Cosa puoi imparare su un motore elettrico conoscendo i suoi dati di catalogo
I cataloghi dei motori asincroni contengono tutti i dati necessari per la selezione del motore.
I cataloghi indicano: taglia del motore, potenza nominale per la modalità S1 (funzionamento continuo), velocità alla potenza nominale, corrente statorica alla potenza nominale, rendimento alla potenza nominale, fattore di potenza alla potenza nominale, frequenza della corrente di avviamento, cioè is. corrente di avviamento iniziale al valore nominale o multiplo della potenza di avviamento, cioè il rapporto tra la potenza totale di avviamento e la potenza nominale, il multiplo della coppia iniziale di avviamento, il multiplo della coppia minima, il momento dinamico di inerzia del rotore.
Oltre a questi dati relativi alla modalità nominale o di avviamento, i cataloghi forniscono dati più dettagliati sulla variazione dell'efficienza e del fattore di potenza al variare del carico sull'albero motore. Questi dati sono presentati in forma tabellare o grafica.Utilizzando questi dati, è anche possibile calcolare la corrente dello statore e lo scorrimento a diversi carichi sull'albero.
I cataloghi indicano anche le dimensioni necessarie per il montaggio del motore in loco e il collegamento alla rete.
Le diverse fasi di sviluppo, distribuzione, installazione, funzionamento e riparazione del motore richiedono diversi livelli di dettaglio. Per la maggior parte degli scopi, i dettagli a livello di dimensione sono sufficienti. La descrizione del catalogo di dimensioni standard dei motori serie 4A e AI contiene caratteristiche designate da un massimo di 24 caratteri.
Esempi: 4A160M4UZ — Motore a induzione serie 4A, con grado di protezione IP44, il letto e gli scudi sono in ghisa, l'altezza dell'asse di rotazione è di 160 mm, è realizzato in un letto di media lunghezza M, quadripolare, destinato al lavoro in clima temperato, categoria 3.
4АА56В4СХУ1 — motore asincrono della serie 4A con grado di protezione IP44, il telaio e gli schermi sono in alluminio, l'altezza dell'asse di rotazione è di 56 mm, ha un nucleo lungo, quadripolare, modifica agricola in base alle condizioni ambientali, destinato per funzionamento in clima temperato, categoria 1 per piazzamento.
La potenza nominale del motore è la potenza meccanica dell'albero nella modalità di funzionamento per la quale è prevista dal produttore.
Numero di potenze nominali dei motori elettrici: 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1.1; 1,5; 2.2; 3,7; 5,5; 7,5; undici; 15; 18,5; 22; trenta; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400kW.
La potenza massima consentita del motore può cambiare con i cambiamenti della modalità operativa, della temperatura del liquido di raffreddamento e dell'altitudine.
I motori devono mantenere la loro potenza nominale quando la tensione di rete si discosta dal valore nominale entro ± 5% alla frequenza di rete nominale e quando la frequenza di rete si discosta entro ± 2,5% alla tensione nominale. Con una deviazione simultanea della tensione e della frequenza di rete dai valori nominali, i motori devono mantenere la loro potenza nominale se la somma delle deviazioni assolute non supera il 6% e ciascuna delle deviazioni non supera la norma.
Velocità del motore sincrono
Un numero di velocità di rotazione sincrone dei motori asincroni è impostato da GOST e ad una frequenza di rete di 50 Hz ci sono i seguenti valori: 500, 600, 750, 1000, 1500 e 3000 giri/min.
Momento dinamico di inerzia del rotore del motore elettrico
La misura dell'inerzia di un corpo durante il moto rotatorio è il momento d'inerzia, pari alla somma dei prodotti delle masse di tutti gli elementi puntuali per il quadrato delle loro distanze dall'asse di rotazione. Il momento di inerzia del rotore del motore a induzione è uguale alla somma dei momenti di inerzia dell'albero multistadio, del nucleo, dell'avvolgimento, della ventola, della chiavetta, delle parti rotanti dei cuscinetti volventi, dei portabobine e delle rondelle reggispinta del rotore di fase, ecc.
Il fissaggio dei motori elettrici all'oggetto avviene tramite piedi, flange o piedi e flange contemporaneamente.
Dimensioni di installazione dei motori elettrici asincroni con rotore a gabbia di scoiattolo delle lampade (a) e con flangia (b)
I motori elettrici montati su gambe hanno quattro dimensioni di montaggio principali:
h (H) — distanza dall'asse dell'albero alla superficie di appoggio delle gambe (dimensione base),
b10 (A) — distanza tra gli assi dei fori di montaggio,
l10 (B) — distanza tra gli assi dei fori di montaggio (vista laterale),
l31 (C) - distanza dall'estremità di supporto dell'estremità libera dell'albero all'asse dei fori di montaggio più vicini nelle gambe.
I motori elettrici con flange hanno quattro dimensioni di montaggio principali:
d (M) — diametro del cerchio dei centri dei fori di montaggio,
d25 (N) — diametro di centraggio dell'affilatura,
d24 (P) — diametro esterno della flangia,
l39 (R) è la distanza dalla superficie di appoggio della flangia alla superficie di appoggio dell'estremità dell'albero libero.
Caratteristiche dei motori elettrici
Caratteristiche meccaniche e proprietà di avviamento del motore
La caratteristica meccanica è la dipendenza della coppia del motore dalla sua velocità di rotazione a tensione costante, frequenza di rete e resistenze esterne nei circuiti di avvolgimento del motore.
Le proprietà di avviamento sono caratterizzate dai valori di coppia di avviamento Mp, coppia minima Mmin, momento massimo (critico) Mcr, corrente di avviamento Azp o potenza di avviamento Pp o loro multipli. Viene chiamata la dipendenza del momento indicato dalla caratteristica meccanica relativa del momento di scorrimento nominale del motore elettrico.
La coppia nominale del motore elettrico, N / m, è determinata dalla formula
Mnom = 9550 (Rnom / nnom)
dove Rnom — potenza nominale, kW; nnom — velocità nominale, rpm.
La varietà di caratteristiche meccaniche per diverse modifiche dei motori a induzione è mostrata nella figura.
Caratteristiche meccaniche dei motori elettrici asincroni con rotore a gabbia di scoiattolo: 1 - radar di base, 2 - con coppia di avviamento aumentata, 3 - con scorrimento aumentato.
Le caratteristiche meccaniche di un gruppo di motori che rappresentano un segmento della serie rientrano in una determinata zona.La linea mediana di questa zona sarà chiamata la caratteristica meccanica di gruppo del segmento di serie. La larghezza dell'area caratteristica del gruppo non supera il campo di tolleranza del momento.
Caratteristiche prestazionali dei motori elettrici
Le caratteristiche prestazionali sono le dipendenze della potenza in ingresso P1, della corrente nell'avvolgimento dello statore Az, della coppia M, dell'efficienza, del fattore di potenza cos f e dello scorrimento s sulla potenza netta del motore P2 a una tensione costante ai terminali dell'avvolgimento dello statore, la frequenza della rete e le resistenze esterne nei circuiti di avvolgimento del motore. Se tali dipendenze sono assenti, i valori di efficienza e cos f possono essere determinati approssimativamente dalle figure.
Caratteristiche dei motori asincroni
Rendimento del motore elettrico ai carichi parziali: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Fattore di potenza del motore elettrico ai carichi parziali: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Il motore elettrico scorrevole può essere determinato approssimativamente dalla formula:
snom = s2 (P2 / Pnom),
e corrente sulla linea dello statore di un motore elettrico - secondo la formula:
dove I - corrente statorica, A, cos f - fattore di potenza, Unominal - tensione di linea nominale, V.
Velocità del rotore del motore:
n = nc (1 — s),
dove nc — frequenza sincrona di rotazione del motore elettrico, rpm.
Costruzione di motori elettrici
Grado di protezione motori elettrici
Il grado di protezione dei motori elettrici è definito in GOST 17494-72. Le caratteristiche del grado di protezione e le loro designazioni sono definite in GOST 14254-80.Questa norma specifica il grado di protezione del personale contro il contatto con parti in tensione o in movimento nei motori elettrici e contro la penetrazione di corpi solidi estranei e acqua nei motori elettrici.
Il grado di protezione è indicato da due lettere latine IP (International Protection) e due numeri. La prima cifra indica il grado di protezione del personale dal contatto con parti in movimento o sotto tensione, nonché il grado di protezione contro la penetrazione di corpi solidi estranei nei motori elettrici. La seconda cifra indica il grado di protezione contro l'ingresso di acqua nei motori elettrici
Metodi di raffreddamento dei motori elettrici
I metodi di raffreddamento sono indicati da due lettere latine 1C (International Cooling) e da una caratteristica del circuito di raffreddamento.
Ogni circuito di raffreddamento di un motore elettrico ha una caratteristica indicata da una lettera latina che indica il tipo di refrigerante e due numeri. Il primo numero indica il design del circuito per la circolazione del refrigerante, il secondo - il modo di fornire energia per la circolazione del refrigerante. Se il motore elettrico ha due o più circuiti di raffreddamento, la designazione mostra le caratteristiche di tutti i circuiti di raffreddamento. Se l'aria è l'unico refrigerante per il motore elettrico, è consentito omettere la lettera che indica la natura del gas.
Nei motori asincroni vengono utilizzati i seguenti metodi di raffreddamento: IC01 — motori con gradi di protezione IP20, IP22, IP23 con ventola situata sull'albero motore, IC05 — motori con gradi di protezione IP20, IP22, IP23 con ventola collegata con ventola indipendente drive , IC0041 — motori con gradi di protezione IP43, IP44, IP54 con raffreddamento naturale; IC0141 — motori con gradi di protezione IP43, IP44, IP54 con ventola esterna situata sull'albero motore, IC0541 — motori con gradi di protezione IP43, IP44, IP54 con ventola collegata con azionamento indipendente.
Motore soffiato chiuso (grado di protezione IP44)
Classi di resistenza al calore del sistema di isolamento del motore elettrico
I materiali isolanti utilizzati nei motori elettrici sono suddivisi in classi in base alla resistenza al calore.
Il materiale isolante è classificato in una o in un'altra classe a seconda della temperatura massima consentita. I motori funzionano a temperature ambiente diverse.
Per la temperatura ambiente nominale per climi temperati, se non diversamente specificato, si assume una temperatura di 40° C. L'aumento di temperatura massimo consentito dell'avvolgimento del motore si ottiene sottraendo 40 dall'indice di temperatura del sistema di isolamento.
Quando si sceglie una classe di resistenza al calore superiore (ad es. F anziché B), è possibile raggiungere due obiettivi di selezione:
1) aumento della potenza del motore con una vita utile teorica costante,
2) aumento della durata e dell'affidabilità a potenza costante. Nella maggior parte dei casi, l'uso di un isolamento più resistente al calore ha lo scopo di migliorare l'affidabilità del motore in condizioni operative gravose.