Categories: РазноеAuthor alexxlabPosted on No comment on Как увеличить мощность эл двигателя: Как увеличить мощность электродвигателя — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Как увеличить мощность эл двигателя: Как увеличить мощность электродвигателя — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Содержание

Как увеличить мощность электродвигателя — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

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.

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.

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:

  • 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.

Увеличение оборотов электродвигателя

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:

  • 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.

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.


Повышение мощности электродвигателя в Москве и Санкт-Петербурге: как поднять мощность двигателя

От мощностных характеристик электродвигателя напрямую зависит его КПД. Если мощности двигателя недостаточно для выполнения каких-то конкретных задач, крутящий момент можно увеличить, используя разные способы. Компания ООО «ПО «Электромашина» готова предложить свои услуги по увеличению мощности электродвигателя, благодаря чему может значительно вырасти эффективность его работы.

Способы увеличения мощностных показателей

Одним из главных факторов, влияющих на показатели мощности, является разновидность электротока. Если двигатель работает от постоянного тока, достаточно увеличить значение этого параметра. Если от переменного – меняют частоту питающего напряжения. Еще один способ связан с внесением изменений в конструкцию электродвигателя, когда повышения мощности добиваются перематыванием его обмоток. Чаще всего для этого используется проводник такой же длины, как и у старой обмотки, но большего сечения. Если оставить питающее напряжение на прежнем уровне, то сопротивление нового контура уменьшится, а крутящий момент увеличится во столько же раз. Например, замена провода сечением 0,5 мм на 0,75 мм уменьшает сопротивление и увеличивает мощность в 1,5 раза. Наконец, еще одним способом поднятия мощности является увеличение оборотов электродвигателя. При этом нужно учитывать тип двигателя, параметры конкретной модели и область ее применения.

Изменение характеристик в рамках продукта «Новая жизнь»

Нашей компанией был разработан продукт «Новая жизнь», в рамках которого Вы можете избежать сложных ремонтных работ и получить обновленный, более мощный электродвигатель в старом корпусе. Кроме того, его характеристики могут быть приведены к современным требованиям к электрооборудованию. В результате проведенной работы мощность двигателя может быть увеличена, а заказчик избежит значительных трудностей, например необходимости закупки новой крупной электрической машины. Часто этот процесс может продолжаться несколько месяцев. Прежде чем приступить к работе, мы проведем полную диагностику электромашины и предоставим Вам полную информацию о ней. Все виды работ выполняются строго по технологическим картам и с учетом пожеланий заказчиков.

Для того чтобы поднять мощность электродвигателя, обратитесь в ООО «ПО «Электромашина». Уточнить любую интересующую информацию или оформить заявку на услугу Вы можете по телефону или оставив свои контактные данные для обратной связи.

Наши преимущества

Снижение затрат за счет сокращения времени простоя оборудования Опыт работы со сложными, специализированными и крупногабаритными электродвигателями Ответственный подход к диагностике и ремонту в реальные сроки и за разумную стоимость Разработка и расчет Проектирование ключевых узлов электродвигателя

FAQ по электродвигателям | Техпривод

Какие электродвигатели применяются чаще всего?
Какие способы управления электродвигателями используются?

Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?
Как определить мощность электродвигателя?
Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?
Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?
Как увеличить мощность электродвигателя?
Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети?
Какие исполнения двигателей бывают?
Зачем электродвигателю тормоз?
Как двигатель обозначается на электрических схемах?
Почему греется электродвигатель?
Типичные неисправности электродвигателей

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?

Бывает так, что известен ток асинхронного двигателя (по измерениям в номинальном режиме или по шильдику), но неизвестна его мощность. Как в таком случае рассчитать мощность? Обычно используют следующую формулу:

Р = I (1,73·U·cosφ·η)

где:
Р – номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт (указывается на шильдике),
I – ток двигателя, А,
U – напряжение питания обмоток (380 В при подключении в «звезду», 220 В при подключении в «треугольник»),
cosφ, η – коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь (обычно 0,7…0,8).

Для расчета тока по известной мощности пользуются обратной формулой:

I = P/(1,73·U·cosφ·η)

Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в «звезду» (это подключение используется чаще всего), существует простое эмпирическое правило – чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2.

7. Как увеличить мощность электродвигателя?

Номинальная мощность на валу, которая указывается на шильдике двигателя, обычно ограничивается допустимым током, а значит – нагревом корпуса привода. Поэтому при увеличении мощности необходимо предпринять дополнительные меры по охлаждению электродвигателя, установив отдельный вентилятор.

При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Мощность также можно увеличить с помощью редуктора или ременной передачи, пожертвовав количеством оборотов, если это допустимо.

Если приведенные советы неприменимы – придётся менять двигатель на более мощный.

8. Каковы потери мощности при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети (380 на 220)?

При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

9. 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.

10. Зачем электродвигателю тормоз?

В некоторых устройствах (лифтах, электроталях, лебедках) при остановке двигателя необходимо зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который входит в конструкцию двигателя и располагается в его задней части. Управление тормозом осуществляется с помощью частотного преобразователя или схемы на контакторах.

11. Как двигатель обозначается на электрических схемах?

Электродвигатель обозначается на схемах с помощью буквы «М», вписанной в круг. Также на схемах могут быть указаны порядковый номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток ( «звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений показаны ниже.

12. Почему греется электродвигатель?

Двигатель может нагреваться по одной из следующих причин:

  • износ подшипников и повышенное механическое трение
  • увеличение нагрузки на валу
  • перекос напряжения питания
  • пропадание фазы
  • замыкание в обмотке
  • проблема с обдувом (охлаждением)

Нагрев двигателя резко снижает его ресурс и КПД, а также может приводить к поломке привода.

13. Типичные неисправности электродвигателей

Выделяют два вида неисправностей электродвигателей: электрические и механические.

К электрическим относятся неисправности, связанные с обмоткой:

  • межвитковое замыкание
  • замыкание обмотки на корпус
  • обрыв обмотки

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности:

  • износ и трение в подшипниках
  • проворачивание ротора на валу
  • повреждение корпуса двигателя
  • проворачивание или повреждение крыльчатки обдува

Замена подшипников должна производиться регулярно с учетом их износа и срока службы. Крыльчатка также меняется в случае повреждения. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и единственный выход — замена двигателя.

Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя
Использование тормозных резисторов с преобразователями частоты

Как увеличить мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя зависит от параметров тока, протекающего по его обмоткам. Для двигателя постоянного тока нужно просто увеличить его значение. Двигатели, работающие на переменном токе, можно включить в сеть большей частоты. Бывают частные случаи, когда трехфазный электромотор включается в обычную бытовую сеть, тогда нужно внести конструктивные изменения.Вам понадобится

Подключите электродвигатель к источнику тока с изменяемой ЭДС. Увеличивайте ее значение. Вместе с ней будет увеличиваться напряжение на обмотках электродвигателя. Учитывайте, что если пренебречь потерями на подводящих проводниках, которые очень незначительны, то ЭДС источника равно напряжению на обмотках. Рассчитайте увеличение мощности электродвигателя. Для этого найдите, во сколько раз увеличилось напряжение, и возведите это значение в квадрат.

Пример. Напряжение на обмотках электродвигателя было увеличено со 110 до 220 В. Во сколько раз возросла его мощность? Напряжение увеличилось в 220/110=2 раза. Поэтому мощность двигателя стала больше в 2²=4 раза.

Перемотайте обмотку электродвигателя. В подавляющем большинстве случаев, для обмотки электродвигателя используется медный проводник. Используйте провод такой же длины, но с большим сечением. Сопротивление обмотки уменьшится, а ток в ней и мощность двигателя во столько же раз увеличатся. Напряжение на обмотках должно оставаться неизменным.

Пример. Двигатель с сечением обмотки 0,5 мм² перемотали проводом с сечением 0,75 мм². Во сколько раз увеличилась его мощность, если значение напряжения неизменно? Сечение обмотки увеличилось в 0,75/0,5=1,5 раза. Во столько же раз увеличилась и мощность двигателя.

При включении трехфазного асинхронного двигателя в бытовую однофазную сеть, увеличьте его полезную мощность. Для этого отключите одну из его обмоток. Исчезнет тормозящий момент, генерируемый при работе всех обмоток, и полезная мощность двигателя увеличится.

Увеличьте мощность асинхронного электродвигателя переменного тока, увеличив частоту переменного тока, протекающего по обмоткам. Для этого к двигателю присоедините частотный преобразователь. Увеличивая на нем частоту подаваемого тока, увеличьте мощность электродвигателя. Значение мощности фиксируйте тестером, работающим в режиме ваттметра.

Как увеличить мощность мотора: простые и рабочие способы

Перечисляем основные способы повышения мощности двигателя и возможные последствия от их применения

Редакция

Несмотря на то, что по большинству дорог нельзя ездить быстрее 90 км/ч, в глубине подсознания то и дело просыпается жажда новых лошадиных сил. Самый верный способ договориться с адреналином – заняться картингом или аналогичным видом спорта. Но многим хочется пришпорить именно личный автомобиль.

Сразу отбрасываем в сторону всё, что связано с неисправностями – от чадящего мотора многого не потребуешь. То же относится к банальностям типа багажника на крыше: максималку с таким сопротивлением вам не развить. Поговорим лучше о способах увеличения мощности, используемых мастера своего дела – от конструкторов до опытных тюнингистов.

Чтобы увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания, нужно либо умудриться заставить топливо сгорать эффективнее, либо увеличить его расход. Ведь в конечном итоге все лошадиные силы берутся из топливного бака. Попробуем поднять их эффективность.

Убрать все лишнее

Не секрет, что значительная часть энергии мотора тратится на преодоление механических потерь, уменьшить которые до нуля невозможно. Но можно попытаться их сократить. Не случайно конструкторы стали использовать облегченные поршни и шатуны, сохраняя их изначальную размерность. Такие комплекты для моторов зачастую продаются – в основном их приобретают тюнингисты. Понятно, что при этом двигателю становится легче жить и работать.

Без сопротивления

Еще один вид потерь связан с воздухом. Напоминаем: ДВС работает не на бензине или дизтопливе, а на топливовоздушной смеси. Как правило, для сокращения времени попадания воздуха в камеру сгорания  используют воздушные фильтры нулевого сопротивления, хотя это, честно говоря, не очень здорово.  Да и «нулевик» на входе  – это не подарок. Малое сопротивление – это обратная сторона плохой фильтрующей способности. Грубо говоря, поездка станет быстрой, но недолгой…

Сжимаем и увеличиваем

Чем выше отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания, тем выше его мощность  – это азбука. Но увеличение степени сжатия – это уже операция… Можно подрезать головку блока цилиндров или применить более тонкую прокладку, но может получиться так, что мотор станет склонен к детонации, а соответствующий датчик просто уменьшит угол опережения зажигания.  С такими последствиями порой сталкиваются даже опытные мастера. Другая хирургическая операция – увеличение литража двигателя. Обычно это достигается увеличением диаметра цилиндра или хода поршня.

Больше воздуха

Пожалуй самый эффективный способ, как выжать дополнительные силы из мотора – это поставить наддув. Ведь мало влить лишнее топливо, надо еще подать больше воздуха. Для этого служит турбокомпрессор. А если воздух, нагретый им, охладить, то его плотность вырастет, а наполнение цилиндров улучшится. Для этого применяют охладитель наддувочного воздуха, он же – интеркулер.

Топливо

Простейший путь к увеличению мощности  – переход на высокооктановый бензин. Сегодня есть не только 98-й, но и 100-й бензин: заливайте! Если, конечно, ваш двигатель на него рассчитан – в противном случае толку просто не будет. Правда, нефтехимики сегодня проводят активные компании, призывая всех потребителей без исключения забыть про АИ-95 и перейти на ступень выше, но, опять-таки, если разработчик мотора не предусмотрел такую возможность, то пользы от такого перехода не будет – только лишняя трата денег. Тоже самое можно сказать о чудо-присадках, производители которых обещают эффекты из серии «до 80%!». Понятно, что врут, но зная поговорку, что «лох не мамонт, не вымрет», продолжают дурить наивных автовладельцев.

Моторное масло

Масла типа 0W-16, конечно же, снизят трение подарив немножко мощности, но, опять-таки, исключительно в тех случаях, когда их рекомендовал производитель мотора. В противном случае двигатель обидится очень быстро.

Чип-тюнинг

Красота: мотор вскрывать не надо, а мощность может вырасти… Как правило, такой чип-тюнинг повышает подачу топлива и, простите, плюет на экологию. А это нехорошо. Такой прием чем-то сродни удалению каталитического нейтрализатора…

Ну и, напоследок, помните: любое несанкционированное производителем повышение мощности мотора (за редким исключением) всегда уменьшает его ресурс.

Редакция рекомендует:

Хочу получать самые интересные статьи

Как увеличить коэффициент мощности электродвигателя

Как увеличить коэффициент мощности электродвигателя

Зачастую насосы работают при помощи асинхронных двигателей, которые обеспечивают им эффективный результат.

Первая разработка электродвигателей появилась еще 150 лет тому назад. Сегодня на рынке можно столкнуться с широким ассортиментом данных агрегатов. К ним относятся синхронные, постоянного тока или асинхронные электродвигатели. Но большой востребованностью пользуется последний вариант электрического двигателя. Это объясняется его повышенной надежностью.

Электродвигатель асинхронный часто применяется с частотным преобразователем. Большая эффективность, простота изготовления, повышенная надежность, приемлемая стоимость – всеми этими преимуществами и обладает данный агрегат.

Трудности с эффективностью двигателя

В процессе использования электродвигателя возможно уменьшение давления и потеря энергии из-за неэффективности насосной станции. Если оптимизировать эффективность двигателя, то это приведет к обеспечению значительной экономии стоимости рабочего цикла в течение всего периода эксплуатации насоса.

Существует ряд показателей, которые оказывают существенное влияние на успешный результат работы асинхронного электродвигателя:

• Нагрузка устройства.

• Число полюсов.

• Номинальная мощность.

• Класс электродвигателя.

Скорость вращения электродвигателя

Для того чтобы регулировать частоту вращения данного устройства без использования приборов механического типа следует контролировать уровень напряжения и частоту электротока. Некоторая часть электродвигателей изготавливается с обмотками, подразумевающими количество полюсов. Это необходимо для того, чтобы достигнуть нескольких скоростей вращения.

Разница между синхронным и фактическим вращением относится к скольжению. Данный показатель в новых эффективных электродвигателях склонен снижаться, чего трудно сказать про старые модели двигателей, имеющие обычный уровень КПД.

Способы увеличения коэффициента мощности

Коэффициент мощности не может повлиять на КПД двигателя, но говорит о том, что произошла потеря энергии. Сегодня существуют способы, помогающие увеличить этот коэффициент:

• Приобрести электродвигатель с высоким показателем PF;

• Не рассматривать для покупки устройства с большими габаритами;

• Проводить установку обмоток электродвигателя вместе с компенсирующими конденсаторами;

• Увеличивать загрузку коэффициентов до максимального предела;

• Преобразовывать частотное регулирование.

Если вы выберете пусковые конденсаторы для увеличения коэффициента мощности электродвигателя, то необходимо помнить об их преимуществах:

• Способны увеличить PF;

• Уменьшить реактивный ток;

• Снижение затрат на коэффициент мощности;

• Повышение производительности системы.

Помимо перечисленных выше способов, которые используются для повышения коэффициента мощности двигателя, можно также увеличить рабочее напряжение. Но такое действие повлияет на повышение стоимости привода и на рабочий процесс, который станет опасным.

Пытаясь уменьшить энергопотребление насосов, не стоит забывать о показателях КПД и иных факторах, влияющих на него.


Дата: 01.10.14 | 19:55:46


 

Как повысить эффективность электродвигателя — Fluidbusiness

Большинство насосов приводятся в действие с помощью асинхронных электродвигателей, это означает, что  двигатели вносят вклад в общую эффективность насосной системы.

Данная статья посвящена исследованию ключевых аспектов эффективности электродвигателя, которые находятся под контролем пользователя. 2/3 всей вырабатываемой электроэнергии, потребляются электродвигателями, которые используются в различном оборудовании на промышленных площадках всего мира.

Электродвигатели развиваются на протяжении последних 150 лет. Не смотря на то, что существует большой выбор из различных конструкций двигателей (например синхронные, асинхронные или постоянного тока), наиболее используемым в промышленности на сегодняшний день является асинхронный электродвигатель переменного тока, т.к. является более надежным. Также асинхронный электродвигатель предпочтительнее при использовании частотного преобразователя. Достаточно высокая эффективность в сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью и низкой ценой делает его самым широко-применяемым типом двигателя по всему миру.


Рисунок 1: Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

На рисунке 1 показана обычная компоновка асинхронного электродвигателя с тремя обмотками статора, которые расположены вокруг сердечника. Обмотка ротора состоит из медных или алюминиевых стержней, торцы которых накоротко замкнуты кольцами. Кольца изолированы от ротора. В подшипниковом узле, как правило, используются шарикоподшипники с консистентной смазкой, за исключением очень больших двигателей. Смазка масляным туманом может значительно увеличить срок службы подшипников. Во всех асинхронных электродвигателях используется трехфазный ток, за исключением самых маленьких промышленных процессов (ниже 2 л.с.). Для запуска фазных двигателей необходимы другие средства, такие как щетки или конденсаторный пуск (использование конденсатора во время пуска).

Проблема эффективности двигателя

При использовании электродвигателя в качестве привода насоса потери энергии и падение давления в результате неэффективности насоса обычно гораздо больше, чем потери энергии связанные с неэффективностью электродвигателя, но они не являются незначительными. Оптимизация эффективности электродвигателя насоса может обеспечить реальную экономию стоимости рабочего цикла на протяжении всего срока службы насоса/электродвигателя. Ключевыми факторами, которые влияют на эффективность асинхронного двигателя являются:

  • относительная нагрузка двигателя (негабаритные двигатели находящиеся под нагрузкой)
  • скорость вращения (число полюсов)
  • размер двигателя (номинальная мощность)
  • класс двигателя: обычный КПД в сравнении с энергоэффективностью в с равнении с высоким КПД

Эффективность электродвигателя при частичной загрузке

Как показано на рисунке 2, эффективность асинхронного электродвигателя изменяется вместе с  
относительной нагрузкой на электродвигатель по сравнению с номинальной характеристикой. Вплоть до  нагрузки в 50% эффективность большинства электродвигателей остается линейной и для некоторых электродвигателей достигает пика у отметки 75%. Электродвигатели могут работать при нагрузке меньше 50% только в течение короткого промежутка времени и не могут эксплуатироваться при нагрузках меньше 20% от номинальных. Таким образом, когда отрегулированные рабочие колеса или насосы возвращаются к своим кривым «напор-подача», необходимо оценить воздействие относительной нагрузки на электродвигатель.

Рисунок 2: Эффективность электродвигателя для 100-сильных моторов — Обычные кривые характеристик при нормальном диапазоне нагрузок электродвигателя

Скорость вращения

На рисунке 2 также показано влияние скорости вращения на максимально-достижимую эффективность. 4-х полюсный электродвигатель при номинальных 1800 об/мин выходит на самый высокий КДП, а 2-х полюсный при номинальных 3600 об/мин дает низкую эффективность. Таким образом, хотя насосы с номинальной частотой вращения 3600 об/мин могут быть более эффективными (и иметь низкую закупочную стоимость), чем насосы со скоростью вращения 1800 об/мин, электродвигатели последних могут быть более эффективными, плюс эти насосы, как правило, имеют более низкий NPSHR и энергию всасывания, не говоря уже о более длительном сроке службы. Также следует отметить, что номинальная мощность электродвигателя влияет на его эффективность, большие электродвигатели имеют большую эффективность, чем малые.

Скорость вращения асинхронного электродвигателя

Синхронная скорость вращения асинхронного электродвигателя рассчитывается по следующей формуле:
n = 120*f/p
где:
n = скорость вращения в об/мин
f = частота питающей сети (Гц)
p = количество полюсов (min = 2)

Для регулирования частоты вращения электродвигателя без использования внешних механических устройств необходимо регулировать напряжение и частоту подаваемого тока. Некоторые электродвигатели могут быть изготовлены с несколькими обмотками (количество полюсов) для достижения двух или более различных скоростей вращения.

Асинхронные электродвигатели вращаются со скоростью, которая меньше скорости вращения магнитного поля (на 1-3% при полной нагрузке). Разница между фактической и синхронной частотой вращения называется скольжением. Для новых более энергоэффективных электродвигателей скольжение имеет тенденцию уменьшаться в отличие от старых электродвигателей с обычным КПД. Это означает, что при заданной нагрузке энергоэффективные электродвигатели работают немного быстрее.

Рисунок 3. Эффективность при полной и частичной загрузке двигателя с низким и высоким КПД

Электродвигатели с высоким КПД

На рисунке 3 изображен пример возможного повышения эффективности, когда старый электродвигатель с обычной эффективностью заменяется новым, имеющим более высокий КПД. Как упоминалось ранее, электродвигатели с высоким КПД работают с меньшим скольжением, что дает некоторое увеличение скорости вращения, а следовательно напор насоса и производительность становятся несколько больше.

Однако, использование электродвигателей с высоким КПД в некоторых (с изменением подачи) процессах будет не оправданно, из-за большей скорости вращения (и напора насоса), до тех пор пока  существующие электродвигатели по-прежнему слабо загружены (работающие с низким КПД). Т.к. входная мощность на валу насоса пропорциональна скорости в кубе, простая замена старого электродвигателя новым с высоким КПД не обязательно приведет к снижению потребления энергии.

С другой стороны, если немного большая подача и напор для насоса — это хорошо, замена старого  
электродвигателя с обычным КПД на новый с высоким КПД может быть оправдана.

Коэффициент мощности электродвигателя

Другая проблема, которая входит в игру с характеристиками асинхронного электродвигателя (которая имеет косвенное влияние на энергопотребление) называется «Коэффициент Мощности«. Некоторые  
коммунальные предприятия обязывают клиентов платить дополнительные сборы за низкие значения  
коэффициентов мощности. Потери в сети происходят за счет того, что при меньшем коэффициенте  
мощности требуется большее количество тока, что приводит к серьезным потерям энергии. Как и КПД,  
коэффициент мощности электродвигателя также снижается с уменьшением нагрузки на него практически по линейному закону приблизительно до 50% нагрузки.

Определение коэффициента мощности:
Фазовый сдвиг (задержка) синусоидальной волны тока от синусоиды напряжения, который выбарабывает меньшее количество полезной мощности.
Сдвиг, вызванный необходимым током намагничивания двигателя
PF = Pi/KVA
Где:
KVA = VxIx(3)0.5/1,000

Нижняя формула показывает, как коэффициент мощности влияет на входную мощность трехфазного  
электродвигателя (кВт). Обратите внимание, что чем ниже коэффициент мощности (больший сдвиг фазы ток-напряжение VA), тем меньше входная мощность при данном входном токе и напряжении.
Где:
Pi = VxIxPF(3)0.5/1,000

Pi= трехфазный вход кВт
V= среднеквадратичное напряжение (среднее от 3 фаз)
I= среднеквадратичное значение силы тока в амперах (берется от 3 фаз)
PF= коэффициент мощности в виде дроби

Хотя коэффициент мощности не влияет напрямую на КПД электродвигателя, он оказывает влияние на потери  в сети, как это упоминалось выше. Однако, есть способы увеличения PF (коэффициента мощности), а именно:

  • покупка электродвигателей с изначально высоким PF
  • не покупайте слишком большие электродвигатели (коэффициент мощности падает вместе с уменьшением  
  • нагрузки на электродвигатель)
  • установка компенсирующих конденсаторов параллельно с обмотками электродвигателя
  • увеличить полную загрузку коэффициента мощности до 95% (Max)
  • преобразование в привод с частотным регулированием

Пусковые конденсаторы электродвигателей являются одним из наиболее поппулярных способов увеличения коэффициента мощности и имеют следующий список преимуществ:
  • увеличение PF
  • меньшение реактивного тока от электрооборудования через кабели и пускатели электродвигателейменьшее тепловыделение и потери мощности кВт
  • По мере уменьшения нагрузки на электродвигатель растет возможность экономии, а PF  
  • падает ниже 60%-70%. (возможная экономия 10%)
  • Уменьшение сборов за коэффициент мощности
  • Увеличение общей производительности системы
  • Интеллектуальная система управления электродвигателем
  • Частотно-регулируемый электропривод

Более высокое напряжение
Другим способом повышения КПД электродвигателя является повышение рабочего напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже ток и, тем самым будут ниже потери в сети. Однако, высокое напряжение приведет к увеличению цены частотно-регулируемого привода и сделает работу более опасной.

Выводы
Таким образом, когда вы пытаетесь сократить энергопотребление насосных систем не забывайте о  
КДП электродвигателя и факторах, перечисленных выше, которые на него влияют.

Как улучшить крутящий момент и частоту вращения двигателя постоянного тока?

Я собираюсь предположить, что у этого 6-летнего ребенка есть хотя бы небольшое образование в области физики. Я собираюсь начать с ответа, почему каждый результат будет происходить с большим количеством математики, чтобы описать физику, стоящую за всем этим. Затем я отвечу на каждый случай индивидуально с математическим обоснованием каждого результата. В заключение отвечу на ваш «общий» вопрос.

Ответ на все ваши «Почему?» вопросы есть: Физика! В частности, закон Лоренца и закон Фарадея.Отсюда:

Крутящий момент двигателя определяется по уравнению:

$$ \ tau = K_t \ cdot I ~~~~~~~~~~ (N \ cdot m) $$

Где:

\ $ \ tau = \ text {крутящий момент} \ $
\ $ K_t = \ text {постоянная крутящего момента} \ $
\ $ I = \ text {ток двигателя} \ $

Постоянная крутящего момента, \ $ K_t \ $, является одним из основных параметров двигателя, которые описывают конкретный двигатель на основе различных параметров его конструкции, таких как магнитная сила, количество витков провода, длина якоря и т. Д.как вы упомянули. Его значение указывается в крутящем моменте на ампер и рассчитывается как:

.

$$ K_t = 2 \ cdot B \ cdot N \ cdot l \ cdot r ~~~~~~~~~~ (N \ cdot m / A) $$

Где:

\ $ B = \ text {напряженность магнитного поля в теслах} \ $
\ $ N = \ text {количество витков провода в магнитном поле} \ $
\ $ l = \ text {длина действующего магнитного поля на проводе} \ $
\ $ r = \ text {радиус якоря двигателя} \ $

Напряжение обратной ЭДС определяется по:

$$ V = K_e \ cdot \ omega ~~~~~~~~~~ (вольт) $$

Где:

\ $ V = \ text {Напряжение обратной ЭДС} \ $
\ $ K_e = \ text {постоянная напряжения} \ $
\ $ \ omega = \ text {угловая скорость} \ $

Угловая скорость — это скорость двигателя в радианах в секунду (рад / сек), которая может быть преобразована из об / мин:

$$ \ text {рад / сек} = \ text {RPM} \ times \ dfrac {\ pi} {30} $$

\ $ K_e \ $ — второй главный параметр двигателя.Как ни странно, \ $ K_e \ $ вычисляется по той же формуле, что и \ $ K_t \ $, но дается в других единицах:

$$ K_e = 2 \ cdot B \ cdot N \ cdot l \ cdot r ~~~~~~~~~~ (вольт / рад / сек) $$

Почему \ $ K_e = K_t \ $? Из-за физического закона сохранения энергии. Это в основном гласит, что электрическая мощность, подаваемая в двигатель, должна равняться механической мощности, отдаваемой двигателем. При 100% эффективности:

\ $ P_ {in} = P_ {out} \ $
\ $ V \ cdot I = \ tau \ cdot \ omega \ $

Подставляя уравнения сверху, получаем:

\ $ (K_e \ cdot \ omega) \ cdot I = (K_t \ cdot I) \ cdot \ omega \ $
\ $ K_e = K_t \ $

Я предполагаю, что каждый параметр изменяется отдельно.

Случай 1: Напряженность магнитного поля прямо пропорциональна постоянной крутящего момента \ $ K_t \ $. Таким образом, когда напряженность магнитного поля увеличивается или уменьшается, крутящий момент \ $ \ tau \ $ будет увеличиваться или уменьшаться пропорционально. Это имеет смысл, потому что чем сильнее магнитное поле, тем сильнее «толчок» якоря.

Напряженность магнитного поля прямо пропорциональна постоянной напряжения \ $ K_e \ $. Однако \ $ K_e \ $ обратно пропорционально угловой скорости:

$$ \ omega = \ dfrac {V} {K_e} $$

Итак, по мере увеличения магнитного поля скорость будет уменьшаться.Это снова имеет смысл, потому что чем сильнее магнитное поле, тем сильнее «толчок» якоря, поэтому он будет сопротивляться изменению скорости.

Поскольку выходная мощность равна крутящему моменту, умноженному на угловую скорость, а входная мощность равна выходной мощности (опять же, предполагая 100% КПД), мы получаем:

$$ P_ {in} = \ tau \ cdot \ omega $$

Таким образом, любое изменение крутящего момента или скорости будет прямо пропорционально мощности, необходимой для привода двигателя.

Случай 2: (Здесь немного математики, которую я явно не использовал выше) Возвращаясь к закону Лоренца, мы видим, что:

$$ \ tau = 2 \ cdot F \ cdot r = 2 (I \ cdot B \ cdot N \ cdot l) r $$

Следовательно:

$$ F = I \ cdot B \ cdot N \ cdot l $$

Благодаря Ньютону у нас:

$$ F = m \ cdot g $$

Итак…

$$ \ tau = 2 \ cdot m \ cdot g \ cdot r $$

Если оставить длину провода такой же, но увеличить его калибр, масса увеличится. Как видно выше, масса прямо пропорциональна крутящему моменту, как и напряженность магнитного поля, поэтому применим тот же результат.

Случай 3: Радиус якоря \ $ r \ $ в приведенных выше уравнениях снова прямо пропорционален постоянным двигателям. Итак, опять же, мы получаем те же результаты, когда мы увеличиваем и уменьшаем его длину.

Начинаете видеть здесь закономерность?

Случай 4: Число витков нашего провода, \ $ N \ $ в приведенных выше уравнениях, также прямо пропорционально константам двигателя. Итак, как обычно, мы получаем те же результаты, когда увеличиваем и уменьшаем количество витков.

Если это еще не очевидно, крутящий момент и скорость обратно пропорциональны:

Необходимо найти компромисс между потребляемой мощностью двигателя (напряжение и ток) и выходной мощностью двигателя (крутящий момент и скорость):

$$ V \ cdot I = \ tau \ cdot \ omega $$

Если вы хотите поддерживать постоянное напряжение, вы можете только увеличить ток.Увеличение тока только увеличит крутящий момент (и общую мощность, подаваемую в систему):

$$ \ tau = K_t \ cdot I $$

Для увеличения скорости необходимо увеличить напряжение:

$$ \ omega = \ dfrac {V} {K_e} $$

Если вы хотите сохранить постоянную входную мощность, вам необходимо изменить один из физических параметров двигателя, чтобы изменить константы двигателя.

батарей — Что происходит, когда вы увеличиваете ток двигателя постоянного тока?

Добавляя параллельно батарею, вы не увеличиваете ток.Вы увеличиваете максимальный ток, который может выдерживать двигатель. Ничего не произойдет, если вы подключите еще одну батарею параллельно и двигатель не будет испытывать недостатка тока.

Имейте в виду, что, чем в законе Ома, у вас есть 3 переменные: \ $ V = RI \ $. В этом уравнении вы можете повлиять на одну переменную, изменив две другие. Для данного двигателя R постоянно, это означает, что одна из двух возможных переменных, которые вы можете изменить, отсутствует.

Вы можете либо установить напряжение на некоторый уровень, что вы, кажется, делаете с помощью регулятора скорости, и позволить току исходить из уравнения, либо вы можете использовать другой тип регулятора скорости, который устанавливает ток и позволяет приходить напряжению. в результате уравнения.

Так как же крутящий момент связан с этим? Что ж, у двигателя есть так называемая обратная электродвижущая сила, и уравнение закона Ома на самом деле немного другое: $$ I = \ frac {V_ {battery} -V_ {back-EMF}} {R} $$ Чем больше крутящий момент, обеспечиваемый двигателем, тем ниже \ $ V_ {противо-ЭДС} \ $, что приводит к большему току, протекающему через двигатель.

Когда ток подается от батареи, напряжение батареи обычно падает. Падение зависит от типа аккумулятора и силы тока. Если ток выше ожидаемого от батареи, вы можете ожидать, что батарея будет иметь более низкое напряжение, чем ожидалось, перегреется или даже взорвется.Если ток, обеспечиваемый батареей, достаточен, падение напряжения не будет таким большим.

Итак, как я сказал в первом абзаце: если батареи могут обеспечить достаточный ток для двигателя (и вы проверяете это, проверяя ток, когда двигатель должен обеспечивать максимальный крутящий момент), то добавление другой батареи не повлияет на ток или крутящий момент. Если тока недостаточно, и вы добавляете батарею, вы можете ожидать увеличения крутящего момента, потому что напряжение, подаваемое батареями, будет выше.

Как увеличить крутящий момент и снизить частоту вращения двигателя постоянного тока?

Как увеличить крутящий момент и уменьшить частоту вращения двигателя постоянного тока? — Обмен электротехнического стека
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  2. 0
  3. +0
  6. Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 42к раз

\ $ \ begingroup \ $

Мотор старый от кассетницы какой то.Я питаю двигатель от 9-вольтовой батареи, но его частота вращения слишком высока для желаемой цели. Я использовал шестерни, чтобы уменьшить число оборотов в минуту, но оно все равно слишком высокое. Не думаю, что смогу больше увеличивать передаточное число. Можете ли вы предложить способ дальнейшего снижения оборотов и увеличения крутящего момента (если возможно). Пожалуйста, предложите схему для этого.

Рикардо

5,717 золотых знаков4747 серебряных знаков8383 бронзовых знака

Создан 23 июл.

Сумадеп Саха

148 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 2 \ $ \ begingroup \ $

Я буду исходить из предположения, что машина, которая у вас есть, — это машина с щеточным двигателем постоянного тока.

Крутящий момент ~ = ток (Kt — коэффициент пропорциональности)

Скорость ~ = напряжение. (Ke — коэффициент пропорциональности)

На самом деле это примерно точно для всех типов машин, но вместо того, чтобы быть прямо пропорциональным, оно становится немного более сложным и обычно включает частоту. (см. Как двигатели постоянного тока работают по отношению к току и каковы последствия протекающего через них тока?)

Самый простой способ снизить скорость — это уменьшить напряжение, будь то замена батареи 9 В на батарею… Аккумулятор 8В или через ШИМ.

Увеличить крутящий момент … это немного сложнее. Все, что вы можете сделать электрически (как вы можете сделать это механически с помощью шестерен), — это уменьшить импеданс источника, чтобы максимизировать ток, который может подаваться при заданном импедансе статора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*