Βασικές γνώσεις για τον υπολογισμό της ταχύτητας του κινητήρα και τις εφαρμογές του

Η κατανόηση των τεχνικών προδιαγραφών είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του κινητήρα, τις διαδικασίες συντήρησης, επισκευής ή αντικατάστασης.Το RPM) χρησιμεύει ως βασική μέτρηση επιδόσεωνΤο άρθρο αυτό εξετάζει τις μεθόδους υπολογισμού της ταχύτητας του κινητήρα, τη σημασία τους και τα χαρακτηριστικά ταχύτητας των διαφόρων τύπων κινητήρων, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη αναφορά για μηχανικούς και τεχνικούς.

Η ταχύτητα περιστροφής (RPM) ποσοτικοποιεί πόσες πλήρεις περιστροφές κάνει το ρότορα ενός κινητήρα ανά λεπτό.και μεταγωγικές ταινίεςΟ ακριβής υπολογισμός της ταχύτητας αποδεικνύεται απαραίτητος για:

• Επιλογή κινητήρα:Η συμμόρφωση των απαιτήσεων ταχύτητας με τις προδιαγραφές του κινητήρα εξασφαλίζει αποτελεσματική λειτουργία και ικανοποιεί τις απαιτήσεις της διαδικασίας.
• Λάθος διάγνωση:Τα μη φυσιολογικά πρότυπα ταχύτητας συχνά υποδεικνύουν προβλήματα που αναπτύσσονται, επιτρέποντας την προληπτική συντήρηση και ελαχιστοποιώντας τον χρόνο στάσιμης λειτουργίας.
• Συστήματα ελέγχου:Η ακριβής μέτρηση της ταχύτητας διευκολύνει τον έλεγχο κλειστού κυκλώματος, βελτιστοποιώντας τις διαδικασίες παραγωγής και την ποιότητα του προϊόντος.

Η ταχύτητα του κινητήρα επαγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα τροφοδοσίας και τον αριθμό των πόλων, σε αντίθεση με τους κινητήρες συνεχούς ροής που εξαρτώνται από την τάση.με ταχύτητα που καθορίζεται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των μαγνητικών πεδίων που παράγονται από τον στατήρα και της απόκρισης του περιστροφού.

Η θεωρητική μέγιστη ταχύτητα ενός κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος, συγχρονική ταχύτητα υπολογίζεται ως εξής:

Που:
N_σ= Σύγχρονη ταχύτητα (RPM)
f = συχνότητα ισχύος (Hz)
P = Αριθμός πόλων

Παραδείγματος χάριν: Ένας κινητήρας 50Hz 4 πόλων επιτυγχάνει συγχρονισμένη ταχύτητα 1500 RPM.

Στην πρακτική λειτουργία, οι ρότορες περιστρέφονται ελαφρώς πιο αργά από τη συγχρονισμένη ταχύτητα λόγω της ολίσθησης, που είναι απαραίτητη για την παραγωγή ροπής.

Συνήθως η ολίσθηση κυμαίνεται μεταξύ 2-5%, με πραγματική ταχύτητα του ρότορα να υπολογίζεται ως εξής:

Οι τριφασικοί κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος επιτυγχάνουν μεταβλητή ταχύτητα μέσω μετατροπών συχνότητας, ενώ οι περισσότεροι μονοφασικοί κινητήρες λειτουργούν με σταθερές ταχύτητες που ταιριάζουν με τη συχνότητα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.

Η ταχύτητα του κινητήρα συνεχούς ρεύματος ποικίλλει με την εφαρμοσμένη τάση, την ένταση του μαγνητικού πεδίου και τις στροφές περιστροφής της τροχιάς.Η λειτουργία πρέπει να παραμένει εντός των ορίων ονομαστικής τάσης για την αποφυγή υπερβολικής φθοράς.

• Τετάρτη:Απευθείας ανάλογη με την ταχύτητα
• Δυνατότητα πεδίου:Αντίστροφα ανάλογα με την ταχύτητα
• Τρέχων αλυσίδας:Αντίστροφα ανάλογα με την ταχύτητα

• Ρυθμίσεις τάσης σιδηροτροφείου (πιο συνηθισμένες)
• Διακύμανση ρεύματος πεδίου (για τους χωριστά διεγερμένους κινητήρες)
• Τροποποίηση αντίστασης κυκλώματος αμαξοστοιχίας (απλή αλλά αναποτελεσματική)

Οι κατασκευαστές παρέχουν συνήθως διαγράμματα συσχέτισης ταχύτητας και τάσης.

Ένας κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος 60 Hz με 4 πόλους δείχνει:

Άλλες διαμορφώσεις σε 60 Hz:

• Δύο πόλοι: 3600 στροφές ανά λεπτό (σύγχρονα)
• 6 πόλων: 1200 RPM (≈1175 RPM υπό φορτίο)
• 8 πόλων: 900 RPM (≈800 RPM υπό φορτίο)
• 12 πόλων: 600 στροφές ανά λεπτό (σπάνια)
• 16 πόλων: 450 στροφές ανά λεπτό

Η πλήρης κατανόηση των προδιαγραφών του κινητήρα επιτρέπει τη βέλτιστη λειτουργία και συντήρηση.

Η ταχύτητα του κινητήρα χρησιμεύει ως κρίσιμο δείκτη απόδοσης σε όλες τις διαδικασίες επιλογής, λειτουργίας και συντήρησης.Η γνώση των αρχών υπολογισμού ταχύτητας δίνει τη δυνατότητα στους τεχνικούς να μεγιστοποιούν την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία του εξοπλισμού σε πρακτικές εφαρμογές.