Синхронные скорости вращения асинхронных электродвигателей в зависимости от частоты (10-100 Гц) и числа полюсов (2-12), Таблица и формула для расчета.

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Оборудование / / Электродвигатели. Электромоторы.  / / Синхронные скорости вращения асинхронных электродвигателей в зависимости от частоты (10-100 Гц) и числа полюсов (2-12), Таблица и формула для расчета. Поделиться:    Синхронные скорости вращения асинхронных электродвигателей в зависимости от частоты (10-100 Гц) и числа полюсов (2-12), Таблица и формула для расчета. Синхронная скорость вращения обычных асинхронных двигателей выражается как: n = 60*f *2 / p         (1) где n = скорость вращения штока  (об/мин, rpm) f = частота (ГЦ=Hz; оборотов/с; 1/с) p =число полюсов, !!! если формула дается в виде n = (60*f ) / p, то под p понимается число пар полюсов, а не число полюсов!!! Пример — синхронная скорость четырехполюсного электродвигателя: Если двигатель запитан напряжением 60Гц , синхронная скорость считается так: n =  (60*60) (2 / 4) = 1800 об/мин Таблица синхронной скорости вращения асинхронных электродвигателей в зависимости от частоты и числа полюсов: Таблица синхронной скорости вращения асинхронных электродвигателей в зависимости от частоты и числа полюсов: Скорость вращения электромотора, электродвигателя: об/мин Частота — f — (Гц=Hz) Число полюсов — p — 2 4 6 8 10 12 10 600 300 200 150 120 100 20 1200 600 400 300 240 200 30 1800 900 600 450 360 300 40 2400 1200 800 600 480 400 501) 3000 1500 1000 750 600 500 602) 3600 1800 1200 900 720 600 70 4200 2100 1400 1050 840 700 80 4800 2400 1600 1200 960 800 90 5400 2700 1800 1350 1080 900 100 6000 3000 2000 1500 1200 1000 РФ, Европа, большая часть мира  — 50 Гц США, Южная Корея, Канада, Тайвань- 60Гц Справочно: Номиналы электрических сетей. Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Как определить мощность и обороты электродвигателя без его разборки.

Электродвигатели в составе мотор-редукторов.

Электрические двигатели уже давно стали включаться в состав различных мотор-редукторов. Они находят свое применение как в трёхступенчатых типа МЦ3У, так и в двухступенчатых типа МЦ2У. Электромоторы имеют практически 90%-ный коэффициент полезного действия, не требуют постоянного обслуживания. Немаловажным параметром является и исключительная экологичность электрического мотора, вредные выхлопы отсутствуют вовсе, что делает его незаменимым при установке внутри помещения. Словом, в настоящее время электромоторы признаны в 3, а то и в 4 раза эффективнее традиционных двигателей внутреннего сгорания.

Но иногда, в случае выхода из строя электродвигателя, покупатель узнает, что абсолютно никакой сопроводительной документации к нему не прилагается. Маркировочные шильды, если и сохранились, могут находиться в изношенном потертом состоянии, так, что ничего на них рассмотреть попросту бывает невозможно. Как же в таком случае можно определить мощность двигателя и число его оборотов? Здесь поэтапно будут приведены советы, которые помогут это сделать.

Следует иметь в виду, что под числом оборотов подразумевается так называемая асинхронная скорость. Синхронная скорость это скорость вращения магнитного поля. Асинхронная скорость несколько ниже синхронной из-за наличия массы у вращательного элемента, а также воздействия сил трения, которые могут значительно понизить КПД мотора. Впрочем, на практике эти различия практически никогда не имеет решающего значения.

Сейчас на рынке представлено 3 основные категории асинхронных электродвигателей. Первая категория каталога — моторы, работающие при 1000 оборотах. На практике это число составляет порядка 950-970 оборотов, но для наглядности все-таки округляют до тысячи. Вторая категория моторы, выдающие 1500 об/мин. Это также округлено, так как в действительности диапазон лежит в пределах 1430-1470. Третья 3000 оборотов в минуту. Хотя реально такой мотор выдает 2900-2970 вращений.

Способы определения характеристик электромотора.

Чтобы определить, к какой из этих групп относится двигатель, не нужно разбирать его, как это советуют некоторые специалисты, чтобы обеспечить себе заказ на работу. Дело в том, что разбор электродвигателя может осуществить только мастер достаточной квалификации. На самом же деле достаточно открыть защитную крышку (другое название подшипниковый щит) и найти катушку обмотки. Таких катушек может быть несколько, но достаточно одной. В случае если к валу прикреплены полумуфта или шкив, потребуется снять еще и нижний щит.

Если катушки соединены при помощи деталей, которые мешают рассмотреть информацию, эти детали ни в коем случае нельзя отсоединять. Нужно попробовать определить на глаз соотношение размера катушки и статора.

Статором называется неподвижная часть электромотора, подвижная же имеет название ротор. В зависимости от конструктивных особенностей, в качестве ротора может выступать как сама катушка, так и магниты.

Если катушка закрывает собой половину кольца статора, такой двигатель относится к третьей группе, то есть способен выдавать до 3000 оборотов. Если размер катушки составляет треть от размеров кольца, это мотор второго типа, соответственно, он способен развить 1500 оборотов в минуту. Наконец, если катушка только на четверть закрывает собой кольцо, это первый тип. Электромотор развивает мощность в 1000 оборотов.

Существует еще один способ определения частоты вращения вала роторной части. Для этого также нужно снять крышку и найти верхнюю часть обмотки. По расположению секций обмотки и определяется скорость. Обычно внешняя секция занимает 12 пазов. Если сосчитать общее количество пазов и разделить на 12, можно получить число полюсов. Если число полюсов равно 2, двигатель имеет скорость вращения около 3000 об/мин. Если полюсов получилось 4, это соответствует 1500 оборотам в минуту. Если 6, то 1000 об/мин. Если 8, то 700 оборотов.

Третий способ определения количества оборотов внимательно осмотреть бирку на самом двигателе. Цифра на маркировке в конце и соответствует числу полюсов. Например, для маркировки АИР160S6 последняя цифра 6 указывает, сколько полюсов использует катушка.

Проще же всего измерить число оборотов специальным прибором тахометром. Но в силу узкой специализации применения данный способ нельзя рассматривать как общедоступный. Таким образом, даже если не сохранилось никакой технической документации, существует как минимум 4 способа определить число оборотов электрического мотора.

От чего зависит число оборотов электродвигателя. Как определить мощность и обороты электродвигателя без его разборки

Все электродвигатели имеют основные характеристики:

• Потребляемая мощность
• Максимальный КПД
• Номинальная частота вращения вала
• Номинальный момент

Также они имеют механическую характеристику – зависимость момента от оборотов. Определить количество оборотов электродвигателя можно по катушкам обмотки статора. Для этого в статоре надо найти катушку, которая лучше всего просматривается. Если вычислить расстояние, занимаемое катушкой по кольцу железа статора, можно точно определить, сколько оборотов имеет данная асинхронная модель.

Асинхронные устройства разделяются по количеству оборотов мотора на: 1000 об/мин, 1500 об/мин и 3000 об/мин.

Если расстояние составляет половину кольца железа статора, то это агрегат с 3000 об/мин. Если это составляет 1/3 кольца железа, то он имеет 1500 об/мин. Если же расстояние, занимаемое катушкой, составляет 1/4 кольца железа, то данный прибор имеет 1000 об/мин.

Модели с количеством 1000 об/мин применяют на таком оборудовании, где нет необходимости в высокой скорости вращения вала ротора. Например, на лебедках, кранах, транспортерах и т.д.

Электродвигатели с оборотами 1500 и 3000 об/мин применяют на металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, компрессорах, холодильниках и т.д.

Мощность их может колебаться в пределах от 0,12 до 200 кВт, что напрямую зависит от размера и назначения оборудования.

Электронные регуляторы в зависимости от типа двигателя, классифицируются:

1. Для коллекторных моделей
2. Для безколлекторных бездатчиковых
3. Для безколлекторных с датчиками Холла.

Также все регуляторы оборотов электродвигателя различаются в зависимости от максимального рабочего тока, напряжения батареи, работы с аккумуляторами различного типа.

Регуляторы, предназначенные для безколлекторных устройств, не только управляют мощностью, но и определяют положение ротора в каждый момент времени для того, чтобы правильно задать фазы трех питающих напряжений, необходимых для работы мотора.

Регуляторы для коллекторных моторов могут быть подсоединены к нескольким моторам, параллельно или последовательно с условием, что суммарный ток не превышает максимальный ток, рассчитанный на данный регулятор.

Регуляторы, предназначенные для электрических двигателей водоплавных судов, оснащены дополнительной защитой от влаги и имеют жидкостное охлаждение.

Регуляторы, применяемые в автомобилях, оборудованы радиатором воздушного охлаждения и реверсом направления вращения.

Некоторые модели регуляторов имеют на корпусе кнопки для изменения параметров, другие настаиваются с помощью аппаратуры.

Основные настраиваемые функции регуляторов:

• Гувернер – режим регулирования не мощности, а оборотов. При изменении нагрузок, контроллер добавляет или уменьшает мощность.
• Режим старта – быстрый, плавный, жесткий.
• Для устройства с редукторами или тяжелыми лопастями – режим, замедляющий набор оборотов при его старте.
• Настройка времени набора оборотов от ноля до максимума – т.е. ускорение или задержание.
• Настройка режима газа – зависимость оборотов мотора от ручки газа. Может быть оснащена автокалибровкой.
• Функция тормоз – включение/выключение режима торможения. В некоторых контроллерах есть функция регулировки усилия торможения от 0 до 100%.
• Функция реверс – включение и выключение режима реверса.
• Настройка ограничения тока — устанавливает максимальную силу тока, при превышении которой, агрегат отключается автоматически.
• Функция напряжение выключение мотора – устанавливает минимальное напряжение аккумуляторной батареи. В целях защиты батареи от глубокого разряда, отключает ее от двигателя.
• Функция тип выключения мотора – мягкое или жесткое выключение при срабатывании защиты.
• Настройка частоты импульсов позволяет улучшить линейность регулирования частоты вращения. Применяется в основном для 3-4-витковых низкоиндуктивных моторов.
• Функция опережение – устанавливает угол опережения коммутации обмоток.

Как уменьшить обороты или как увеличить обороты электродвигателя? Для этого нужно произвести изменение напряжения на обмотках статора. Зависимость напряжения от частоты вращения близка к линейной.

Для изменения числа оборотов коллекторного устройства с независимым возбуждением нужно поменять напряжение на обмотках ротора, при этом не меняя напряжение на обмотке статора.

Для регулирования частоты вращения с последовательным возбуждением, питающегося от сети переменного тока, применяют тиристорный регулятор.

Под скоростью вращения асинхронного электродвигателя обычно понимают угловую частоту вращения его ротора, которая приведена на шильдике (на паспортной табличке двигателя) в виде количества оборотов в минуту. Трехфазный двигатель можно питать и от однофазной сети, для этого параллельно одной или двум его обмоткам, в зависимости от напряжения сети, но конструкция двигателя от этого не изменится.

Так, если ротор под нагрузкой совершает 2760 оборотов в минуту, то будет равна 2760*2пи/60 радиан в секунду, то есть 289 рад/с, что не удобно для восприятия, поэтому на табличке пишут просто «2760 об/мин». Применительно к асинхронному электродвигателю, это обороты с учетом скольжения s.

Синхронная же скорость данного двигателя (без учета скольжения) будет равна 3000 оборотов в минуту, поскольку при питании обмоток статора сетевым током с частотой 50 Гц, каждую секунду магнитный поток будет совершать по 50 полных циклических изменений, а 50*60 = 3000, вот и получается 3000 оборотов в минуту — синхронная скорость асинхронного электродвигателя.

В рамках данной статьи мы поговорим о том, как определить синхронную скорость вращения неизвестного асинхронного трехфазного двигателя, просто взглянув на его статор. По внешнему виду статора, по расположению обмоток, по количеству пазов, — можно легко определить синхронные обороты электродвигателя если у вас нет под рукой тахометра. Итак, начнем по порядку и разберем данный вопрос с примерами.

3000 оборотов в минуту

Про асинхронные электродвигатели (смотрите — ) принято говорить, что тот или иной двигатель имеет одну, две, три или четыре пары полюсов. Минимум — одна пара полюсов, то есть минимум — два полюса. Взгляните на рисунок. Здесь вы видите, что в статор уложено по две последовательно соединенные катушки на каждую фазу — в каждой паре катушек одна расположена напротив другой. Эти катушки и образуют по паре полюсов на статоре.

Одна из фаз показана для ясности красным цветом, вторая — зеленым, третья — черным. Обмотки всех трех фаз устроены одинаково. Поскольку три эти обмотки питаются по очереди (ток трехфазный), то за 1 колебание из 50 в каждой из фаз — магнитный поток статора один раз обернется на полные 360 градусов, то есть совершит один оборот за 1/50 секунды, значит 50 оборотов получится за секунду. Так и выходит 3000 оборотов в минуту.

Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор.

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения. В простейшем случае 12 пазов, по 6 пазов на катушку, и таких катушек 6 — по две на каждую из трех фаз.

Обратите внимание, количество катушек в одной группе для одной пары полюсов может быть не обязательно 1, но и 2 и 3, однако для примера мы рассмотрели вариант с одиночными группами на пару катушек (не будем в рамках данной статьи заострять внимание на способах намотки).

1500 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 1500 оборотов в минуту, количество полюсов статора увеличивают вдвое, чтобы за 1 колебание из 50 магнитный поток совершил бы только пол оборота — 180 градусов.

Для этого на каждую фазу делают по 4 секции обмотки. Таким образом, если одна катушка занимает четверть всех пазов, то перед вами двигатель с двумя парами полюсов, образованными четырьмя катушками на фазу.

Например, 6 пазов из 24 занимает одна катушка или 12 из 48, значит перед вами двигатель с синхронной частотой 1500 оборотов в минуту, или с учетом скольжения примерно 1350 оборотов в минуту. На приведенном фото каждая секция обмотки выполнена в виде двойной катушечной группы.

1000 оборотов в минуту

Как вы уже поняли, для получения синхронной частоты в 1000 оборотов в минуту, каждая фаза образует уже три пары полюсов, чтобы за одно колебание из 50 (герц) магнитный поток обернулся бы всего на 120 градусов, и соответствующим образом повернул бы за собой ротор.

Таким образом, минимум 18 катушек установлены на статор, причем каждая катушка занимает шестую часть всех пазов (по шесть катушек на фазу — по три пары). Например, если пазов 24, то одна катушка займет 4 из них. Получится частота с учетом скольжения около 935 оборотов в минуту.

750 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 750 оборотов в минуту, необходимо, чтобы три фазы формировали на статоре четыре пары движущихся полюсов, это по 8 катушек на фазу — одна напротив другой — 8 полюсов. Если например на 48 пазов приходится по катушке на каждые 6 пазов — перед вами асинхронный двигатель с синхронными оборотами 750 (или около 730 с учетом скольжения).

500 оборотов в минуту

Наконец, для получения асинхронного двигателя с синхронной скоростью в 500 оборотов в минуту необходимо 6 пар полюсов — по 12 катушек (полюсов) на фазу, чтобы на каждое колебание сети магнитный поток поворачивался бы на 60 градусов. То есть, если например статор имеет 36 пазов, при этом на катушку приходится по 4 паза — перед вами трехфазный двигатель на 500 оборотов в минуту (480 с учетом скольжения).

Старые и бывшие в использовании асинхронные машины советского производства считаются наиболее качественными и долговечными. Однако, как известно многим электромеханикам, шильдики на них могут быть абсолютно нечитабельными, да и в самом двигателе мог быть перемотан. Определить номинальную частоту вращения можно по количеству полюсов в обмотке, но если речь идет о машинах с фазным ротором или разбирать корпус нет желания, можно прибегнуть к одному из проверенных методов.

Определение скорости при помощи графического рисунка

Для определения скорости вращения двигателя существует графических рисунков круглой формы. Суть в том, что приклеенный на торец вала бумажный кружок с заданным узором при вращении образует определенный графический эффект при освещении источником света с частотой в 50Гц. Таким образом, перебрав несколько рисунков и сравнив результат с табличными данными можно определить номинальную скорость вращения двигателя.

Типовые характеристики по монтажным размерам

Промышленные производства СССР, как и большинство современных, производились по государственным стандартам и имеют установленную таблицу соответствия. Исходя из этого, можно замерить высоту центра вала относительно плоскости посадки, его и диаметры, а также размеры крепежных отверстий. В большинстве случаев этих данных будет достаточно, чтобы найти в таблице нужный двигатель и не только определить частоту вращения, но и установить его электрическую и полезную мощность.

При помощи механического тахометра

Очень часто нужно определить не только номинальную характеристику электрической машины, но и знать точное количество оборотов в данный момент. Это делается при диагностике и для определения точного показателя .

В электромеханических лабораториях и на производстве используются специальные приборы — тахометры. Если получить доступ к такому оборудованию, измерить частоту вращения асинхронного двигателя можно за несколько секунд. Тахометр имеет стрелочный или цифровой циферблат и измерительную штангу, на конце которой имеется отверстие с шариком. Если смазать центровочное отверстие на валу вязким воском и плотно приставить измерительную штангу к нему, на циферблате отобразится точное количество оборотов в минуту.

При помощи детектора стробоскопического эффекта

Если двигатель находится в процессе эксплуатации, можно избежать необходимости отстыковывать его от исполнительного механизма и снимать задний кожух только для того, чтобы добраться до центровочного отверстия. Точное количество оборотов в этих случаях можно также измерить при помощи стробоскопического детектора. Для этого на вал двигателя наносят продольную риску белого цвета и устанавливают светоулавливатель прибора напротив нее.

При включении двигателя в работу прибор определит точное количество оборотов в минуту по частоте появления белого пятна. Этот метод применяется, как правило, при диагностическом обследовании мощных электрических машин и зависимости частоты вращения от приложенной нагрузки.

Использование кулера от персонального компьютера

Для проведения измерений частоты вращения двигателя можно использовать весьма оригинальный метод. В нем применяется лопастной охлаждения от персонального компьютера. Пропеллер крепится к торцу вала при помощи двустороннего скотча, а рама вентилятора удерживается вручную. Провод вентилятора подключается к любому из разъемов материнской платы, на котором можно провести измерения, при этом само питание на кулер подавать не нужно. Точный показатель частоты вращения можно получить через утилиту BIOS или диагностическую утилиту, работающую под управлением операционной системы.

Иногда применительно к автомобилям всплывают вопросы из математики и физики. В частности, одним из таких вопросов является угловая скорость. Она имеет отношение как к работе механизмов, так и к прохождению поворотов. Разберёмся же, как определить эту величину, в чём она измеряется и какими формулами тут нужно пользоваться.

Как определить угловую скорость: что это за величина?

С физико-математической точки зрения эту величину можно определить следующим образом: это данные, которые показывают, как быстро некая точка осуществляет оборот вокруг центра окружности, по которой она движется.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Эта, казалось бы, чисто теоретическая величина, имеет немалое практическое значение при эксплуатации автомобиля. Вот лишь несколько примеров:

• Необходимо правильно соотносить движения, с которыми вращаются колёса при повороте. Угловая скорость колеса автомобиля, движущегося по внутренней части траектории, должна быть меньше, чем у внешнего.
• Требуется рассчитывать, насколько быстро в автомобиле вращается коленвал.
• Наконец, сама машина, проходя поворот, тоже имеет определённую величину параметров движения – и от них на практике зависит устойчивость автомобиля на трассе и вероятность опрокидывания.

Формула времени, за которое вращается точка по окружности заданного радиуса

Для того, чтобы рассчитывать угловую скорость, используется следующая формула:

ω = ∆φ /∆t

• ω (читается «омега») – собственно вычисляемая величина.
• ∆φ (читается «дельта фи») – угол поворота, разница между угловым положением точки в первый и последний момент времени измерения.
• ∆t
  (читается «дельта тэ») – время, за которое произошло это самое смещение. Точнее, поскольку «дельта», это означает разницу между значениями времени в момент, когда было начато измерение и когда закончено.

Приведённая выше формула угловой скорости применяется лишь в общих случаях. Там же, где речь идёт о равномерно вращающихся объектах или о связи между движением точки на поверхности детали, радиусом и временем поворота, требуется использовать другие соотношения и методы. В частности, тут уже будет необходима формула частоты вращения.

Угловая скорость измеряется в самых разных единицах. В теории часто используется рад/с (радиан в секунду) или градус в секунду. Однако эта величина мало что означает на практике и использоваться может разве что в конструкторской работе. На практике же её больше измеряют в оборотах за секунду (или минуту, если речь идёт о медленных процессах). В этом плане она близка к частоте вращения.

Угол поворота и период обращения

Гораздо более часто, чем угол поворота, используется частота вращения, которая показывает, сколько оборотов делает объект за заданный период времени. Дело в том, что радиан, используемый для расчётов – это угол в окружности, когда длина дуги равна радиусу. Соответственно в целой окружности находится 2 π радианов. Число же π – иррациональное, и его нельзя свести ни к десятичной, ни к простой дроби. Поэтому в том случае, если происходит равномерное вращение, проще считать его в частоте. Она измеряется в об/мин – оборотах в минуту.

Если же дело касается не длительного промежутка времени, а лишь того, за который происходит один оборот, то здесь используется понятие периода обращения. Она показывает, как быстро совершается одно круговое движение. Единицей измерения здесь будет выступать секунда.

Связь угловой скорости и частоты вращения либо периода обращения показывает следующая формулы:

ω = 2 π / T = 2 π *f,

• ω – угловая скорость в рад/с;
• T – период обращения;
• f – частота вращения.

Получить любую из этих трёх величин из другой можно с помощью правила пропорций, не забыв при этом перевести размерности в один формат (в минуты либо секунды)

Чему равна угловая скорость в конкретных случаях?

Приведём пример расчёта на основе приведённых выше формул. Допустим, имеется автомобиль. При движении на 100 км/ч его колесо, как показывает практика, делает в среднем 600 оборотов за минуту (f = 600 об/мин). Рассчитаем угловую скорость.

Для начала переведем об/мин в об/с. Для этого разделим 600 на 60 (число секунд в минуте) и получим 10 об/с. Попутно мы получили и период обращения: эта величина является обратной по отношению к частоте и при измерении в секундах 0,1 с.

Поскольку точно выразить π десятичными дробями невозможно, результат примерно равен будет 62,83 рад/с.

Связь угловой и линейной скоростей

На практике часто приходится проверять не только ту скорость, с какой изменяется угловое положение у вращающейся точки, но и скорость её самой применительно к линейному движению. В приведённом выше примере были сделаны расчёты для колеса – но колесо движется по дороге и либо вращается под действием скорости автомобиля, либо само ему эту скорость обеспечивает. Значит, каждая точка на поверхности колеса помимо угловой будет иметь и линейную скорость.

Рассчитать её проще всего через радиус. Поскольку скорость зависит от времени (которым будет период обращения) и пройденного расстояния (которым является длина окружности), то, учитывая приведённые выше формулы, угловая и линейная скорость будут соотноситься так:

• V – линейная скорость;
• R – радиус.

Из формулы очевидно, что чем больше радиус, тем выше и значение такой скорости. Применительно к колесу с самой большой скоростью будет двигаться точка на внешней поверхности протектора (R максимален), но вот точно в центре ступицы линейная скорость будет равна нулю.

Ускорение, момент и связь их с массой

Помимо приведённых выше величин, с вращением связано ещё несколько моментов. Учитывая же, сколько в автомобиле крутящихся деталей разного веса, их практическое значение нельзя не учесть.

Равномерное вращение – это важная вещь. Вот только нет ни одной детали, которая бы всё время крутилась равномерно. Число оборотов любого крутящегося узла, от коленвала до колеса, всегда в конечном итоге растёт, а затем падает. И та величина, которая показывает, насколько выросли обороты, называется угловым ускорением. Поскольку она производная от угловой скорости, измеряется она в радианах на секунду в квадрате (как линейное ускорение – в метрах на секунду в квадрате).

С движением и её изменением во времени связан и другой аспект – момент импульса. Если до этого момента мы могли рассматривать только чисто математические особенности движения, то здесь уже нужно учитывать то, что каждая деталь имеет массу, которая распределена вокруг оси. Он определяется соотношением начального положения точки с учётом направления движения – и импульса, то есть произведения массы на скорость. Зная момент импульса, возникающий при вращении, можно определить, какая нагрузка будет приходиться на каждую деталь при её взаимодействии с другой

Шарнир как пример передачи импульса

Характерным примером того, как применяются все перечисленные выше данные, является шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) . Эта деталь используется прежде всего на переднеприводных автомобилях, где важно не только обеспечить разный темп вращения колёс при повороте – но и при этом их управляемость и передачу на них импульса от работы двигателя.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Конструкция этого узла как раз и предназначена для того, чтобы:

• уравнивать между собой, как быстро вращаются колёса;
• обеспечивать вращение в момент поворота;
• гарантировать независимость задней подвеске.

В результате все формулы, приведённые выше, учитываются в работе ШРУС.

Как самостоятельно узнать число оборотов электродвигателя

Зачастую, покупая с рук электродвигатель, автовладелец (и не только) в последующем обнаруживает, что к нему нет никакой документации. В таком случае, как правило, приходится самостоятельно определять обороты электродвигателя, а многие, как свидетельствует практика, не знают, как это сделать. Данная статья расскажет, как определить обороты электродвигателя самостоятельно и, что следует при этом знать.

Пошаговая инструкция определения оборотов

1. На сегодняшний день асинхронные электродвигатели подразделяются на три группы, каждая из которых говорит об индивидуальном обращении ротора в минуту. Первая группа – электродвигатели, делающие 1000 оборотов в минуту. Стоит сразу заметить, что данная цифра немного преувеличена, так как двигатель асинхронный.

Он делает, как правило, около 950-970 оборотов, но для удобства специалисты такие цифры решили округлить. Ко второй группе относятся двигатели, количество обращений ротора которых составляет 1500 за минуту. Эта цифра так же округленная, на самом деле электродвигатель делает 1430-1470 оборотом в минуту.

Третья группа асинхронных электродвигателей – это группа, к которой относится деталь, ротор которой оборачивается вокруг себя три тысячи раз за одну минуту. Реальная цифра оборотов – 2900-2970.

2. Для того, чтобы определить обороты электродвигателя, вам сначала нужно выявить, к какой же именно из указанных выше групп он относится. Для этого откройте одну из его крышек и найдите под низом катушку обмотки. Помните, такая катушка может состоять, как из одной детали, так и из нескольких, в частности трех-четырех. Кроме всего прочего знайте, что подобных катушек в электродвигателе может быть несколько. Вам достаточно одной, до которой, чтобы рассмотреть, нужно меньше всего прикладывать усилий.

3. Внимание! Катушки между собой связаны определенными деталями, которые иногда мешают рассмотреть нужную информацию. Ни при каких обстоятельствах нельзя отсоединять ничего друг от друга. Внимательно приглядитесь к выбранной вами детали и попробуйте приблизительно определить размер катушки относительно кольца статора.

4. Данное расстояние, чтобы узнать обороты электродвигателя, вовсе не нужно определять до точности. Приблизительные расчеты подойдут вам.

Если размер катушки, примерно, закрывает собой половину кольца статора, то скорость вращения ротора – три тысячи оборотов в минуту.

Если размер катушки покрывает, приблизительно, треть самого кольца, электродвигатель будет относиться ко второй группе и, следовательно, число оборотов, которые он сможет совершать, не будет превышать отметки 1500 за минуту.

Когда размер катушки равен одной четвертой по отношению к кольцу – число оборотов электродвигателя будет 1000 оборотов за одну минуту и, соответственно, двигатель будет относиться к третьей группе.

%d1%87%d0%b8%d1%81%d0%bb%d0%be%20%d0%be%d0%b1%d0%be%d1%80%d0%be%d1%82%d0%be%d0%b2%20%d0%b4%d0%b2%d0%b8%d0%b3%d0%b0%d1%82%d0%b5%d0%bb%d1%8f — со всех языков на все языки

Все языкиАнглийскийРусскийКитайскийНемецкийФранцузскийИспанскийИтальянскийЛатинскийФинскийГреческийИвритАрабскийСуахилиНорвежскийПортугальскийВенгерскийТурецкийИндонезийскийШведскийПольскийЭстонскийЛатышскийДатскийНидерландскийАрмянскийУкраинскийЯпонскийСанскритТайскийИрландскийТатарскийСловацкийСловенскийТувинскийУрдуИдишМакедонскийКаталанскийБашкирскийЧешскийГрузинскийКорейскийХорватскийРумынский, МолдавскийЯкутскийКиргизскийТибетскийБелорусскийБолгарскийИсландскийАлбанскийНауатльКомиВаллийскийКазахскийУзбекскийСербскийВьетнамскийАзербайджанскийБаскскийХиндиМаориКечуаАканАймараГаитянскийМонгольскийПалиМайяЛитовскийШорскийКрымскотатарскийЭсперантоИнгушскийСеверносаамскийВерхнелужицкийЧеченскийГэльскийШумерскийОсетинскийЧеркесскийАдыгейскийПерсидскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)МикенскийКвеньяЮпийскийАфрикаансПапьяментоПенджабскийТагальскийМокшанскийКриВарайскийКурдскийЭльзасскийФарерскийАбхазскийАрагонскийАрумынскийАстурийскийЭрзянскийКомиМарийскийЧувашскийСефардскийУдмурдскийВепсскийАлтайскийДолганскийКарачаевскийКумыкскийНогайскийОсманскийТофаларскийТуркменскийУйгурскийУрумскийБурятскийОрокскийЭвенкийскийМаньчжурскийГуараниТаджикскийИнупиакМалайскийТвиЛингалаБагобоЙорубаСилезскийЛюксембургскийЧерокиШайенскогоКлингонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийНемецкийЛатинскийИвритИспанскийНорвежскийКитайскийФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийТатарскийКурдскийСловенскийГреческийИндонезийскийВьетнамскийМаориТагальскийУрдуИсландскийХиндиИрландскийФарерскийБолгарскийЛатышскийАлбанскийАрабскийФинскийПерсидскийМонгольскийНидерландскийШведскийПалиЯпонскийКорейскийЭстонскийГрузинскийТаджикскийЛитовскийРумынский, МолдавскийХорватскийСуахилиКазахскийМакедонскийТайскийБелорусскийГалисийскийКаталанскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийЧешскийСербскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийКечуаГаитянскийМайяАймараШорскийЭсперантоКрымскотатарскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)ТамильскийКвеньяАварскийАфрикаансПапьяментоМокшанскийЙорубаЭльзасскийИдишАбхазскийЭрзянскийИнгушскийИжорскийМарийскийЧувашскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЛожбанЭвенкийскийБашкирскийМалайскийМальтийскийЛингалаПенджабскийЧерокиЧаморроКлингонскийБаскскийПушту

определить число оборотов электродвигателя постоянного тока при напряжении 220в, если ток

Розгорнута поверхня обёмного виробу​

как написать сообщение о коране 4 класс? напиши пожалуйста​

Ти — свідок ДТП. Розкажи, що ти робитимеш.​

ДЕНЬ смерті у Польщі

Даю 35 балів!! Доведіть, що прочитаний твір є елегією. Назвіть характерні ознаки античної елегії, посилаючись на текст Tіртея. Текст: Добре вмирати т … ому, хто, боронячи рідну країну, Поміж хоробрих бійців падає в перших рядах. Гірше ж немає нічого, як місто своє і pодючі Ниви покинуть і йти жебракувати в світи, 3 матір’ю милою, з батьком старим на чужині блукати, Взявши з собою діток дрібних і жінку смутну. Буде тому він ненависний, в кого притулку попросить, Лихо та злидні тяжкі гнатимуть скрізь втікача. Він осоромить свій рід і безчестям лице своє вкриє, Горе й зневага за ним підуть усюди слідом. Тож як справді не знайде втікач поміж людом ніколи Ані пошани собі, ні співчуття, ні жалю, Будемо батьківщину і дітей боронити відважно. В битві поляжемо ми, не пожалієм життя. О юнаки, у рядах тримайтесь разом серед бою, Не утікайте ніхто, страхом душі не скверніть. Духом могутнім і мужнім ви груди свої загартуйте, Хай життЕлюбних між вас зовсім не буде в бою. Віком похилих, у кого слабкі вже коліна, ніколи Не покидайте старих, з битви утікши самі. Сором несвітський вам буде тоді, як раніше за юних Воїн поляже старий, в перших упавши рядах, Голову білу безсило схиляючи, сивобородий, Дух свій відважний віддасть, лежачи долі в пилу, — Рану криваву свою не забувши руками закрити, Страшно дивитись на це, соромно бачить очам Тіло старе без одежі! А от юнакові Поки ще днів молодих не осипається цвіт. Чоловікам він був милий, жінок чарував за життя він Буде прекрасний тепер, впавши у перших рядах. Отже, готуючись, кожен хай широко ступить і стане, В землю упершись міцніш, стиснувши міцно уста. все личить,

Что в Адыгеи Снимает МУЖЧИНА Перед тем Как Позвать Девушку на Танец?​

аякыңнан суык отсе не болады​

Зарубежная литература, на украинском! Довести, що роман «Айвенго»- історичний роман ( 1.історичні події, час; 2. герої; 3 побут, звичаї, мораль)

помогите «установити відповідністи» пожайлуста​

sözler :bextiyar, ağ, körpe ,cavanlar,,yeni,derindir, sabah,metin,erken​помогите пожалуйста срочно!!!

Определяем число оборотов электродвигателя | Автозапчасти

Довольно часто при покупке электродвигателя по объявлению или у кого-то из знакомых, можно обнаружить, что в комплекте к нему нет абсолютно никакой документации, которая рассказала бы о его характеристиках. В таком случае, установить число оборотов электродвигателя необходимо самому, и от этого зависит стабильная работа прибора.

Что необходимо сделать
Приступаем к разборке двигателя. Для начала нужно снять основную крышку и найти катушку обмотки. Она может быть как монолитной деталью, так и состоять из нескольких частей. В электродвигателе будет несколько таких катушек, и нам понадобится одна из них. Лучше использовать ту, которую легче достать.

 

Все катушки связаны между собой соединительными деталями, и при рассмотрении ни в коем случае нельзя ничего разбирать. Рассмотрите катушку и постарайтесь определить соотношение размера этой детали по отношению к кольцу статора. Необязательно замерять параметры с точностью до миллиметра, достаточно лишь приблизительной оценки.

 

В целом, в зависимости от числа оборотов электродвигателя, выделяют три основные группы. В первую входят асинхронные двигатели  с 1000 оборотов в минуту. На практике это не так, число слегка больше реальных результатов.   За одну минуту такие двигатели совершают примерно 950-980 оборотов, а для удобства было решено округлить данный показатель. Во вторую группу входят модели с числом оборотов ротора около 1500 оборотов (на практике  от 1420 до 1480). В третьей категории – двигатели с числом оборотов около 3000 (на деле в пределах 2900-2980).

 

Если катушка по размеру равна четверти кольца статора, вращение ротора будет происходить со скоростью около 1000 оборотов в минуту, он будет принадлежать к первой группе. Если она будет приблизительно равна трети кольца, можно сказать, что двигатель относится ко второй группе, и совершает вращения со скоростью 1500 оборотов за минуту. И если катушка равна примерно половине кольца статора, число оборотов составит 3000, и прибор будет принадлежать к третьей категории. Конечно, это всего лишь приблизительная оценка работы двигателя, и она лишь примерно отображает реальные характеристики. Но такой «диагностики» будет достаточно для определения ключевых способностей электродвигателя.

Какие обороты двигателя убьют его быстрее всего — Российская газета

Вопрос о том, какие обороты двигателя предпочтительнее поддерживать для увеличения его ресурса — один из достаточно часто обсуждаемых и соответственно — спорных. Водители подчас высказывают диаметрально противоположные мнения, а истина, как водится, находится где-то посередине.

Разберем сначала вопрос о регулярной езде на высоких оборотах, когда стрелку тахометра то и дело загоняют к его красной зоне.

Сторонники такого подхода аргументируют данную манеру езды тем, что дают таким образом мотору «прочихаться». В результате, если есть проблема «плавающих» оборотов на холостом ходу, то она может уйти, свечи очищаются от нагара, становится проще запускать двигатель в мороз и даже снижается расход топлива.

Многое из сказанного действительно верно. Мы добавим к этим аргументам еще и то, что длительная, около часа, езда на высоких оборотах помогает избавиться от конденсированной влаги в картере двигателя, которая, как известно, смешивается с моторным маслом и ухудшает смазочные свойства последнего. После часовой «прожарки» — езде на высоких оборотах — влага выпаривается из лубриканта и смазочные процессы заметно улучшаются.

Теперь вопрос — в каких режимах следует гонять мотор на высоких оборотах, чтобы не спровоцировать технические проблемы. Во-первых, точно не следует делать это на запаркованной машине и во время остановок. Как минимум «лечебного» эффекта не произойдет, поскольку нагрузка на элементы мотора и трансмиссии по факту будет не велика. Вместо этого нужно дождаться теплой и сухой погоды, выехать на шоссе, разогнать автомобиль примерно до 100 км/ч, включить пониженную передачу (например, третью) и поддерживать обороты чуть выше 5000 в минуту от получаса до часа.

Как часто следует производить такую прожарку? Эксперты рекомендуют делать это примерно каждые 5 тыс. километров пробега, особенно если автомобиль и его расходники (прежде всего свечи) уже не новые и пробег составил больше 30 000 км.

А вот выполнять «прожарку» на регулярной основе (например, каждую неделю) не рекомендуется. Дело в том, при постоянной езде на высоких оборотах серьезно возрастают нагрузки на двигатель, коробку передач, шасси и прочие элементы автомобиля. В частности, у мотора почти наверняка увеличится расход масла на угар. А если в радиатор залит не новый или не очень качественный антифриз, а соты радиатора забиты, то двигатель может и вовсе закипеть. Более того, увеличение температурного режима из-за работы на высоких оборотах в ряде случаев (например, когда имеются неполадки в системе охлаждения) может даже спровоцировать пожар.

В то же время существуют и такие водители, которые ездят исключительно на низких оборотах, считая, что таким образом они берегут мотор и добиваются максимальной экономии топлива. Речь идет о манере езды «внатяг», когда автомобиль двигается на более высокой передаче, чем требует дорожная ситуация.

К сожалению, такая практика не менее вредна для силового агрегата, чем его постоянная раскрута до отсечки. В таком случае в двигателе нередко возникают ощутимые вибрации — следствие детонации, которая разрушает подшипники и валы двигателя, элементы коробки передач и сцепления. Повышенному износу подвергаются также поршни, вкладыши коленвала, растягивается цепь ГРМ, а в камерах сгорания стремительно образуется нагар.

Кроме того, у двигателя, работающего на малых оборотах, существенно снижается давление в системе смазки, что грозит протиранием антифрикционного слоя на вкладышах коленвала и на поршнях. Если вовремя не остановиться в своей «экономии», поршни со временем начнут буквально болтаться в цилиндрах, что приблизит капитальный ремонт двигателя.

Кроме того, практикуя езду на пониженных оборотах, вы тем самым способствуете недозарядке аккумулятора. Страдает также и механическая коробка передач, где смазка шестерен происходит разбрызгиванием. В трансмиссии наступает масляное голодание, что ведет к повреждениям подшипники валов. И, наконец, регулярная езда на низких оборотах приводит к тому, что двигатель закоксовывается — забивается отложениями и в итоге теряет в тяге.

Отсюда вывод: выбирайте «золотую середину» и старайтесь поддерживать средние обороты двигателя, что для большинства автомобилей — в районе 2,5 — 4 тыс. оборотов в минуту и при этом время от времени практикуйте «прожарку»: выжигайте нагар в камерах сгорания, катализаторе и на свечах, выезжая на трассу и повышая обороты как минимум на полчаса-час примерно до 5 тыс. Такая практика продлит жизнь силовому агрегату, системе выпуска и трансмиссии.

Новый электродвигатель

может повысить эффективность электромобилей, скутеров и ветряных турбин

Производители электромобилей, электронных велосипедов или электросамокатов — и их владельцы, которые их любят, — как правило, сосредотачиваются на аккумуляторах и на том, насколько лучше становятся их автомобили поскольку батареи уменьшаются в весе, размере и стоимости.

Но электродвигатели — это аспект этого уравнения, о котором часто забывают. Linear Labs заявляет, что ее электрические машины могут произвести революцию в автомобилях, ветряных турбинах и кондиционерах, а также в робототехнике, дронах и микромобильных автомобилях.

The Ft. Компания Worth, штат Техас, изобрела то, что она называет Hunstable Electric Turbine, или HET. Компания утверждает, что запатентованный HET может генерировать в два-пять раз больший крутящий момент, чем существующие двигатели или генераторы, в корпусе того же размера. Крутящий момент — это объем работы двигателя или двигателя, обычно измеряемый на один оборот.

«Мы считаем, что создали совершенно новый класс электродвигателей, а этого не происходило, возможно, за 30 лет», — говорит Брэд Ханстейбл, основатель и председатель компании.

Ханстейбл ранее был генеральным директором UStream, компании по потоковому видео и хостингу (теперь известной как IBM Cloud Video), которую IBM приобрела за 150 миллионов долларов США в 2016 году. Отец Брэда и технический директор компании Фред Ханстейбл — изобретатель и инженер-электрик, который работал в атомная энергетика для Raytheon и Ebasco. А Linear Labs началась около пяти лет назад как проект для отца и сына. Среди своих примерно 20 штатных сотрудников компания насчитывает бывших сотрудников Tesla, Daimler и Faraday Future.

Hunstables демонстрирует бесчисленное множество конструктивных и технических преимуществ своего HET, который они определяют как четырехроторный четырехроторный двигатель с постоянными магнитами в виде трехмерного окружного магнитного потока. В отличие от типичных конструкций, синхронные двигатели постоянного тока не имеют лишних торцевых обмоток, поэтому 100 процентов их медного материала идет на преобразование энергии. По их словам, содержание меди в типичном двигателе может быть уменьшено на 30 процентов при одновременном создании эквивалентного крутящего момента. Таким образом, при заданном уровне крутящего момента HET потребляет значительно меньше энергии, чем конкурирующие конструкции.

Исследования компании существующих автомобильных платформ, включая Tesla и Toyota Prius, показывают, что двигатели могут увеличить запас хода более чем на 10 процентов; или позволить этим автомобилям нести относительно меньшие аккумуляторные батареи для обеспечения эквивалентной дальности действия. Сам HET впечатляюще эффективен, вырабатывая заявленный крутящий момент в 150 ньютон-метров (Нм) всего при 3000 оборотах в минуту (об / мин) в упаковке размером с Prius.

Технология постоянных магнитов компании не требует использования редкоземельных металлов.Двигатели создают такой мощный крутящий момент, что в большинстве случаев редуктор не требуется. Система включает в себя чисто электронную трансмиссию, которая снижает потери энергии и в производственном масштабе может уменьшить вес транспортного средства не менее чем на 45 кг (100 фунтов). Вместе с этим снижаются сложность и затраты на проектирование и производство.

«Мы чувствуем, что являемся частью более разумного и экологически чистого движения энергии, с приложениями, выходящими далеко за рамки мобильности».

Многие электрифицированные автомобили также должны иметь преобразователь постоянного тока в постоянный, который повышает или понижает напряжение до различных уровней, чтобы обеспечить полный диапазон скоростей движения при различных нагрузках. Но поскольку HET может генерировать такой надежный крутящий момент при более низких оборотах, он также может устранить повышающий преобразователь, который есть в каждом автомобиле. Таким образом, двигатели могут создавать эффект домино, который является еще одним святым Граалем инженеров-транспортных инженеров: меньший, более эффективный двигатель без редуктора или преобразователя постоянного / постоянного тока позволил бы использовать меньшие и более легкие батареи, упрощенное и менее дорогостоящее управление и более легкие подвески. и другие компоненты шасси, которые лежат в основе этих систем.

«Электроника для привода двигателей часто дороже, чем сами двигатели», — говорит Брэд.

Linear Labs начала работать с пока еще неназванными заказчиками, чтобы совместно разрабатывать приложения для электрических и микромобильных транспортных средств, робототехники и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Компания заявляет, что компания по прокату скутеров попросила ее оценить мотор Segway Ninebot ES4.

У получившегося Segway увеличилась дальность полета на 50 процентов и увеличился крутящий момент в четыре раза, что увеличило максимальную скорость автомобиля и позволило ему подняться на крутой 20-процентный уклон.

«Вы увидите нас в приложении для микромобильности с двигателями с воздушным охлаждением в течение одного года», — говорит Фред Ханстейбл.

Ханстейблы добавляют, что с учетом того, что 45 процентов мировой электроэнергии в конечном итоге протекает через электродвигатель, решительный выигрыш в мощности и эффективности может дать неисчислимые преимущества в экономии энергии и производительности. Один пример: по оценке компании, в большой ветряной турбине мощностью 8 мегаватт HET может сэкономить 80 метрических тонн веса, затраты на миллионы долларов и эффективность подъемной силы на 3 процента.

«Мы чувствуем, что являемся частью движения за более разумную и экологически чистую энергию, с приложениями, выходящими далеко за рамки мобильности», — говорит Брэд.

Версия этого сообщения опубликована в печатном выпуске за ноябрь 2019 года как «Стартап обещает революцию в области электромоторов».

патентов переуступлены Revolution Electric Motor Company, Inc.

Номер публикации: 201379

Abstract: Процесс сборки бесщеточного двигателя-генератора включает в себя сборку ротора, образованного из двух разнесенных друг от друга частей ротора, имеющих магнитные полюса, которые перемещают магнитный поток по окружности через части ротора и назад и вперед через воздушный зазор якоря, образованный между частями ротора.Якорь с воздушным сердечником формируется путем покрытия практически немагнитной формы якоря липким клеевым слоем и наматывания обмоток якоря в виде рисунка намотки на практически немагнитную форму с использованием провода, состоящего из нескольких индивидуально изолированных жил проводников, которые электрически соединены параллельно, но электрически соединены друг с другом. изолированы друг от друга по своей длине, когда они расположены внутри воздушного зазора якоря, при этом жилы упомянутого провода диаметрально удерживаются вместе с помощью наружной подачи.Намотка формы якоря включает последовательное приложение давления к участкам указанного провода к липкому клеевому слою.

Тип: заявка

Зарегистрирован: 28 сентября 2017 г.

Дата публикации: 21 февраля 2019 г.,

Заявитель: Revolution Electric Motor Company, Inc.

Изобретателей: Кристофер В. Габрис, Тимоти С. Роджерс

Шаговые двигатели

Шаговый двигатель — это бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала.Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и для каждого шага двигателю необходимо посылать отдельный импульс. Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг одинакового размера. Поскольку каждый импульс заставляет двигатель вращаться на точный угол, обычно 1,8 °, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение переходит в непрерывное вращение, при этом скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов.Шаговые двигатели используются каждый день как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их низкой стоимости, высокой надежности, высокого крутящего момента на низких скоростях и простой и прочной конструкции, которая работает практически в любых условиях.

OMEGA Engineering предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей в Таиланде.

Преимущества шагового двигателя

Преобразование нелинейного входного сигнала в линейный выходной сигнал.Это обычное явление для сигналов термопар.

• Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
• Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
• Точное позиционирование и повторяемость движения, так как хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не накапливается от одного шага к другому.
• Отличная реакция на пуск / остановку / движение задним ходом.
• Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Следовательно, срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
• Шаговые двигатели реагируют на цифровые входные импульсы, обеспечивая управление без обратной связи, что упрощает управление двигателем и снижает его стоимость.
• Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, непосредственно связанной с валом.
• Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

Типы шаговых двигателей

Существует три основных типа шаговых двигателей: с переменным сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридные. Это обсуждение будет сосредоточено на гибридном двигателе, поскольку эти шаговые двигатели сочетают в себе лучшие характеристики двигателей с переменным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами.Они сконструированы с полюсами статора с несколькими зубьями и ротором с постоянными магнитами. Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубцов ротора и вращаются с шагом 1,8 °. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в широком спектре коммерческих приложений, включая компьютерные дисководы, принтеры / плоттеры и проигрыватели компакт-дисков. Некоторые промышленные и научные применения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, машины для захвата и размещения, автоматизированные машины для резки и склеивания проволоки и даже точные устройства контроля жидкости.

Пошаговые режимы

«Шаговые режимы» шагового двигателя включают полный, половинный и микрошаговый. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции драйвера. Omegamation ™ предлагает приводы с шаговыми двигателями с переключателем полного и половинного шагов, а также микрошаговые приводы с выбираемым переключателем или программным выбором разрешения.

ПОЛНЫЙ ШАГ

Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубцов ротора или 200 полных шагов на оборот вала двигателя.Разделение 200 шагов на 360 ° вращения равняется полному углу шага 1,8 °. Обычно режим полного шага достигается за счет подачи питания на обе обмотки при попеременном реверсировании тока. По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу.

ПОЛУШАГ
Полушаг просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот. В этом режиме запитывается одна обмотка, а затем поочередно запитываются две обмотки, в результате чего ротор вращается на половину расстояния, или 0. 9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полушаговый режим.

МИКРОСТ
Микрошаговый двигатель — это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что дополнительно подразделяет количество позиций между полюсами. Микрошаговые приводы Omegamation способны разделять полный шаг (1,8 °) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007 ° / шаг).Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаговый режим обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, чем полушаговый режим.

Линейное управление движением
Вращательное движение шагового двигателя может быть преобразовано в линейное движение с помощью системы привода ходового винта / червячной передачи (см. Рисунок B). Шаг или шаг ходового винта — это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта.Если шаг равен одному дюйму на оборот и имеется 200 полных шагов на оборот, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании шагового двигателя / системы привода в микрошаговом режиме.

Серия

в сравнении с параллельным подключением Есть два способа подключения шагового двигателя: последовательно или параллельно. Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях.Параллельное соединение снижает индуктивность, что приводит к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.

Обзор технологии драйвера

Драйвер шагового двигателя получает сигналы шага и направления от индексатора или системы управления и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. На каждую ступень вала двигателя требуется один импульс. В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем требуется 200 шаговых импульсов для совершения одного оборота.Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые драйверы имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.

Скорость и крутящий момент шагового двигателя основаны на протекании тока от привода к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность. Влияние индуктивности, большинство типов схем драйвера предназначены для подачи большего количества напряжения, чем номинальное напряжение двигателя.Чем выше выходное напряжение от драйвера, тем выше уровень крутящего момента в зависимости от скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение шины) должно быть в 5-20 раз выше номинального напряжения двигателя. Чтобы защитить двигатель от повреждения, привод шагового двигателя должен быть ограничен по току до номинального тока шагового двигателя.

Обзор индексатора

Индексатор или контроллер предоставляет драйверу выходные данные шага и направления.Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор управлял и другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.

Связь с индексатором осуществляется через последовательный порт RS-232 и в некоторых случаях порт RS485. В любом случае индексатор способен принимать высокоуровневые команды от главного компьютера и генерировать необходимые импульсы шага и направления для драйвера.

Индексатор включает в себя вспомогательные входы / выходы для контроля входов от внешних источников, таких как переключатель Go, Jog, Home или Limit. Он также может запускать другие функции машины через выходные контакты ввода / вывода.

Автономная работа

В автономном режиме индексатор может работать независимо от главного компьютера. После загрузки в энергонезависимую память программы движения могут быть запущены с различных типов операторских интерфейсов, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы ввода / вывода.Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером, источником питания и дополнительной обратной связью энкодера для приложений «замкнутого контура», требующих обнаружения опрокидывания и точной компенсации положения двигателя.

Многоосевое управление

Многие приложения для управления движением требуют управления более чем одним шаговым двигателем. В таких случаях доступна многокоординатная система управления. К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает скоординированное перемещение приложений, требующих высокой степени синхронизации, например круговой или линейной интерполяции.

Выбор шагового двигателя и привода

Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости.Используйте кривую крутящего момента двигателя (приведенную в технических характеристиках каждого привода, пример на рисунке C), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу. Каждый шаговый привод в линейке Omegamation показывает кривые крутящий момент-скорость для рекомендуемых двигателей. Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите привод, основанный на потребностях вашей системы движения — шаг / направление, автономный программируемый, аналоговые входы, микрошаговый — затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого привода. .Список рекомендуемых двигателей основан на обширных испытаниях, проведенных производителем для обеспечения оптимальной производительности шагового двигателя и комбинации привода.

Революция в управлении моторными приводами | designnews.com

За последнее десятилетие моторные приводы с электронным управлением стали жизненно важными для автоматизированного оборудования от тяги и движения до сервосистем, робототехники и автоматизированных станков.Развитие цифровой и силовой электроники обеспечило высокую степень контроля по доступным ценам.

Благодаря низкой инерции и широкой доступности асинхронный двигатель переменного тока является рабочей лошадкой в ​​индустрии промышленных приводов. Но даже при простом управлении возможно дальнейшее улучшение характеристик и эффективности асинхронного двигателя с использованием сложных алгоритмов цифрового управления для обработки изменений таких параметров, как крутящий момент и нагрузка.

Динамические требования современных систем управления движением предъявляют значительные вычислительные требования к центральному процессору, лежащему в основе приводов двигателей с электронным управлением. Хотя многие 16- и 32-разрядные микроконтроллеры (MCU) и 16-разрядные процессоры цифровых сигналов (DSP) успешно используются в приложениях управления движением, они имеют определенные ограничения.

К этим препятствиям относятся: неспособность обеспечить широкий динамический рабочий диапазон по различным параметрам двигателя; работа с переменными типами данных; обеспечение быстрого поиска в таблице и функций интерполяции; и одновременно обслуживая быструю многоуровневую структуру прерываний. Однако объединение функций контроллера и процессора в одно ядро ​​обработки, такое как архитектура Siemens TriCore ^TM , позволяет преодолеть эти ограничения для более эффективного и экономичного управления.

Недостатки управления движением. Во многих приложениях управления движением асинхронных двигателей переменного тока обычно используется комбинация микросхем MCU и DSP или гибридная микросхема с обоими ядрами для выполнения требований к системе инициализации, коммутации и обратной связи. Например, MCU обычно использует первичные входные данные скорости двигателя и положения ротора для обращения к справочной таблице синусоидальных сигналов.Пройдя по этой таблице, MCU определяет время коммутации для сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а затем синусоидально модулирует их для управления фазными обмотками двигателя. Затем MCU адаптирует желаемые формы волны тока, чтобы уменьшить пульсации крутящего момента, возникающие из-за гармоник в противо-ЭДС обмотки двигателя. DSP выполняет автокорреляцию, фильтрацию формы сигнала и другие ресурсоемкие функции, такие как алгоритмы пропорционально-интегрального дифференциала с обратной связью (PID).

Хотя современные встроенные решения удовлетворяют системные требования DSP привода, они не единственные требования к высокопроизводительной системе привода. Быстрое и эффективное переключение между задачами DSP и задачами управления — это одна из областей производительности, в которой гибридные архитектуры MCU-Plus-DSP испытывают узкие места в памяти, медленное время переключения задач и низкую задержку прерывания. Новейшие микроконтроллеры MCU / DSP с объединенной архитектурой устраняют эти недостатки и предоставляют контроллер, оптимизированный для задач встроенного DSP, а также точно настроенный на потребности переключения встроенных задач в реальном времени.

Удовлетворяет требованиям векторного контроля. Например, в некоторых приложениях управление вектором поля, когда асинхронный двигатель работает как серводвигатель, заменяет традиционный метод ШИМ для управления различными фазами асинхронных двигателей переменного тока.Векторное управление переменным током требует сочетания быстрого переключения задач с DSP-обработкой критических по времени контуров. Эта операция не может контролироваться только процессом ШИМ, поэтому появились инверторы с векторным управлением. Инвертор с пространственно-векторным управлением создает напряжение, ток и частоту, необходимые для ориентации поля внутри асинхронного двигателя переменного тока.

Умная объединенная архитектура хорошо подходит для этого приложения. Для выполнения процесса ориентации поля привод вектора магнитного потока должен знать пространственное угловое положение магнитного потока ротора внутри двигателя. Функции, необходимые для систем управления индукционным приводом, включают:

Передаточные функции ПИД-регулятора

Функции DSP обычно используют арифметику конечной точности и позволяют аппаратному модулю умножения-накопления (MAC) обрабатывать такие коэффициенты контроллера и рабочие параметры системы, как скорость, положение и ускорение.MAC реализует все традиционные функции DSP, такие как фильтрация сигналов, выравнивание и модуляция. Чтобы обеспечить общую стабильность и надежность двигателя, команды MAC должны выполняться в кратчайшие сроки выполнения, предпочтительно в пределах одного цикла команд контроллера.

Кроме того, более сложные алгоритмы управления обеспечивают улучшенную динамику и точность системы, что требует большей вычислительной мощности и разрешения.Общей характеристикой всех используемых алгоритмов является базовая структура, основанная на быстром внутреннем контуре управления током (крутящим моментом) и внешних контурах управления скоростью и положением.

Завтрашний диктат. В связи с упором в технологии приводов с асинхронными двигателями переменного тока в сторону увеличения производительности обработки, снижения стоимости и повышения надежности системы будущие системы привода с программируемыми двигателями потребуют более мощных 32-разрядных производных от MCU / DSP.Это сократит объем кода, необходимого для выполнения задачи, и обеспечит более гибкую систему в реальном времени, чем традиционные контуры управления. Для повышения гибкости системы также потребуются будущие предложения MCU / DSP для обеспечения энергонезависимой встроенной флэш-памяти, которую можно дистанционно программировать в соответствии с широким спектром различных системных требований привода.

Однокристальные решения являются абсолютным императивом для всех будущих встраиваемых систем управления движением, чтобы снизить стоимость компонентов, энергопотребление, время разработки и размер системы.

Что для вас может означать объединенная однокристальная архитектура управления / обработки:

1. Снижение затрат на комплектующие

2. Меньше энергопотребления

3. Меньший размер системы

4. Ускорение проектирования

5. Более точный контроль

Арт.

№ 188-413, 1450 оборотов в минуту (об / мин) Скорость электродвигателя на Roeslein org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»> org/PropertyValue»>

Тип продукта	N / A Двигатели и трансмиссия
Бренды	N / A Roeslein ™
Модель	N / A RA-UVBC-42LH-DD
Характеристики	N / A Полностью закрытый, с вентиляторным охлаждением (TEFC)
Частота	N / A 50 Гц
Мощность	N / A 15 л.с.
Скорость двигателя	N / A 1450 об / мин
Напряжение	N / A 400 В
Фаза	N / A 3
Название оборудования	N / A Системы оборудования для ультрафиолетового покрытия дна (UVBC)
Тип корпуса	N / A Каждый

Приобретенный Mercedes-Benz революционный электродвигатель YASA создан для больших дел — TechCrunch

Тим Вулмер, основатель и технический директор, считает, что его двигатели с осевым потоком могут изменить правила игры в мобильности.

Майк Батчер @mikebutcher / 2 месяца

Еще в июле YASA (ранее Yokeless And Segmented Armature), британский стартап по производству электродвигателей с революционным двигателем с осевым потоком, был приобретен Mercedes-Benz.Приобретение не особо привлекло внимание прессы, поскольку о других подробностях сообщалось мало. Но YASA, вероятно, стоит посмотреть.

Основанная в 2009 году после отделения из Оксфордского университета, YASA теперь будет разрабатывать сверхвысокопроизводительные электродвигатели для платформы Mercedes-Benz AMG.EA, предназначенной только для электричества. Он останется в Великобритании как дочерняя компания, находящаяся в полной собственности и обслуживающая как Mercedes-Benz, так и существующих клиентов, таких как Ferrari. Компания сохранит собственный бренд, команду, помещения и местонахождение в Оксфорде.

Электродвигатели

YASA с осевым потоком вызвали интерес в индустрии электромобилей из-за их эффективности, высокой плотности мощности, небольших размеров и веса.

Напротив, «радиальная» конструкция электродвигателя более распространена на сегодняшнем рынке электромобилей. Даже Tesla полагается на радиальные электродвигатели — унаследованную технологию, которой более 40 лет, и у которой очень мало возможностей для инноваций.

Но конструкция YASA с осевым потоком, которая имеет очень тонкие сегменты, означает, что они могут быть объединены в мощные одинарные приводы.Это делает их на треть легче других электродвигателей, они более эффективны и имеют в 3 раза большую удельную мощность, чем Tesla.

Тим Вулмер, основатель и технический директор YASA, изобрел совершенно новый подход к конструкции электродвигателей. Я догнал его, чтобы узнать, что будет дальше.

TC : Что нас ждет?

TW : Мы начали чуть более 12 лет назад с одной задачей: давайте ускорим электромобили, давайте сделаем все, что в наших силах, чтобы электромобили стали быстрее.Мы переживаем 10 лет 20-летней революции, и каждый новый автомобиль, который будет продан через 10 лет, будет электрическим, без сомнения. Для инженера нет ничего более захватывающего, чем период революции, потому что важна скорость инноваций. Что для нас так захватывающе, так это то, что мы быстро внедряем инновации, и именно здесь партнерство с Mercedes действительно интересно.

Чем отличался двигатель, который вы придумали?

Мы начали с чистого листа бумаги в начале моей докторской степени.Д. И идея заключалась в том, чтобы сказать, что может быть создано для индустрии электромобилей через 10 или 15 лет, что им понадобится, что мы могли бы удовлетворить. Что-то более легкое, более эффективное и массовое. В 2000-х двигатели с осевым потоком были не очень распространены, но, объединив технологию осевого потока и сделав пару небольших настроек с использованием некоторых новых материалов, я в основном наткнулся на эту новую конструкцию, которую мы называем YASA: Yokeless And Segmented Armature. Он берет то, что является легкой топологией в осевом потоке, и делает его еще легче, примерно вдвое меньше. Преимущество заключается в том, что роторы вращаются с большим диаметром. Таким образом, крутящий момент — это сила, умноженная на диаметр, поэтому при той же силе вы получаете больший крутящий момент. Таким образом, если вы увеличите диаметр вдвое, вы получите вдвое больший крутящий момент для того же количества материалов. Так что в этом преимущество осевого потока.

Вы заключили сделку с Mercedes — что дальше?

По сути, мы являемся дочерней компанией, находящейся в полной собственности. Мы собираемся использовать центр индустриализации Mercedes. Но главное, если вы посмотрите, как технологии проникают в автомобильную промышленность, они начинаются в секторе роскоши, как Ferrari в этом мире, а затем фильтруются в основной сектор, а затем переходят в более высокие объемы после этого.Это пространство, в котором Mercedes являются лидерами мирового класса с точки зрения их индустриализации, так что в этом и заключается идея партнерства.

Что еще вы можете сделать отсюда?

У нас будет очень мощный, мощный, малоплотный и легкий двигатель, чтобы мы могли исследовать спортивные характеристики в сочетании с высоким уровнем индустриализации. Это ставит нас в действительно уникальное положение для самых разных вещей.

Несмотря на то, что Вулмер скромен в своих планах на будущее, он определенно заслуживает внимания в области электромобилей и электромоторов.После приобретения компания YASA выпустила это видео: https://www.youtube.com/watch?v=YkldZQuzR3E

Электротурбина Hunstable заявляет о большей мощности, чем электродвигатели

Linear Labs была основана как команда отца и сына, базирующаяся в Ft. Уорт, штат Техас, шесть лет назад. До этого отец Фред Ханстейбл проектировал электрические системы для атомных электростанций для таких компаний, как Ebasco и Walker Engineering, прежде чем США отказались от производства атомной энергии. Сын Брэда Ханстейбла стал соучредителем стримингового сервиса Ustream, проданного IBM за 150 миллионов долларов в начале 2016 года.Вместе Ханстейблы заявляют, что они создали «новый класс электродвигателей» под названием Hunstable Electric Turbine (HET), обещая, что «для того же размера, того же веса, того же объема и того же количества энергии, потребляемой двигателем. , мы всегда будем производить … крутящий момент в два-три раза больше, чем у любого электродвигателя в мире «.

Две основные конструкции электродвигателя называются радиальным потоком и осевым потоком, в которых используется неподвижный статор и один или два вращающихся ротора. Linear Labs классифицирует HET как «четырехроторный трехмерный двигатель с постоянными магнитами с окружным магнитным потоком», сочетающий в себе конструкции радиального и осевого магнитного потока.Посмотрите видео, чтобы увидеть это в действии, но HET содержит один статор, обращенный со всех четырех сторон роторами, каждая сторона имеет одинаковую полярность, так что все магнитные поля движутся в направлении движения.

Дополнительные технические новинки включают расположение медных обмоток, напоминающее схему новейших осевых двигателей, в которой отсутствуют концевые обмотки, поэтому весь магнитный поток идет на создание крутящего момента. Конструкция обмотки также требует меньше меди, что снижает вес. Программное управление позволяет HET перекрывать свои фазы питания и может изменять фазировку мощности для имитации чего-либо, от однофазного до шестифазного двигателя, без изменения какого-либо фактора ввода энергии в двигатель.HET работает при более низком напряжении промежуточного контура, что позволяет снизить номинальные характеристики переключателя и использовать меньшие конденсаторы промежуточного контура. Повышенный крутящий момент достигается за счет использования стандартных ферритовых магнитов из железа, что устраняет необходимость использования редкоземельных магнитов во многих областях применения. И для создания HET не требуются дорогостоящие специализированные производственные процессы.

Первым приложением является HET размером с микромобильность, который в следующем году будет использоваться в скутере. Linear Labs заявляет, что их мотор-скутер развивает пиковый крутящий момент 28 фунт-футов по сравнению с двигателем Segway Ninebot ES4, являющимся отраслевым стандартом, с 13 фунт-футами, с поправкой на объемную и массовую удельную мощность. Это более чем в два раза больше для диапазона того же размера, и Linear Labs заявляет: «Эти улучшения производительности принесут пользу потребителям, поскольку они смогут увеличить дальность действия и увеличить мощность для подъема на крутые подъемы способами, которые в настоящее время неосуществимы».

Компания не только считает, что может делать это с электромобилями (а также с электрическими мотоциклами, кондиционерами, двигателями летающих автомобилей, ветряными турбинами и т. Д.), Linear Labs заявляет, что может делать больше. Когда дело доходит до электромобилей, компания рекламирует «как минимум на 10% больший запас хода» от данной емкости батареи с ее двигателем.Кроме того, говорят, что HET создает превосходный крутящий момент на той же скорости, что и колеса. Если это так, производитель электромобилей может отказаться от коробки передач, необходимой при использовании традиционного быстро вращающегося двигателя, и использовать HET в конфигурации с прямым приводом. Это приводит к меньшей сложности, меньшим затратам и меньшему весу.