Способы определения мощности электродвигателя

Есть три технических показателя, которые берут за основу, выбирая электродвигатель: мощность, число оборотов в минуту и вращающий момент. Из трех характеристик мощность электродвигателя считается важной, потому что, опираясь на нее, подбираются электрические приборы и элементы, входящие в цепь с двигателем. Это автоматы, тепловые реле, кабели и провода – их сечение и тип изоляционной оболочки. В этой статье будем рассматривать, как определить мощность электрического двигателя.

Источник masteraero.ru

Вся информация на шильдике

Шильдик – это металлическая бирка, на которой указаны все технические параметры электродвигателя. Здесь же обозначена мощность, измеряемая в ваттах или киловаттах, соответственно Вт или кВт.

Но это номинальная мощность, она же полезная, она же механическая, она же отдаваемая. То есть это параметр, которую электродвигатель отдает механическому устройству. При этом сама нагрузка не будет подвергать мотор перегреву.

Есть потребляемая мощность, которая действует на питающую сеть: кабели, автоматы, реле и прочее. И она всегда больше номинальной, потому что в любом механическом устройстве присутствуют потери, связанные с трением во вращающихся узлах. На шильдике потери определяют коэффициентом полезного действия с аббревиатурой – КПД.

Поэтому для расчета потребляемой мощности используется следующая формула:

Р_п=Р_н / КПД.

Источник ledsshop.ru

Например, если на шильдике мощность обозначена – 3 кВт, КПД – 68%. Значит, потребляемое значение будет равно: 3: 0,68 = 4,4 кВт. Эту величину будет учитывать счетчик контроля. И чем больше величина, тем больше придется заплатить за потребленную электроэнергию.

Но это так называемая активная мощность. Та, которая переводит электрическую энергию в механическую. Есть еще один вид – реактивная. Она присутствует во всех асинхронных моторах. И является показателем передачи энергии от первичной обмотки ко вторичной. Для этого на шильдике указан такой показатель как коэффициент мощности, обозначаемый «cosϕ».

С помощью этого коэффициента ведется расчет общей мощности по формуле:

Р_о = Р_п х cosϕ.

Источник amperof.ru

Иногда со временем на бирке некоторые характеристики истираются. Например, невозможно прочитать мощность, но есть показатели силы тока, напряжения. Тогда расчет мощности можно провести, используя закон Ома по формуле: Р=VI, где:

• V – напряжение, измеряемая в вольтах, с аббревиатурой «В»;
• I – сила тока в амперах – «А».

Внимание! На бирке номинальная мощность указывается для температуры воздуха до +40°C. При увеличении температуры эксплуатации мотора больше обозначенного показателя велика вероятность, что изоляция проводов обмотки перегорит. При этом мощность двигателя сильно снижается.

Поэтому стоит уделить внимание показателю изоляции, который обозначается буквами латинского алфавита. Например, «F» – допускает нагрев электродвигателя до +155С. Температурный показатель, который указывается в паспорте изделия, также обозначает, при каких нагрузках движок может эксплуатироваться. И определяет запас прочности. Кратковременные нагрузки здесь не учитываются. Поэтому защиту электродвигателю устанавливают из расчета не номинального значения, а рабочего.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

Если шильдика на двигателе нет

Существует несколько вариантов, как определить мощность электродвигателя. Четыре самых простых и распространенных:

• по току и напряжению;
• по габаритам двигателя;
• через счетчик учета электроэнергии;
• по сопротивлению обмоток.

Источник kupi-elektriku.ru

По току и напряжению

Для этого мотор подключается к питающей сети. Не надо ставить его под нагрузку, потому что точно определить тип нагрузки невозможно: номинальная она, повышенная или происходит недогруз. То есть будет измерен не номинальный ток, а рабочий в определенный момент времени. Этот показатель неточный. Поэтому просто мотор включается с помощью автомата, и работать будет он в холостую. То есть измерить нужно ток холостого хода.

Внимание! Для получения правильных данные, необходимо, чтобы электродвигатель поработал 0,5-1,0 час для движков мощностью до 100 кВт, 1-2 часа для более 100 кВт.

Измерение проводят специальным инструментом в виде клещей, которые позволяют провести контроль без разрыва электрической цепи. Проверяется каждый из трех питающих проводов. Показатели должны быть одинаковыми.

Дополнительно нужно измерить обороты вала, для чего используется тахометр: механический или цифровой. Последний похож на термометр-пистолет.

Теперь остается найти показатель мощности по таблице. Одна из них на фото ниже.

Источник dzeninfra.ru

Это расчет номинальной мощности. Нужна рабочая, но бирки, где указаны коэффициенты, нет. Есть старый способ определения рабочего показателя без учета процента нагрузки. Соотношение такое: сила тока, равная 2 А, уходит на 1 кВт – для электромоторов, работающих от питающей сети напряжением 380 В. Для 220 В – 4,5 А на 1 кВт.

По габаритам электродвигателя

Здесь не надо проводить каких-то расчетов мощности электродвигателя. Потому что этот способ тоже табличный. Для этого нужно штангенциркулем измерить диаметр вала движка и тахометром определить частоту его вращения. После чего можно обратиться к таблицам, например, на фото ниже.

Источник profgbo.ru

Читайте также:
Активная и реактивная мощность – что это

Через счетчик учета электроэнергии

Этот вариант связан также с определением номинальной мощности, когда мотор работает на холостом ходу. Для этого необходимо подключить двигатель к питающей сети электрического тока через магнитный пускатель и автомат. В цепи обязательно должен находится счетчик.

• Фиксируется показатель счетчика до пуска электродвигателя.
• Мотор включается.
• Работает час.
• Отключается.
• Фиксируются показания счетчика.

Теперь от последнего снятого показания надо вычесть первый, получится мощность подключенного электродвигателя. Не обязательно, чтобы мотор работал целый час. Можно протестировать его в течение 6 минут. Только разницу показаний надо умножить потом на 10, то есть довести до 60 минут. И так можно сделать с любым промежутком времени. Но чем дольше работает агрегат, тем точнее показатель.

Этот способ простой, но с погрешностями. При этом счетчик показывает не величину мощности, а потребленную электроэнергию, равную нагрузке на сеть. Измеряются показания в кВт/ч. То есть количество мощности за час времени. Поэтому все расчеты ведутся кратными 60 минутам.

Источник uk-parkovaya.ru

Внимание! При проведении тестирования на определение мощности электромотором с помощью этого способа необходимо чтобы вся сеть не загружалась другими потребителями. Поэтому на время эксперимента все электрические приборы надо отключить, лампочки в том числе.

По сопротивлению обмоток

У электродвигателя три вывода обмоток. Измеряется с помощью мультиметра сопротивление каждой обмотки. Обычно они одинаковые, но для точности берется среднее значение – суммируются три показателя и делятся на число «3».

Зная, на каком напряжении работает мотор, по формуле Ома можно провести расчет мощности двигателя:

Р=U/R, где:

• U – напряжение в вольтах;
• R – сопротивление в омах.

Полученное значение надо умножить на число «3». Это будет номинальное значение.

Этот вариант используется, если обмотки статора соединены звездой. С треугольником расчет немного другой. Во-первых, сопротивление измеряется на каждом конце обмотки – их шесть. Находится среднее значение, которое вставляется в формулу Ома. Во-вторых, полученная величина умножается на число «6». Это и будет номинальной мощностью.

Читайте также:
Выбор пускателя по мощности двигателя, особенности моделей

Причины снижения мощности электродвигателя

Причин немало, и все они влияют не только на понижение, но и на техническое состояние самого агрегата. Самая часто встречаемая причина – износ деталей мотора: подшипников, механизма привода, изоляции проводов. Поврежденные узлы ухудшают работу прибора и передачу энергии. То есть возрастают потери.

Чаще встречаются ситуации с повреждением изоляции проводов обмоток. Это может произойти в четырех случаях.

• Механическое воздействие на электродвигатель: удар, падение с высоты, неосторожное обращение.
• Повышенная температура внутри мотора. Изоляция подвергается термическому разложению.
• Воздействие влаги, которая может проникнуть внутрь.
• Химическое воздействие. Это нередко происходит на промышленных объектах, где применяются агрессивные химические вещества.

Подшипники обычно работают долго, если их вовремя смазывать. Если смазка не была проведена, то вращение вала становится затруднительным. Обороты падают, вращение происходит с усилием, повышается нагрузка, мощность снижается. Признаки износа: вибрация вала, шум на опорах, смазка вытекает, температура в местах установки резко повышается.

Источник ledsshop.ru

Перегрев двигателя – вторая часто встречаемая причина. В основном она зависит от неправильной работы вентилятора обдува корпуса. Из-за этого температура внутри движка сильно повышается, изоляция обмоток повреждается, что приводит к короткому замыканию.

Третья причина – электрический дисбаланс. Это резкое изменение напряжения, что приводит к перегрузу и подгоранию коммутационных контактов. Если напряжение в питающей сети упало, то мощность сама по себе просядет, потому что в обмотках устанавливается недостаточное электрическое поле.

Но перегруз чаще становится причиной падения мощности. И у этого фактора есть свои причины:

• рост нагрузки на мотор;
• работа двигателя в условиях частых пиковых нагрузок;
• увеличение потерь напряжения и повышение сопротивления.

Читайте также:
Подключение электродвигателя на 380 В от сети 220 В – 4 распространённых способа и их особенности

Коротко о главном

Даже если на электродвигателе нет шильдика, рассчитать мощность можно без проблем. Показанные выше варианты тому подтверждение. Некоторые из них сложные, требующие наличия специальных инструментов и навыков обращения с ними. Вариант с счетчиком прост – не самый точный, но для определения приблизительной величины использовать можно.