шкивы SPC чертежи и размеры

Скорость вращения шкива = скорости вращения вала на котором данный шкив закреплен, передаваемую мощность (при ременной передаче) можно считать равной 95% от номинала, прередаточные отношения, соответственно и скорости вращения считаем как отношение диаметров используемых шкивов. Момент обратная пропорция. Все это приблизительные рассчеты, если же нужно точно, то качаем программу и считаем.

Все просто — это замена цепной передачи на ременную, из исходных данных нам нужны передаточное отношение, мощности и моменты на валах, межосевое расстояние, затем все это счастье вбивыем сюда и все.

Работает с зубчатыми ремнями, клиновыми ремнями, меи многоручьевыми ремнями и шкивами. Точно считает соотношения шкивов и ремней.

Рекомендуем. А на последок, — скрины програмки! Для примера жмем на любой скрин и смотрим что она может делать.

Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей

Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением

Если нагрузка мала, то при случайном обрыве обмотки статора при использовании такой схемы частота вращения превысит максимально допустимую и электродвигатель может пойти “вразнос”

Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением

Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:

Электродвигатели коллекторные переменного тока

Для улучшения характеристик в мощных (промышленных) коллекторных электродвигателях переменного тока применяются дополнительные полюса и компенсационные обмотки. В двигателях бытовых устройств таких приспособлений нет.

Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей

Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением

Если нагрузка мала, то при случайном обрыве обмотки статора при использовании такой схемы частота вращения превысит максимально допустимую и электродвигатель может пойти “вразнос”

Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением

Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:

Электродвигатели коллекторные переменного тока

Для улучшения характеристик в мощных (промышленных) коллекторных электродвигателях переменного тока применяются дополнительные полюса и компенсационные обмотки. В двигателях бытовых устройств таких приспособлений нет.

Как изготовить своими руками?

Существуют различные варианты схем регулировки. Приведём один из них более подробно.

Вот схема его работы:

Первоначально, это устройство было разработана для регулировки коллекторного двигателя на электротранспорте. Речь шла о таком, где напряжение питания составляет 24 В, но эта конструкция применима и для других двигателей.

Слабым местом схемы, которое было определено при испытаниях её работы, является плохая пригодность при очень больших значениях силы тока. Это связано с некоторым замедлением работы транзисторных элементов схемы.

Рекомендуется, чтобы ток составлял не более 70 А. В этой схеме нет защиты по току и по температуре, поэтому рекомендуется встроить амперметр и контролировать силу тока визуально. Частота коммутации составит 5 кГц, она определяется конденсатором C2 ёмкостью 20 нф.

При этом, рекомендуется подобрать величину R1 таким образом, чтобы правильно настроить работу регулятора. С выхода микросхемы, управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, далее идёт уже на транзисторы.

Печатная плата имеет размер 50 на 50 мм и изготавливается из одностороннего стеклотекстолита:

На этой схеме дополнительно указаны 2 резистора по 45 ом. Это сделано для возможного подключения обычного компьютерного вентилятора для охлаждения прибора. При использовании в качестве нагрузки электродвигателя, необходимо схему заблокировать блокирующим (демпферным) диодом, который по своим характеристикам соответствует удвоенному значению тока нагрузки и удвоенному значению питающего напряжения.

Работа устройства при отсутствии такого диода может привести к поломке вследствие возможного перегрева. При этом, диод нужно будет поместить на теплоотвод. Для этого, можно воспользоваться металлической пластиной, которая имеет площадь 30 см2.

Регулирующие ключи работают так, что потери мощности на них достаточно малы. В оригинальной схеме, был использован стандартный компьютерный вентилятор. Для его подключения использовалось ограничительное сопротивление 100 Ом и напряжение питания 24 В.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

При изготовлении силового блока (на нижнем рисунке), провода должны быть присоединены таким образом, чтобы было минимум изгибов тех проводников по которым проходят большие токи. Мы видим, что изготовление такого прибора требует определённых профессиональных знаний и навыков. Возможно, в некоторых случаях имеет смысл воспользоваться покупным устройством.

Источник

Видео

Ременная передача. Урок №3

Кусторез. Увеличение скорости за счет шкивов.

Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи. Часть 1. Инструкция на онлайн калькулятор. Тест привода.

Как посчитать обороты и передаточное число.

УВЕЛИЧИЛ ОБОРОТЫ САМОДЕЛЬНОГО КОМПРЕССОРА 3ИЛ 130

Ремённые Передачи

Ременная передача

Не хватает мощности двигателя, что делать? Есть выход!

Как повысить обороты электродвигателя

КАК УЗНАТЬ ОБОРОТЫ ПРИ ПОМОЩИ ТЕЛЕФОНА.

Как увеличить обороты двигателя на холостом ходу

Добрый день. Подскажите, пожалуйста, кто в Москве или Видном может сделать прошивку двигателя для повышения оборотов на холостом ходу. Замучили подергивания автомобиля.

оставь двигатель в покое =) это BSE лёгкие потряхивания на нём норма. Если потряхивания чуть сильнее, то для начала уровень масла глянь, потом уже свечи и прочее.

Лекарство — чистка форсунок со съемом на стенде! лично сами убедитесь в количестве грязи, тому вина наши доблестные рекламные АЗС.

Только что тоже немного поднял обороты, двигатель стал меньше дёргатся.

обороты поднимаются с помощью шнурка, а не прошивку меняют, я себе поднял, вроде эффект был, но уже и не помню) а так машина тоже подергивается на холостых, говорят что это норм, но мне тоже не нравится

я тоже через васю поднимал обороты, но где-то через год все вернулось обратно, это как то временно работает.
теперь я просто ас на климате не выключаю и обороты сами держатся, где-то 900, вибрации нет, вот и вся проблема)

Я а/с не включаю, потому как мощность очень сильно падает и кондер видимо у меня грибком порос, простуда вылазит

Самые толковые коменты написаны внизу.остальное срач какой то!)))

Может этот пост поможет? www. drive2.ru/l/6952493/…Сам решил эту проблему установкой иридиевых свечей — потряхивания практически не заметны www.drive2.ru/l/10618436/

для движка 1.6 БСЕ это нормальное явление… если не смотреть на работающий двигатель, то он и не дергается. скорее всего надо «менять что-то в головах», а не в двигателе =)

тыщу раз это уже везде обсуждалось… к счастью таких замороченых не много =)

Свечи менял . Высоковольтные провода менял. Катушку зажигания менял .

не надо повышать обороты, надо устранить причину дерганья. Посмотри свечи провода и высоковольтную часть. Надо лечить причину, а не последствия. У меня тоже дергалась, ничего — вылечил

Была такая же проблема, у меня 1,8 cdaa двигатель. Залил жижу от ликвиМоли и прокатав бак пропали подергивания на холостом, машина ровно работать стала

а на каком пробеге ты заливал ее?

Заливал на 137 тыс, но проблема была как купил машину-это было 87 тыс
Свечи не менял, прошлый хозяин их менял ещё на 60 тыс

а на каком пробеге ты заливал ее?

Для профилактики лишним не будет. Я заливал не по инструкции как указано, а просто залил в пустой бак (красная лампа только загорелась бензина) и сразу заправил до полного. Вот уже после этой жижи выкатал второй бак и все отлично, машина радовать стала ещё больше!

чет я очкую, у меня 170 тыс. вдруг все говно разъест и забьет
у меня после раскоксовки стала песня. лил XADO

Ну фиг знает, это просто ИМХО

У меня тоже небольшая вибрация под водительским сиденьем на холостых, чуть прибавлю обороты вибрация проподает, тоже достало(, но говорят так должно быть…

я тоже и прошивал и датчики менял, и свечи, и распределитель зажигания, пока не поменял прогоревшие клапана и все стало ровно, без дерганий…

а может стоит устранить проблему подергивания для начала? ну а потом уже прошиваться…

да там на всех BSE такая лажа
батя тоже говорит что поднадоедает иногда

а может стоит устранить проблему подергивания для начала? ну а потом уже прошиваться…

Не получится устранить! Подтряхивания у 1. 6 BSE в угоду экологии, из-за норм евро4.
Только поднятие оборотов решает проблему.

ну тогда шить так, чтобы на холодную обороты повыше, на горячую в норму)) мне так делали когда шился.

Не надо ни чего шить)) Надо просто поднять обороты Ваг комом! Шьют — это когда удаляют катализатор и переводят на норму Евро 2!

у себя я убирал егр, расходомер и тд))

С подергиваниями нет понта бороться) Легче смириться)

А почему ты думаешь, что дело в прошивке?А может и скорее всего у тебя накрылся один из из датчиков, или с расодометром проблема, может засрался, или дроссельная заслонка грязныя или еще куча причин, но прошивка тут точно не при чём)))

Нет там никакой прошивки, я себе поднял через ваг ком. И подергивания особо не делись никуда, зато подхват теперь намного веселее стал. На расходе никак не отражается, зато движку легче раскрутиться.

посмотри для начала 1 канал адаптации в двигателе, если там 128, можешь сам повысить без чипа, если там стоит 156, то не получится
www. drive2.ru/l/578677/

в остальных случаях индивидуальная правка прошивки т.е. чип тюнинг

а в BSE не на любой прошивке можно подкрутить обороты?
по-моему на любой. Есть Вася? Зайди в первый блок (двс), адаптация, 01 канал:
129 — 660
130 — 670
131 — 680
132 — 690
133 — 700
134 — 710
135 — 720
136 — 730
137 — 740
138 — 750

слева — значения канала адаптации
справа — количество оборотов, которым соответствует то или иное значение

Многие владельцы автомобилей помнят то время, когда по дорогам страны колесили, в основном, Жигули и Москвичи. Их ключевой характеристикой было то, что провести мелкий ремонт или регулировку определённых параметров можно было очень просто, лишь вооружившись небольшим набором инструментов. Тем не менее, отличием тех автомобилей от их современных аналогов было то, что у них устанавливалась карбюраторная система подачи топлива. Она не использовала электронику, так что, всё регулировалось механическим способом.

Регулировка инжектора своими руками

Теперь же всё иначе, и провести регулировку холостого хода уже не так просто, как раньше. Поэтому, сейчас мы попробуем разобраться в том, как же именно регулировать инжектор и его холостой ход на современных машинах.

Так выглядит «инжектор» автомобиля.

Так ошибочно называют «в народе» блок управления двигателем (ЭБУ). Хотя сам «инжектор» состоит из нескольких частей: ЭБУ, форсунки, датчики и т.п.

Датчики в «инжекторе»

Технологии управления подачей топлива в двигатель существуют разные. Поэтому некоторые датчики могут отсутствовать. Самые распространённые датчики в «инжекторе»:

Датчик коленвала
Датчик положения распредвала
Датчик кислорода
Датчик массового расхода воздуха
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Датчик детонации

Регулировка холостого хода на инжекторном автомобиле

В случае, когда речь идёт о плавающих оборотах мотора, прекращении работы двигателя при постановке автомобиля на нейтральную передачу или же о повышении оборотов в случае работы полностью прогретого мотора, то это может говорить о неисправностях регулятора холостого хода или о бедной смеси. Аналогичный вывод можно сделать и в том случае, когда на холодном двигателе обороты оказываются слишком низкими.

Регулятор холостого хода автомобиля Лифан Солано

В любом случае, это всё может происходить по причине чрезмерной подачи воздуха.

Проводить регулировку смеси должен компьютер, который собирает данные из целого ряда датчиков (про датчики инжектора мы уже писали выше). Он, на некоторые время, может открывать или же закрывать клапана инжекторов с той величиной, которая нужна для мотора в данный момент.

Порядок действий

Регулятор холостого хода — это исполняющий орган функционирования мотора (механический датчик), то при его некорректной работе лампочка, указывающая на неисправность, гореть не будет. Регулятор является шаговым электрическим двигателем, включающим в себя конусную иглу. Регулятор может быть расположен на корпусе дроссельной заслонки, что позволяет гарантировать конкретный уровень воздушного потока, обходящего закрытую дроссельную заслонку. А его, в свою очередь, задаёт электронная система автомобиля, дабы двигатель работал устойчиво и равномерно, независимо от внешних факторов.

Для начала необходимо отключить аккумулятор. Недостаточно будет просто выключить зажигание. Вам необходимо выключить «массу». Проводим демонтаж регулятора холостого хода
Вторым пунктом, на который вы должны обратить внимание, является отвинчивание креплений, которые удерживают регулятор. Это позволит вам полностью его снять. Как мы уже сказали, регулятор можно найти на корпусе дроссельной заслонки, к которой он привинчен парой винтов. В части моделей машин винты могут быть залиты специальной краской или, что ещё хуже, рассверлены. В такой ситуации может понадобиться выполнить полный демонтаж корпуса дроссельной заслонки, после чего и будет проводиться разборка и снятие регулятора.
Пункт номер три предполагает чистку посадочного канала. Достаточно будет промыть его, после чего обработать сильным потоком воздуха. Делается это посредством баллончика со сжатым газом или же обычным компрессором. Регулятор нужно разбирать с большой осторожностью, дабы не была повреждена его обмотка. Теперь наступает время провести проверку направляющей втулки, тем более, если конусная игла может свободно двигаться вокруг своей оси с зазором. Если это так, то втулка должна быть заменена новой. В ситуации, когда конусная игла не содержит на своей поверхности существенных повреждений или же потёртостей, то её можно оставить. Но, когда у вас возникают даже малейшие сомнения в её исправности, то её необходимо полностью заменить аналогичной моделью.
Четвёртый пункт инструкции говорит о процессе определения целостности, характерной для прижимной пружины. Также, задействовав специальный измерительный прибор, можно провести проверку целостности обмотки регулятора. Кроме того, не лишним будет очистить контакты этой самой обмотки. И лишь после этого можно снова собирать регулятор холостого хода. Но, прежде чем устанавливать регулятор на автомобиль, необходимо замерить расстояние от фланца его корпуса до кончика конусной иглы. Этот показатель должен быть равен двадцати трём миллиметрам. Если же расстояние отличается от указанного в любую сторону, то игла должна быть заменена новой. Касается это и ситуации, когда никаких видимых повреждений на игле нет.
Пятым, завершающим, пунктом будет то, что вам нужно будет провести установку регулятора холостого хода на своё место. Для него, как вы уже могли видеть в процессе его демонтажа, предусмотрено своё посадочное место. Находится оно в корпусе дроссельной заслонки. После этого можно подключить штекер управления к этому самому регулятору. Далее снова включаем электрическое питание автомобиля. И вот тут начинается самое «интересное». Вам нужно завести мотор и испробовать его в различных условиях работы. Если проблемы сохранились или же не исчезли полностью, то может понадобиться повторный разбор регулятора холостого хода. Но, если и вторая попытка не увенчалась успехом, то поломку стоит искать в других местах. В частности, причиной может быть прошивка бортового компьютера, тем более, если вы покупали автомобиль «с рук».

Дополнительным советом станет то, что проводить регулировку оборотов мотора можно только на двигателе, который был предварительно хорошо прогрет.

Альтернативные причины

Симптомы неверной настройки блока управления двигателем

уменьшение силы тяги
увеличение количества потребляемого топлива
или же неровной работы двигателя в целом (детонация при запуске, детонация при прогреве, детонация при выключении зажигания, двигатель троит)

Все эти ситуации предусматривают необходимость регулировки инжектора.

Порядок действий

Для работы нам понадобится ноутбук и диагностический кабель.

Ноутбук

Ноутбук или же планшетный компьютер под управлением настольной версии операционной системы Windows, а также специальное программное обеспечение, которое предназначено специально для вашей марки автомобиля. Конечно же, можно подключить и стационарный компьютер, но будьте тогда готовы вынести его на улицу, непосредственно к капоту автомобиля.

Диагностический кабель для подключения к ЭБУ

Также, нужно будет приобрести кабель подключения бортового компьютера к лэптопу. Как правило, эти кабели делятся на несколько основных видов, которые не очень сильно различаются между собой. Определитесь только с тем, какая версия разъёма используется в машине. В самых старых моделях — это первая версия, а в более новых — вторая версия разъёма. Порт имеет такую форму, что подключить его неверно у вас не выйдет.

Как только подключение к бортовому компьютеру выполнено, в запущенной на лэптопе программе, можно будет просмотреть все параметры работы автомобиля, а также те ошибки, которые возникли в процессе. Коды ошибок можно найти в сопутствующей к программе документации или же в Сети Интернет.

При необходимости, на бортовой компьютер может быть установлена новая прошивка. Это делается возможностями всё той же диагностической программы.

Чип-тюнинг автомобиля

Чип-тюнинг — данным словом называют простую настройку инжектора и электронной системы управления мотором, для того, чтобы улучшить его эксплуатационные качества.

Прошивки могут подготовить автомобиль к качеству местного топлива, определённым температурным режимам работы, а также определить, сколько именно топлива будет потреблять мотор в штатных режимах.

Преимущества чип-тюнинга

Среди основных преимуществ, которые получает автомобиль после подобных доработок, можно выделить

ускоренный старт с места,
плавное движение при минимальных показателях нагрузки,
а также максимально ровную тягу, которая возникает при работе на самых высоких передачах.

И, конечно же, в случае, если вы преследуете цель экономии, можно будет значительно понизить расход топлива. В зависимости от модели автомобиля и предыдущих настроек, расход может быть снижен на показатель от половины литра до трёх литров на сто километров пути.

Без специальной диагностической программы не обойтись

Впрочем, рекомендуется проводить все настройки только в сервисном центре. Как правило, специалисты таких СТО работают только с фирменным программным обеспечением, а также устанавливают только те прошивки, которые уже прошли тестирование в реальных условиях. Если же прошивка недостаточно качественная, то за спортивные достижения автомобиля придётся расплачиваться вам.

Дорогостоящий ремонт двигателя в подобной ситуации гарантирован.

Вот так выглядит комплект оборудования для диагностики

После длительной эксплуатации автомобиля приходится обращать внимание на отклонения в работе главного узла — двигателя. Важно знать, сколько должно быть оборотов на холостом ходу. Актуальнее эта проблема для карбюраторных авто с ручной регулировкой. Но часто и электронные системы зажигания дают сбой по целому ряду причин.

Когда следует проводить регулировки?

После некоторых манипуляций с авто рекомендуется обязательно проверять, сколько должно быть оборотов на холостом ходу. К одной из причин изменения показаний тахометра относят замену свечей и масла согласно проведенному плановому техосмотру. Аналогично поступают после промывки топливной системы, ремонта узлов двигателя, электронных блоков.

На любой СТО могут подсказать, сколько должно быть оборотов. На холостом ходу у отечественных двигателей допустимые значения тахогенератора находятся в пределах 800-1000. Идеальная система поддерживает стрелку возле отметки 800.

Если рассматривать, сколько должно быть оборотов на холостом ходу у иномарок, то можно обратить внимание на панель приборов — показания тахогенератора вообще отсутствуют. На СТО эти значения проверяют при помощи диагностического разъема, выводя информацию на экран ноутбука или специально предназначенного для этого прибора. Следует помнить, устойчивость работы двигателя зависит от качества заливаемого в бак бензина.

Устройство системы зажигания

Рассматривая подробно принцип функционирования двигателя, можно понять, сколько должно быть оборотов на холостом ходу. Полезные советы помогают решить некоторые проблемы, но автомобиль относится к сложной технике и требует грамотного подхода к периодическому обслуживанию.

Важные моменты в работе системы зажигания:

Принцип сжигания топлива лежит в образовании искры в момент, когда поршни двигателя находятся в верхней точке. Если это будет происходить не вовремя, то начинает наблюдаться дисбаланс работы на холостом ходу.
Важен так называемый угол срабатывания зажигания. При неисправной электрике он смещается, соответственно, один или несколько цилиндров начинают подтормаживать вращение коленчатого вала. Теряется тяга двигателя, авто начинает слабо разгоняться.
Повышенные обороты часто связаны с подклиниванием тросика педали газа, часто владельцы забывают его смазывать периодически. Аналогичные проблемы наблюдаются на автомобилях с тахометрами, соединенными тросиковой связкой.

Возникающие проблемы

У каждого вида авто свои требования и методы определения, сколько должно быть оборотов на холостом ходу. Принцип работы двигателя основан на сбалансированном движении вращающихся узлов. Значения 600-1000 являются в каком-то смысле оптимальными для всех типов моторов. Однако производители могут менять этот параметр в зависимости от типа потребляемого топлива, принципа действия всех систем в целом.

Качество воздуха, попадающего в двигатель, непосредственно влияет на его работу. Смена фильтрующего элемента является мерой профилактики для нормализации оборотов холостого хода. Не лишней будет и проверка состояния фильтра топливной системы.

Владельцам подержанных авто следует учитывать степень загрязнения систем при использовании некачественного бензина в прошлом и переходе на топливо с присадками. Последние моментально растворяют грязь на стенках, баке, и она устремляется напрямую в область поршней, систему впрыска. Это может стать причиной нестабильной работы мотора, потребуется внеплановая чистка этих узлов.

Как увеличить обороты электродвигателя шкивами

Работы по переборке электродвигателя подходят к завершению. Приступаем к расчёту шкивов ремённой передачи станка. Немного терминологии по ремённой передаче.

Главными исходными данными у нас будут три значения. Первое значение это скорость вращения ротора (вала) электродвигателя 2790 оборотов в секунду. Второе и третье это скорости, которые необходимо получить на вторичном валу. Нас интересует два номинала 1800 и 3500 оборотов в минуту. Следовательно, будем делать шкив двухступенчатый.

Заметка! Для пуска трёхфазного электродвигателя мы будем использовать частотный преобразователь поэтому расчётные скорости вращения будут достоверными. В случае если пуск двигателя осуществляется при помощи конденсаторов, то значения скорости вращения ротора будут отличаться от номинального в меньшую сторону. И на этом этапе есть возможность свести погрешность к минимуму, внеся поправки. Но для этого придётся запустить двигатель, воспользоваться тахометром и замерить текущую скорость вращения вала.

Наши цели определены, переходим выбору типа ремня и к основному расчёту. Для каждого из выпускаемых ремней, не зависимо от типа (клиноременный, поликлиновидный или другой) есть ряд ключевых характеристик. Которые определяют рациональность применения в той или иной конструкции. Идеальным вариантом для большинства проектов будет использование поликлиновидного ремня. Название поликлиновидный получил за счет своей конфигурации, она типа длинных замкнутых борозд, расположенных по всей длине. Названия ремня происходит от греческого слова «поли», что означает множество. Эти борозды ещё называют по другому – рёбра или ручьи. Количество их может быть от трёх до двадцати.

Поликлиновидный ремень перед клиноременным имеет массу достоинств, таких как:

благодаря хорошей гибкости возможна работа на малоразмерных шкивах. В зависимости от ремня минимальный диаметр может начинаться от десяти – двенадцати миллиметров;
высокая тяговая способность ремня, следовательно рабочая скорость может достигать до 60 метров в секунду, против 20, максимум 35 метров в секунду у клиноременного;
сила сцепления поликлинового ремня с плоским шкивом при угле обхвата свыше 133° приблизительно равна силе сцепления со шкивом с канавками, а с увеличением угла обхвата сила сцепления становится выше. Поэтому для приводов с передаточным отношением свыше трёх и углом обхвата малого шкива от 120° до 150° можно применять плоский (без канавок) больший шкив;
благодаря легкому весу ремня уровни вибрации намного меньше.

Принимая во внимание все достоинства поликлиновидных ремней, мы будем использовать именно этот тип в наших конструкциях. Ниже приведена таблица пяти основных сечений самых распространённых поликлиновидных ремней (PH, PJ, PK, PL, PM).

Обозначение	PH	PJ	PK	PL	PM
Шаг ребер, S, мм	1.6	2.34	3.56	4.7	9.4
Высота ремня, H, мм	2.7	4.0	5.4	9.0	14.2
Нейтральный слой, h0, мм	0.8	1.2	1.5	3.0	4.0
Расстояние до нейтрального слоя, h, мм	1.0	1.1	1.5	1.5	2. 0
Минимальный диаметр шкива, db, мм	13	20	45	75	180
Максимальная скорость, Vmax, м/с	60	60	50	40	35
Диапазон длины, L, мм	1140…2404	356…2489	527…2550	991…2235	2286…16764

Рисунок схематичного обозначения элементов поликлиновидного ремня в разрезе.

Как для ремня, так и для ответного шкива имеется соответствующая таблица с характеристиками для изготовления шкивов.

Сечение	PH	PJ	PK	PL	PM
Расстояние между канавками, e, мм	1,60±0,03	2,34±0,03	3,56±0,05	4,70±0,05	9,40±0,08
Суммарная погрешность размера e, мм	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3
Расстояние от края шкива fmin, мм	1. 3	1.8	2.5	3.3	6.4
Угол клина α, °	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°
Радиус ra, мм	0.15	0.2	0.25	0.4	0.75
Радиус ri, мм	0.3	0.4	0.5	0.4	0.75
Минимальный диаметр шкива, db, мм	13	12	45	75	180

Минимальный радиус шкива задаётся не спроста, этот параметр регулирует срок службы ремня. Лучше всего будет если немного отступить от минимального диаметра в большую сторону. Для конкретной задачи мы выбрали самый распространённый ремень типа «РК». Минимальный радиус для данного типа ремней составляет 45 миллиметров. Учтя это, мы будем отталкиваться ещё и от диаметров имеющихся заготовок. В нашем случае имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров. Под них и будем подгонять диаметры шкивов.

Начинаем расчёт. Приведём ещё раз наши исходные данные и обозначим цели. Скорость вращения вала электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Ремень поликлиновидный типа «РК». Минимальный диаметр шкива, который регламентируется для него, составляет 45 миллиметров, высота нейтрального слоя 1,5 миллиметра. Нам нужно определить оптимальные диаметры шкивов с учётом необходимых скоростей. Первая скорость вторичного вала 1800 оборотов в минуту, вторая скорость 3500 оборотов в минуту. Следовательно, у нас получается две пары шкивов: первая 2790 на 1800 оборотов в минуту, и вторая 2790 на 3500. Первым делом найдём передаточное отношение каждой из пар.

Формула для определения передаточного отношения:

, где n1 и n2 – скорости вращения валов, D1 и D2 – диаметры шкивов.

Первая пара 2790 / 1800 = 1.55
Вторая пара 2790 / 3500 = 0.797

Далее по следующей формуле определяем диаметр большего шкива:

, где h 0 нейтральный слой ремня, параметр из таблицы выше.

D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 мм

Для удобства расчётов и подбора оптимальных диаметров шкивов можно использовать онлайн калькулятор.

Инструкция как пользоваться калькулятором. Для начала определимся с единицами измерений. Все параметры кроме скорости указываем в милиметрах, скорость указываем в оборотах в минуту. В поле «Нейтральный слой ремня» вводим параметр из таблицы выше столбец «PК». Вводим значение h0 равным 1,5 миллиметра. В следующем поле задаём скорость вращения валя электродвигателя 2790 оборотов в минуту. В поле диаметр шкива электродвигателя вводим значение минимально регламентируемое для конкретного типа ремня, в нашем случае это 45 миллиметров. Далее вводим параметр скорости, с которым мы хотим, чтобы вращался ведомый вал. В нашем случае это значение 1800 оборотов в минуту. Теперь остаётся нажать кнопку «Рассчитать». Диаметр ответного шкива мы получим соответствующем в поле, и оно составляет 71.4 миллиметра.

Примечание: Если необходимо выполнить оценочный расчёт для плоского ремня или клиновидного, то значением нейтрального слоя ремня можно пренебречь, выставив в поле «ho» значение «0».

Теперь мы можем (если это нужно или требуется) увеличить диаметры шкивов. К примеру, это может понадобится для увеличения срока службы приводного ремня или увеличить коэффициент сцепления пара ремень-шкив. Также большие шкивы иногда делают намеренно для выполнения функции маховика. Но мы сейчас хотим максимально вписаться в заготовки (у нас имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров) и соответственно подберём для себя оптимальные размеры шкивов. После нескольких переборов значений мы остановились на следующих диаметрах D1 – 60 миллиметров и D2 – 94,5 миллиметров для первой пары.

D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 мм

Для второй пары D1 – 75 миллиметров и D2 – 60 миллиметров.

D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 мм

Далее мы приступаем к изготовлению шкивов. Всем удачной работы!

Дополнительная информация по шкивам:

Мы начали первые экспиременты и уже подготовили первую часть материала: Тест ремённого привода. Поликлиновидный ремень. Так же выпустили обучающий короткометражный видеофильм.

Как прирастить обороты асинхронного электродвигателя

Скорость вращения ротора асинхронного мотора определяется выражением

Изменение числа пар полюсов на статоре электродвигателя

Изменение числа полюсов электродвигателя. Для способности конфигурации числа пар полюсов электродвигателя статор его делают или с 2-мя самостоятельными трехфазными обмотками, или с одной трехфазной обмоткой, которую можно пересоединять на разные числа полюсов.

На рисунке схематически показаны две катушки одной фазы, соединенные последовательно. Катушки создают четыре магнитных полюса. Те же катушки, соединенные параллельно между собой, создадут только два полюса (рис. б). Пересоединение обмоток статора производится при помощи специального аппарата – контроллера. При этом способе регулировка скорости вращения двигателя совершается скачками.

Читайте так же

На практике встречаются двигатели, синхронные скорости вращения n_o которых могут быть равны 3000, 1500, 1000 и 750 оборотов в минуту.

Регулировку скорости вращения двигателя путем изменения числа полюсов можно производить только у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя обороты данного. Ротор с короткозамкнутой обмоткой может работать при разных числах полюсов магнитного поля. Наоборот, ротор двигателя с фазной обмоткой может работать нормально лишь при определенном числе полюсов поля статора. Иначе обмотку ротора также пришлось бы переключать, что внесло бы большие усложнения в схему двигателя.

Изменение частоты переменного тока. При этом способе частоту переменного тока, подводимого к обмотке статора двигателя, изменяют при помощи специального преобразователя частоты. Регулировку изменения частоты тока выгодно производить, когда имеется большая группа двигателей, требующих совместного плавного регулирования скорости вращения (рольганги, текстильные станки и т. п.). Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя Как увеличить обороты. Этот способ регулирования скорости мало распространен ввиду сложности его осуществления.

Разгон асинхронника до максимума оборотов

Смотрим что получиться. Двигатель подключён через частотный преобразователь. С помощью частотника можно.

Как повысить

обороты электродвигателя

Что произойдет с двигателем и его нагрузкой, если превысить номинальные обороты? Преобразователь Р700 от.

Читайте так же

Введение сопротивления в цепь ротора. Первые два способа регулировки скорости вращения асинхронного двигателя требуют или специального исполнения двигателя, или наличия специального преобразователя частоты и поэтому широкого распространения не получили. Третий способ регулировки скорости вращения асинхронных двигателей состоит в том, что во время работы двигателя в цепь обмотки ротора вводят сопротивление регулировочного реостата.

С увеличением активного сопротивления цепи ротора возрастает величина скольжения S, соответствующая заданному значению вращающего момента М (величина вращающего момента, развиваемого двигателем, равна моменту сопротивления на валу двигателя). Таким образом, вводя дополнительно активное сопротивление в цепь фазного ротора, мы увеличиваем скольжение S и, следовательно, снижаем скорость вращения ротора n. Как увеличить обороты электродвигателя; Как увеличить Частоту вращения асинхронного. Такой способ регулирования применим только для асинхронных двигателей с фазным ротором. Регулировочный реостат включают в цепь ротора так же, как и пусковой реостат. Разница между пусковым и регулировочным реостатом состоит в том, что регулировочный реостат рассчитан на длительное прохождение тока. Для двигателей, у которых производится регулировка скорости вращения путем изменения сопротивления в цепи ротора, пусковой и регулировочный реостаты объединяются в один пускорегулировочный реостат. Недостатком этого способа регулирования является то, что в регулировочном реостате происходит значительная потеря мощности, тем большая, чем шире регулировка скорости вращения двигателя.

Реверсирование асинхронных электродвигателей. Для изменения направления вращения (реверсирование) асинхронного двигателя следует поменять местами два любых провода из трех, идущих к обмоткам статора двигателя. Определить количество оборотов электродвигателя можно или как увеличить обороты. При этом меняется направление вращения магнитного поля статора и двигатель станет вращаться в другую сторону. Реверсирование двигателя может быть произведено при помощи переключателя (перекидного рубильника), магнитного пускателя и других устройств.

Торможение асинхронных двигателей. В условиях эксплуатации нередко возникает необходимость торможения двигателя с целью ускорить его остановку.

Торможение электродвигателей может быть механическим, электрическим и электромеханическим. Электромеханическое торможение производится при помощи ленточного или колодочного тормоза, действующего на тормозной шкив, закрепленный на валу двигателя. Ослабление ленты или колодок осуществляется тормозным электромагнитом, обмотка которого соединена параллельно с обмоткой статора двигателя.

Если при работе двигателя переключить две любые фазы, то при этом двигатель начнет развивать вращающий момент, направленный в обратную сторону. Вращение ротора замедляется. Когда скорость вращения приближается к нулю, следует отключить двигатель от сети, в противном случае под действием развиваемого момента он начнет вращаться в противоположном направлении. Применяются и другие способы электрического торможения асинхронных электродвигателей.

Источник: Кузнецов М. И. Основы электротехники. Как увеличить обороты электродвигателя как увеличить. Учебное пособие.
Изд. 10-е, перераб. «Высшая школа», 1970.

ВНИМАНИЕ ЖЕЛАЮЩИМ ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ НА ФОРУМЕ.
Проблема с активацией аккаунта? Напишите на ( ignel(гав)mail.ru, ICQ 50389649 ), указав свой ник и адрес, с которого регистрировались.
Не забываем заглядывать в правила форума . Незнание правил не освобождает от ответственности!
Не забываем заглядывать в Раздел ТБ . Знание правил может спасти жизнь.
Есть вопросы по использованию форума? Ищите ответы в FAQ (ЧаВО) . Там много полезного.
Ищете интересные материалы? Путеводитель по мастер-классам от наших форумчан

Мастеровой »
Инструмент, приспособления и мастерская »
Самоделкины (Модератор: SergZH) »
Тема: Необходима консультация – расчет шкивов на циркулярку.

Автор Тема: Необходима консультация – расчет шкивов на циркулярку. (Прочитано 158541 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Регулировка оборотов асинхронного двигателя: способы и схемы

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

изменения частоты тока;
силы тока;
уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором
Частотное регулирование
Переключение числа пар полюсов
Способы управления скоростью АД с фазным ротором
Изменение питающего напряжения
Активное сопротивление в цепи ротора
Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания
Плавный пуск асинхронных электродвигателей
Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Существует несколько способов:

Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.

Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).

Частотное регулирование

В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:

U₁=4,44w₁k₁fΦ

Данное выражение означает, что для сохранения постоянного магнитного потока, означающего сохранение перегрузочной способности электромотора, следует одновременно с преобразованием частоты корректировать и уровень питающего напряжения. Если сохраняется выражение, вычисленное по формуле:

U₁/f₁=U’₁/f’₁

то это означает, что критический момент не изменен. А механические характеристики соответствуют рисунку ниже, если вы не понимаете, что значат эти характеристики, то в этом случае регулировка происходит без потери мощности и момента.

Достоинствами данного метода являются:

плавное регулирование;
изменение скорости вращения ротора в большую и меньшую сторону;
жесткие механические характеристики;
экономичность.

Недостаток один — необходимость в частотном преобразователе, т.е. увеличение стоимости механизма. К слову, на современном рынке представлены модели с однофазным и трёхфазным входом, стоимость которых при мощности 2-3 кВт лежит в диапазоне 100-150 долларов, что не слишком дорого для полноценной регулировки привода станков в частной мастерской.

Переключение числа пар полюсов

Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

Достоинства данного метода:

жесткие механические характеристики двигателя;
высокий КПД.

Недостатки:

ступенчатая регулировка;
большой вес и габаритные размеры;
высокая стоимость электромотора.

Способы управления скоростью АД с фазным ротором

Изменение скорости вращения АД с фазным ротором производится путем изменения скольжения. Рассмотрим основные варианты и способы.

Изменение питающего напряжения

Этот способ также применяется для АД с КЗ ротором. Асинхронный двигатель подключается через автотрансформатор или ЛАТР. Если уменьшать напряжение питания, частота вращения двигателя снизится.

Но такой режим уменьшает перегрузочную способность двигателя. Этот способ применяется для регулирования в пределах напряжения не выше номинального, так как увеличение номинального напряжения приведет к выходу электродвигателя из строя.

Активное сопротивление в цепи ротора

При использовании данного метода в цепь ротора подключается реостат или набор постоянных резисторов большой мощности. Данное устройство предназначено для плавного увеличения сопротивления.

Скольжение растет пропорционально увеличению сопротивления, а скорость вращения вала электромотора при этом снижается.

Достоинства:

большой диапазон регулирования в сторону понижения скорости вращения.

Недостатки:

снижение КПД;
увеличение потерь;
ухудшение механических характеристик.

Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

Изменение скорости работы асинхронных электромоторов в данных случаях выполняется путем изменения скольжения. При этом скорость вращения электромагнитного поля неизменна. Напряжение подается напрямую на обмотки статора. Регулировка происходит за счет использования мощности скольжения, которая трансформируется в цепь ротора, и образует добавочную ЭДС. Такие методы используются только в специальных машинах и крупных промышленных устройствах.

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:

переключение обмоток по схеме звезда – треугольник;
включение электродвигателя через автотрансформатор;
использование специализированных устройств для плавного пуска.

В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.

Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

Напряжение первичной обмотки: 2х12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

Вот мы и рассмотрели способы регулировки оборотов асинхронных двигателей. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

Как подключить трехфазный двигатель на 220 и 380 Вольт
Типовые схемы и способы пуска синхронных двигателей
5 схем сборки самодельного светорегулятора
Как выбрать диммер

Как увеличить обороты двигателя

| Практическое руководство — двигатель и трансмиссия

Современные гоночные двигатели с легкостью развивают скорость более 9500 об/мин, и вот как они это делают

Все дело в оборотах, детка. Практически в каждом существующем гоночном классе, который ограничивает максимальный рабочий объем двигателя, главным правилом является стремление набрать больше оборотов, чем у следующего парня. В классах, где сумматоры мощности запрещены, довольно легко понять, почему это так. После того, как изготовитель двигателя выжал из головки блока цилиндров все до последнего куба футов в минуту, а выходной крутящий момент вышел на плато, единственный способ увеличить мощность — увеличить число оборотов в минуту. Для доказательства вам не нужно смотреть дальше мотора NHRA Pro Stock со скоростью вращения 11 000 об/мин или 9Мельницы на 500 об/мин в Кубке NASCAR Sprint. Самый яркий пример важности числа оборотов в минуту — это Формула 1. Вскоре после того, как в 2006 году санкционирующий орган сократил максимальный рабочий объем до 2,4 литра, двигатели начали раскручиваться до 20 000 оборотов в минуту. Следовательно, теперь в F1 есть ограничение как на рабочий объем, так и на максимальные обороты. Какими бы впечатляющими ни были эти высокие обороты, использование пневматических клапанных пружин в двигателях F1 делает их сложными для 99,9% хот-роддеров. В некоторых отношениях гораздо труднее крутить вдвое меньше оборотов с механическими пружинами. Чтобы изучить тонкости создания клапанного механизма со сверхвысокой скоростью вращения, мы связались с одними из лучших в этом бизнесе. В нашу группу экспертов входят Джадсон Массингилл из Школы автомобильных машинистов, Дарин Морган из Reher-Morrison, Фил Эллиот из T&D Machine и COMP Cams. Следите за тем, как мы покажем вам, как победить тахометр.

Улучшения Valvetrain

Джадсон Массингилл: С годами технология Valvetrain постепенно совершенствовалась, устраняя одно слабое звено за другим. В конце 80-х у нас была технология рампы, встроенная в кулачки кулачка, которая позволила бы двигателям вращаться с таким уровнем оборотов, но у нас не было клапанных пружин, чтобы управлять ими. Затем, к началу 90-х, пружины клапанов были значительно улучшены, но толкатели начали ломаться из-за всего дополнительного давления пружины. Как правило, первыми выходили из строя оси роликовых колес или опоры осей. Чтобы решить эту проблему, на вторичном рынке появились настоящие гоночные подъемники, которые перенесли ограничение оборотов обратно на пружины. В то время технология клапанной пружины и подъемника соответствовала оборотам двигателя, но гонщики есть гонщики, они всегда пытались выжать из своего двигателя пару сотен дополнительных оборотов в минуту. Если бы такая компания, как COMP Cams, проверила клапанный механизм на 9000 об/мин на Spintron, конечно же, гонщики будут раскручивать свои моторы до 9200 об/мин. В этот момент слабым звеном стали коромысла. Рокеры того времени на шпильках просто не могли справиться с нагрузкой пружины и оборотами, которые требовались гоночным двигателям. И снова рынок послепродажного обслуживания отреагировал на это разработкой коромысла на валу. Коромысел на валу существовали задолго до этого времени, но в них не было особой необходимости, потому что у нас не было технологии пружин и подъемника, чтобы использовать их в своих интересах. Когда проблема с коромыслом была решена, это вернуло ограничение оборотов на клапанные пружины. Как видите, не один компонент отвечает за то, что позволяет современным гоночным двигателям вращать больше оборотов, чем можно было представить всего 5-10 лет назад. Это гобелен элементов, которые должны были собраться вместе, чтобы это произошло.

Дарин Морган: Технологии Valvetrain прошли долгий путь за последние 10 лет, но, как и во всем остальном в процессе разработки, вы не можете указать на одну вещь, которая отвечает за прогресс. Именно сочетание множества небольших достижений и неудач привело нас к тому, что мы имеем сейчас. Еще 20-25 лет назад мы использовали кулачки стандартного диаметра, которые имели большой резонанс. Даже если бы у нас были лучшие пружины в мире, мы не смогли бы крутить больше 9,500 об/мин. Как только производители двигателей перешли на 55-миллиметровые сердечники, технологии клапанных пружин не было. Между 1999 и 2003 годами начались большие изменения. К тому времени у нас были еще более крупные 60-миллиметровые сердечники кулачков, а также технология наклона клапанной пружины и кулачка, позволяющая вращать много оборотов в минуту. Раньше мы делали клапанный механизм брутальным, а это неправильный способ. Теперь мы утончаем клапанный механизм, чтобы поднять его над носиком кулачка. Трудно предсказать, куда пойдут дела в будущем, но текущая тенденция заключается в переходе к более крупным кулачкам и использованию толкателей с большими колесами для улучшения управления клапанным механизмом на более высоких оборотах. На уровне Pro Stock мы начинаем терять контроль при 10 800 об/мин. Для двигателей в диапазоне от 350 до 380 куб.см потолок составляет 11 000 об/мин. В Reher-Morrison мы только что построили малолитражный двигатель 363ci мощностью 1040 л.с. при 10 100 об/мин без наддува. Всего пять лет назад о таких цифрах было бы неслыханно. Важно помнить, что каждый двигатель — свое собственное животное. Вы не можете взять клапанный механизм от одного двигателя, поставить его на другой и ожидать, что он будет работать идеально.

Коромысел вала

Judson Massingill: По мере увеличения оборотов и давления пружины клапана шпильки на коромысле, установленном на пьедестале, изгибаются и в конечном итоге ломаются. Установка коромысла на вал вместо шпильки значительно увеличивает жесткость, и поэтому коромысла на валу являются обязательными для гоночных двигателей с высокими оборотами. Тем не менее, жесткость является лишь частью уравнения. Рокеры, установленные на валу, также значительно облегчают достижение правильной геометрии клапанного механизма. Единственный способ отрегулировать геометрию системы коромысла на шпильках — использовать толкатели разной длины. С другой стороны, с коромыслами, установленными на валу, центральная линия точки поворота коромыслов может быть идеально расположена по отношению к кончику клапана, поскольку коромысла установлены на стойке. Все, что вам нужно сделать, это измерить толкатели правильной длины после этого. Именно эта комбинация улучшенной геометрии и жесткости с коромыслами на валу позволяет вращать больше оборотов.

Фил Эллиот: Стабильность клапанного механизма — это то, что нужно всем, и коромысла на валу — отличный способ добиться этого. Много лет назад люди надевали клапанные крышки из плексигласа и записывали движение клапанного механизма с помощью высокоскоростной камеры. Они были напуганы тем, как много вещей двигалось даже с поясами из шипов. Это укрепило то, что гонщики знали с самого начала, а именно то, что коромысла на шпильках не обеспечивали достаточной устойчивости гоночных двигателей. Представление о том, что вам нужно переходить на коромысла на валу при определенных оборотах, немного вводит в заблуждение. Напряжение, воздействующее на коромысло, является продуктом как давления пружины, так и оборотов. На самом деле давление пружины пытается вырвать шпильку из головки. К счастью, производителям гоночных двигателей не приходится иметь дело со всеми конструктивными параметрами, которые приходится выполнять OEM-производителям. В гонках нам не нужно беспокоиться о том, подойдут ли клапанные крышки под компрессор кондиционера. Мы просто делаем новую клапанную крышку, которая подходит к головке блока цилиндров и коромыслам.

Lofting

Darin Morgan: На уровне Pro Stock и Comp Eliminator увеличение мощности, которое мы наблюдаем сегодня, напрямую связано с кривой Loft, встроенной в кулачок. Делайте это правильно, и это похоже на распределительный вал переменной продолжительности. При 8000 об/мин в игру вступает лофт-кривая. Как правило, плавная кривая лофта дает дополнительные 0,008 дюйма подъема кулачка при 8000 об/мин. Эта цифра увеличивается с увеличением оборотов, поэтому на 10 000 оборотов в минуту вы получаете дополнительные 10-15 градусов продолжительности. Однако добиться этого гораздо легче сказать, чем сделать. Вы хотите получить как можно большую скорость клапана, но вы должны сбалансировать ее с надлежащей скоростью ускорения клапана, чтобы поддерживать управление клапанным механизмом. Скорость пружин и вес витков, фиксаторов и замков должны быть оптимизированы. Благодаря кулачкам с большим основанием теперь мы можем получить подъем кулачка до 0,600 дюйма. Это позволяет нам использовать коромысла с более низким передаточным отношением, поэтому начальное ускорение клапана не такое быстрое, что помогает стабилизировать клапанный механизм.

Пружины клапанов

Judson Massingill: Привести в действие пружины клапанов несложно, если у вас ограниченный подъем клапана. Однако за последние 10-15 лет технология головок цилиндров значительно улучшилась, поэтому теперь мы используем клапаны гораздо чаще, чем когда-либо прежде. Это создает большую нагрузку на клапанные пружины. Какое-то время основное внимание уделялось металлургии, толщине проволоки и сплаву пружин, но несколько лет назад производители поняли, что примеси в пружинной проволоке вызывают их поломку. В результате использование чистой проволоки в пружинах является главным приоритетом в наши дни. Кроме того, за последние четыре-пять лет мы узнали, что вам больше не нужны огромные диаметры пружин. Не так давно у нас были пружины двойного и тройного назначения диаметром 1600 дюймов. Произошло то, что пружины стали настолько большими и тяжелыми, что вам потребовались более высокие жесткости пружины только для того, чтобы контролировать вес пружины. Благодаря лучшему и чистому металлу, который мы имеем в наши дни, производители двигателей используют пружины меньшего диаметра. Меньшие пружины также позволяют использовать меньшие фиксаторы, что еще больше снижает массу клапанного механизма. Отличным примером этого является пружина клапана улья. За счет уменьшения диаметра верхней части пружины также снижается масса. Наш 99 Драг-кар Camaro оснащен двигателем LS, который вращается со скоростью 9600 об/мин. Пружины выпускных клапанов имеют длину всего 1550 дюймов, но давление в открытом состоянии составляет 1000 фунтов.

Кулачки COMP: В последние годы был достигнут большой прогресс в отношении клапанных пружин. Одна из новых тенденций заключается в том, что сейчас мы разрабатываем пружины для конкретных применений. Раньше мы пытались найти пружину, которая, по нашему мнению, подходила бы для конкретной комбинации двигателей. Теперь во многих случаях мы будем создавать дизайн с чистого листа, чтобы пружина идеально подходила к остальной части системы. Самым большим преимуществом новых пружин является уменьшение массы. Я также скажу, что мы только начали царапать поверхность в отношении конструкции пружины и материалов. Металлургия, конструкция пружины и общий размер пружины — все это влияет на характеристики пружины.

Fighting Flex

Джадсон Массингилл: Вы можете потратить уйму времени и денег на разработку лучшего кулачка в мире, но если вы не можете заставить клапан правильно следовать профилю кулачка, все эти исследования и разработки бесполезны. . Любой изгиб в клапанном механизме означает, что клапаны не делают того, что хочет от них кулачок. Цель состоит в том, чтобы иметь чрезвычайно жесткие детали, и это особенно верно в отношении толкателей. Вплоть до начала 90-х моторостроители считали, что пока толкатель не гнётся, всё в порядке. Теперь мы узнали, что даже если толкатель не сгибается, он все равно может сильно сгибаться. Для борьбы с этим в наши дни существует тенденция использовать толкатели гигантского диаметра. В гоночных классах, которые позволяют это, также распространено использование более короткого блока высоты деки. Это позволяет использовать более короткие толкатели, что уменьшает как изгиб толкателя, так и его массу. Фактически, GM Performance Parts продает небольшие блоки Chevy с низкой декой, которые имеют деку высотой 8,325 дюйма, в отличие от стандартных 9.Дека высотой 0,025 дюйма.

Тестирование Spintron

Дарин Морган: Spintron — отличный инструмент, который помогает моделировать динамику клапанного механизма, но он ни в коем случае не дает окончательного ответа на все вопросы. Интересно, что лофт-кривая, которая отлично выглядит на Spintron, не обязательно коррелирует с хорошими цифрами на динамометрическом стенде и номерами дорожек. Это потому, что Spintron не может имитировать пульсации коленчатого вала, которые передаются на кулачковый ремень и клапанный механизм. Это просто еще один пример того, почему ничто не заменит тестирование в реальном мире. Только после динамометрического тестирования вы можете приступить к тонкой настройке лофт-кривой.

Кулачки с большой шейкой

Judson Massingill: Распределительные валы с большим диаметром шейки определенно уменьшают степень изгиба кулачка, но одно из самых больших преимуществ больших шеек гораздо проще понять. Когда вы вставляете кулачок в блок, подъемная сила, которую вы можете уложить в выступы, ограничена размером отверстий кулачка. Если вы сделаете выступы слишком большими, кулачок физически не поместится внутри блока. Вот где большие журнальные камеры вступают в игру. Многие блоки послепродажного обслуживания доступны с отверстиями для кулачков большего диаметра. Это позволяет установить кулачок с более крупными и агрессивными кулачками. Чтобы достичь любого заданного подъема клапана, обычно требуется максимально возможный подъем кулачка с наименьшим передаточным отношением коромысла, чтобы помочь стабилизировать клапанный механизм. Причина, по которой команды NASCAR Sprint Cup используют коромысла 2,4:1, заключается в том, что им приходится использовать кулачки с плоскими толкателями, которые не могут разгонять подъемники так же быстро, как двигатель роликового подъемника. Поскольку они не могут работать с таким подъемом лопастей, как им хотелось бы, им приходится компенсировать это рокерами с более высоким передаточным отношением. Если вы участвуете в гонках класса, который позволяет это, использование кулачка большего размера с большими кулачками и меньшим передаточным числом коромысла — лучший способ добиться высокого подъема клапана. С кулачком 50 мм подъем кулачка составляет около 0,440 дюйма, а с кулачком 60 мм вы можете получить около 0,59 дюйма. 0-дюймовый подъем лепестка.

COMP Кулачки: Диаметр цилиндра распределительного вала играет большую роль в общей жесткости клапанного механизма. В приложениях с высокими оборотами лучше выбрать самый большой диаметр шейки, который вы можете получить для конкретного двигателя. Базовая окружность кулачка определяется диаметром шейки и подъемом кулачка. Начиная со стандартной шейки, будь то малый или большой блок, переход к большей шейке увеличит диаметр ствола и размер окружности основания. В настоящее время доступны блоки с приподнятым расположением кулачков. Кроме того, я бы посоветовал никому не позволять штриху или стержням определять размер вашего базового круга. При разработке малого блока 400 есть причина, по которой Chevrolet внесла изменения в шатун, чтобы очистить кулачок вместо использования кулачка с меньшим основанием. Это было бы дешевле, чем разработка нового шатуна, но чем больше, тем лучше в отношении размера базовой окружности.

Резонанс

Дарин Морган: Каждый компонент в клапанном механизме имеет собственную резонансную частоту, поэтому вы должны спроектировать двигатель так, чтобы избежать этих точек. Иногда единственный способ сделать это — методом проб и ошибок. Одним из примеров, который приходит на ум, является конкретная пружина клапана, которую мы использовали в одном из наших моторов, которые отлично работали в дрэг-карах. Однако, когда те же моторы использовались в лодках, пружины начали ломаться. Мы обнаружили, что пружины имеют естественный резонанс при 7400 об/мин, и если их удерживать достаточно долго, они возбуждаются и в конце концов ломаются. Это не было проблемой в драг-приводе, но стало проблемой для лодочных моторов, которые работали на постоянной частоте вращения двигателя. Побочные эффекты резонанса также являются причиной того, почему так важно использовать как можно более жесткие толкатели. Когда толкатель изгибается, он накапливает энергию, а затем высвобождает ее позже на кривой подъемной силы, вызывая резонанс. Уменьшение веса не так важно со стороны толкателя коромысла, как со стороны клапана, поэтому теперь мы используем большие 9Толкатели диаметром 16 и 3/4 дюйма на высокоскоростных гоночных двигателях.

Где уменьшить вес

Кулачки COMP: Уменьшение массы или веса более важно для коромысла со стороны клапана, чем со стороны толкателя. От коромысла до подъемника увеличение жесткости будет более выгодным, чем уменьшение массы каждый раз. Цель здесь не в том, чтобы выбрать самые легкие детали при выборе подъемника или толкателя. Главным приоритетом является увеличение жесткости и уменьшение гибкости. Что касается толкателей, я бы рекомендовал использовать толкатели самого большого диаметра с самыми толстыми стенками, которые вы можете поместить в двигатель. Со стороны клапана коромысла вес гораздо важнее. Здесь очень важно сделать замки, фиксаторы и пружины максимально легкими, чтобы уменьшить инерцию.

Уменьшающая масса

Джадсон Массингилл: После того, как клапан разгоняется до максимального подъема, он останавливается, а затем полностью меняет направление при закрытии. Это затрудняет стабилизацию клапанного механизма и удержание его вне плавания, поскольку он постоянно борется с этой инерцией. Вот почему так важно уменьшить массу клапанного механизма. Детали двигателя из титана существуют с 80-х годов, но теперь они более доступны. Чтобы сэкономить каждый грамм, современные гоночные двигатели имеют титановые клапаны, фиксаторы и замки. Инженеры буквально везде ищут способы снижения массы. Было недостаточно просто сделать клапан из титана. Производители клапанов начали уменьшать диаметр штока, в некоторых случаях до 7 мм, а теперь они также делают шток полым. Это может показаться экстремальным, но мотор не знает, какой у него кулачок. Все, что он знает, это движение клапанов, а снижение массы и инерции имеет решающее значение для достижения стабильности клапанного механизма. Чтобы представить ситуацию в перспективе, есть история о моторе, который Richard Childress Racing построил для своих автомобилей NASCAR Sprint Cup несколько лет назад. У него был кулачок, который стоил на 8-10 л. с. больше, чем у шлифовальных машин, которые они использовали раньше, но двигатель продержался всего 300 миль, прежде чем сломался клапанный механизм. Просто убрав три грамма со стороны клапанов коромысла, моторы продержались полные 500 миль гоночной дистанции.

Фил Эллиот: Каждый раз, когда коромысло движется, оно должно начать движение, остановиться и затем изменить направление. Естественно, в T&D мы всегда стараемся максимально уменьшить массу, чтобы уменьшить инерцию. Когда вы удаляете массу, легче контролировать клапанный механизм. В дополнение к тесному сотрудничеству с гоночными командами, мы проводим обширные стресс-тесты, чтобы увидеть, что нам сойдет с рук. Мы подвергаем наши коромысла испытаниям на излом, в ходе которых они сгибаются до тех пор, пока они не сломаются. Точно так же мы помещаем свои части в спринтроны и действительно пытаемся их разрушить. Аналогия, которую мы любим использовать, заключается в том, что если размер 2×6 слишком велик, мы используем вместо него 2×4. Тем не менее, вы не можете зайти слишком далеко и поставить под угрозу долговечность. Легче лучше точечно, но детали не могут быть слишком светлыми.

Маленькие хитрости

Джадсон Массингилл: Часто это комбинация множества маленьких хитростей, которые помогают расширить потенциал оборотов двигателя. Например, более длинные клапаны позволяют использовать более высокие клапанные пружины. Точно так же в наши дни в гоночных двигателях принято использовать чашеобразные толкатели. Вместо того, чтобы иметь чашевидную часть в коромыслах, с чашеобразными толкателями шаровая часть находится на коромысле, а конец толкателя имеет чашевидную форму. Это позволяет работать с гораздо более высокими передаточными числами коромысла и давлением пружины, прежде чем все заклинит. Гонщики по кольцевым трассам первыми экспериментировали с чашеобразными толкателями, а теперь они переходят и на драг-моторы. Интересно, что некоторые заводские двигатели FE Ford и Chrysler использовали толкатели с чашеобразными чашечками. Еще один трюк, которому мы научились у ребят из NASCAR, заключается в том, что в клапанные крышки вставляются алюминиевые трубки со смазочными форсунками, которые направляют масло прямо на клапанные пружины. Это помогает сохранять их прохладными и продлевает срок службы. Еще одним преимуществом такой компоновки является то, что она позволяет подавать меньше масла в верхнюю часть двигателя. Пока мы говорим о пружинах, стоит отметить, что мы больше не устанавливаем их так, как раньше. В прошлом мы привыкли думать, что ставить их близко к обвязке катушки — это плохо. Теперь мы узнали, что в двигателях с числом оборотов 9300 об/мин или более, независимо от давления пружины, мы устанавливаем их на 0,060 дюйма от привязки катушки. Это помогает убить вредные гармоники клапанного механизма. CHP