Электродвигатели

[Vladimirkey]

Добрый день! Пытаюсь выяснить некоторые вопросы по электродвигателям, буду рад, если ответите :

1) В каталогах электродвигателей указывают номинальную мощность.
Вопросы: а) Номинальная мощность - мощность, при которой двигатель работает наиболее эффективно? На сколько я понимаю, это мощность, потребляемая электродвигателем из СЕТИ, мощность на валу - с учетом КПД, который так же указан в каталоге?
б) Правильно ли я понимаю, что данный двигатель(один и тот же) в зависимости от нагрузки на него будет выдавать разные мощности и при определенной нагрузке ту самую мощность, которая указана как номинальная (т.е как бы у двигателя много мощностей, которые он способен выдавать при одних и тех же оборотах и это зависит от нагрузки на него?).
Например, вентилятор требует мощности - $5$ кВт, а электродвигатель, подобранный по каталогу мощностью - $20$ кВт, получается, что вентилятор в таком случае будет потреблять $20$ кВт или те, которые ему нужны ТОЛЬКО $5$?
Как бы можно взять электродвигатель большей мощности, чем требуется, но как ее отрегулировать до "Требуемой".

2) Так же указаны обороты.
Вопрос: Если двигатель не инверторный, можно ли у него менять количество оборотов? В каталогах указан только один режим оборотов (а не несколько).

[realeugene]

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

получается, что вентилятор в таком случае будет потреблять $20$ кВт или те, которые ему нужны ТОЛЬКО $5$?

Нечто среднее. Потребляемая электродвигателем мощность равна механической мощности на валу плюс потери. Мощность на валу определяется, в первую очередь, нагрузкой, которая отбирает эту мощность. То есть вентилятором. Потери тоже зависят от механической мощности на валу, но не пропорциональны ей.

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

двигатель не инверторный

Это что такое?

[wrest]

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Как бы можно взять электродвигатель большей мощности, чем требуется, но как ее отрегулировать до "Требуемой".

Регулятором, конечно.

[realeugene]

wrest в сообщении #1350747 писал(а):

Регулятором, конечно.

Лучше забивателем. Забить и не париться. Само отрегулируется.

И с такими знаниями про электродвигатели и нагрузки лучше обратиться к инженерам, которые подберут правильный двигатель к этой нагрузке и правильно его подключат. Через форум можно советовать, если знаний для ответа на вопрос не хватает чуть-чуть, но тут какое-то полное непонимание происходящего.

[statistonline]

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Вопрос: Если двигатель не инверторный, можно ли у него менять количество оборотов? В каталогах указан только один режим оборотов (а не несколько).

Если двигатель неинверторный, вы всегда сможете сделать его инверторным, прицепив к нему частотный преобразователь, и регулируйте себе обороты на здоровье. Потери мощности при этом минимальны, так как минимальны потери скольжения.

[Vladimirkey]

realeugene в сообщении #1350751 писал(а):

wrest в сообщении #1350747 писал(а):

Регулятором, конечно.

Лучше забивателем. Забить и не париться. Само отрегулируется.

И с такими знаниями про электродвигатели и нагрузки лучше обратиться к инженерам, которые подберут правильный двигатель к этой нагрузке и правильно его подключат. Через форум можно советовать, если знаний для ответа на вопрос не хватает чуть-чуть, но тут какое-то полное непонимание происходящего.

Так я и обратился, чтобы понимать происходящее, если объяснение "Происходящего" слишком объемное, то может посоветуете, где об этом почитать/посмотреть?

P.S. Инверторный - который регулируется уже сразу с помощью частотного регулятора. Я не знал, что можно просто подключить инвертер к обычному и он станет инверторным, думал, что там все намного сложнее.

Благодарю за ответы.

[Theoristos]

wrest в сообщении #1350747 писал(а):

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Как бы можно взять электродвигатель большей мощности, чем требуется, но как ее отрегулировать до "Требуемой".

Регулятором, конечно.

Ну, те же асинхронники "регулируются" самостоятельно. Там другие проблемы.
Многие щёточные постоянного тока - тоже.
Хотя бывают случаи, когда такое и не работает.

[gedelquest]

Да, все верно.
Обороты менять можно частотным преобразователем, но это дорого. В целом, если нет режима, значит нет и регулировки

-- 03.11.2018, 12:30 --

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

или те, которые ему нужны ТОЛЬКО $5$?

Те что нужны. Если перекрыть вентилятору канал, он будет потреблять меньше тока, а соответственно и меньше мощности. Ваши рассуждения в целом верны

[fan_of_algoritms]

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Добрый день! Пытаюсь выяснить некоторые вопросы по электродвигателям, буду рад, если ответите :

Вопрос: Если двигатель не инверторный, можно ли у него менять количество оборотов? В каталогах указан только один режим оборотов (а не несколько).

Можно:
1) в трехфазном подключении, когда двигатель под нагрузкой закачки воздуха, можно переключать подключение с "треугольника" на "звезду", обороты будут меняться.
2) менять подключение с трехфазного на однофазное, обороты будут меняться.

Т.о. грамотный электромонтер сделает вам четыре кнопки управления: выкл, режим 1, режим 2, режим 3. Трех скоростей должно хватить, частотный регулятор тут ни к чему. :)

[Vladimirkey]

fan_of_algoritms в сообщении #1351421 писал(а):

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Добрый день! Пытаюсь выяснить некоторые вопросы по электродвигателям, буду рад, если ответите :

Вопрос: Если двигатель не инверторный, можно ли у него менять количество оборотов? В каталогах указан только один режим оборотов (а не несколько).

Можно:
1) в трехфазном подключении, когда двигатель под нагрузкой закачки воздуха, можно переключать подключение с "треугольника" на "звезду", обороты будут меняться.
2) менять подключение с трехфазного на однофазное, обороты будут меняться.

Т.о. грамотный электромонтер сделает вам четыре кнопки управления: выкл, режим 1, режим 2, режим 3. Трех скоростей должно хватить, частотный регулятор тут ни к чему. :)

Спасибо! Интересно, а как двигатель "понимает" сколько ему "брать" тока для той или иной нагрузки, тем самым меняя мощность?
Например, как я писал выше, двигатель с номиналом $20$ кВт, а вентилятор "Требует" $5$ кВт, как двигатель понимает, сколько тока дать, чтобы выдать именно $5$, если подключить нагрузку побольше, $10$ кВт так сказать, то он будет выдавать $10$ кВт, но не понимаю, как он это делает (что ему позволяет в зависимости от нагрузки САМОМУ "понимать" какой выдавать ток, а следовательно мощность)

[fan_of_algoritms]

Vladimirkey в сообщении #1351434 писал(а):

fan_of_algoritms в сообщении #1351421 писал(а):

Vladimirkey в сообщении #1350727 писал(а):

Добрый день! Пытаюсь выяснить некоторые вопросы по электродвигателям, буду рад, если ответите :

Вопрос: Если двигатель не инверторный, можно ли у него менять количество оборотов? В каталогах указан только один режим оборотов (а не несколько).

Можно:
1) в трехфазном подключении, когда двигатель под нагрузкой закачки воздуха, можно переключать подключение с "треугольника" на "звезду", обороты будут меняться.
2) менять подключение с трехфазного на однофазное, обороты будут меняться.

Т.о. грамотный электромонтер сделает вам четыре кнопки управления: выкл, режим 1, режим 2, режим 3. Трех скоростей должно хватить, частотный регулятор тут ни к чему. :)

Спасибо! Интересно, а как двигатель "понимает" сколько ему "брать" тока для той или иной нагрузки, тем самым меняя мощность?
Например, как я писал выше, двигатель с номиналом $20$ кВт, а вентилятор "Требует" $5$ кВт, как двигатель понимает, сколько тока дать, чтобы выдать именно $5$, если подключить нагрузку побольше, $10$ кВт так сказать, то он будет выдавать $10$ кВт, но не понимаю, как он это делает (что ему позволяет в зависимости от нагрузки САМОМУ "понимать" какой выдавать ток, а следовательно мощность)

Двигатель ничего не понимает и не выдает ток, он крутит вентилятор, т.е. он выдает только обороты. Если мощности хватает, то ток, который потребляет двигатель от сети, равен допустимому для данного двигателя или меньше, соответственно, двигатель не перегревается, и крутится на указанных в паспорте оборотах. Если мощности не хватает, двигатель сильно снижает обороты, берет больше тока от сети чем положено, перегревается и ломается. Но грамотный электромонтер знает как этого избежать.

[Vladimirkey]

Добрый день, есть у кого-нибудь на примете хорошая книга по электродвигателям с "нуля" разобраться?

[EUgeneUS]

Боюсь, что "с нуля разобраться" не найдете. Понадобится база на уровне курса общей физики.

[amon]

Наберите в гугле "теория асинхронного двигателя, и изучайте на здоровье.

[Mihaylo]

На самом деле есть достаточно простое объяснение тому, как двигатель "узнает", сколько мощности нужно нагрузке. Для начала нужно уяснить, что двигателю вообще "неинтересно", сколько мощности нужно нагрузке. Почти все электрические двигатели "интересуются" лишь скоростью, с которой они крутятся. Почти все они стараются крутить нагрузку с постоянной скоростью. Нагрузка определяет лишь момент сопротивления. По третьему закону Ньютона для вращательного движения: момент сопротивления нагрузки равен моменту двигателя по модулю, но направлен в противоположном направлении.
В итоге, смотрите, забавная штука: скорость определяется двигателем, а момент - нагрузкой. Мощность, получается, как произведение момента на скорость - это общая характеристика связи двигателя и нагрузки. Если двигатель не крутит, то мощность равна нулю. Если нагрузки нет, то мощность тоже равна нулю. Только когда оба - и двигатель, и нагрузка в работе, мощность не равна нулю.

Это типичный принцип действия для электрических двигателей. У электродвигателей противоЭДС при достижении номинальной скорости полностью компенсирует напряжение, поданное на обмотку, и разгон прекращается. Именно наличие противоЭДС объясняет то, почему двигатели хоть постоянного тока, хоть переменного тока имеют некоторую стабильную скорость, на которой они "предпочитают" крутиться. Вам следует изучить явление и полезную роль противоЭДС в двигателях. (Вторая польза от противоЭДС - она обеспечивает возможность работы двигателя в генераторном режиме, то есть благодаря противоЭДС электрические машины обратимы. Этот вопрос тоже исследуйте.)

Есть электродвигатели, в которых стабильная скорость отсутствует. Смотрите ДПТ с последовательным и смешанным возбуждением. В них положительная роль противоЭДС немного ухудшена. Но сама противоЭДС никуда не девалась, она там тоже есть.

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) картина, можно сказать, противоположна. Здесь нет аналога противоЭДС, из-за этого ДВС необратимы и эти двигатели без специальных устройств неспособны крутить нагрузку с некоторой постоянной скоростью. Если поставить регулятор скорости - это приспособление, которое регулирует подачу топлива по датчику обратной связи, то постоянство скорости обеспечивается.

Если взять ДВС автомобиля, то у них два регулятора скорости - регулятор холостого хода и водитель. Если водитель не регулирует подачу педалью, то работает регулятор холостого хода. Забавно изучить свойства водителя как регулятора. В зависимости от дорожной обстановки водитель может нажимать на газ с такой степенью, чтобы 1. тормозить. 2. разгоняться. 3. ехать с постоянной скоростью. При этом забавно: если нужно преодолеть горочку, то водитель нажимает газ посильнее. Если же машина катится с горы, то педаль газа отпускается. То есть водитель научен прогнозировать момент сопротивления и нажимать на газ с таким усилием, чтобы обеспечить желаемый скоростной режим.

-- 27.12.2018, 20:14 --

Я выше рассказывал про то, что источник механической энергии (двигатель любого принципа действия) и потребитель механической энергии (нагрузка) совместно определяют мощность взаимодействия. Двигатель определяет скорость, нагрузка - момент.
Еще ведь есть забавные аналогии из электротехники, гидравлики и пневматики. Там тоже источник и потребитель определяют мощность как произведение своих характеристик.

Гидравлические и пневматические мощности напрямую следуют из механической мощности. Эти мощности есть произведение расхода жидкости или газа (воздуха), создаваемых насосом или компрессором, и давления, определяемого гидравлической и пневматической нагрузкой.

В электротехнике мощность равна произведению напряжения источника (генератора) на ток, потребляемый потребителем.

Таким образом мощность определяется всегда совместно источником и потребителем. Источник не может "напичкать" нагрузку мощностью, если та "не хочет". И наоборот, нагрузка не может "диктовать условия" источнику.

P.S. Не следует после прочитанного считать, что все источники или потребители поддерживают вполне определенную характеристику, например, двигатель - скорость, а нагрузка - момент. Выше описаны лишь типичные случаи. На самом деле двигатель и нагрузка могут обменяться своими стабилизируемыми характеристиками. Также могут стабилизироваться какие-нибудь гибридные характеристики, зависящие от скорости и момента. Также возможно источник и потребитель могут регулировать одну и ту же характеристику. В некоторых таких случаях мощность равна нулю, а в некоторых - бесконечность (в идеальных условиях) =неконтролируемый выброс энергии, взрыв, короткое замыкание или, наоборот, холостой ход и т.д. Но неизменно лишь то, что никогда никто не регулирует мощность, если партнер этому не способствует.