Какой размер электромотора мне нужен??

Определите размер электродвигателя по крутящему моменту и скорости нагрузки: Мощность (Ваттс) равен крутящему моменту (N·m) умножить угловую скорость (rad/s). Преобразование в лошадиную силу или киловатты с использованием постоянных множителей, Затем добавьте запас для стартового крутящего момента, Рабочий цикл, и эффективность. Для большинства промышленных нагрузок, Размер двигателя на нагрузке 90–95% для максимальной эффективности, и учитывая фактор обслуживания.

Какова формула размера электродвигателя??

Основная формула размера моторов — мощность = крутящий момент × угловая скорость, выражается в инженерных единицах как HP = T × RPM / 5,252 (для фут-фунтов) или кВт = T × об/мин / 9,550 (для ньютон-метров).

По данным Malloy Electric, Эти константы получаются за счёт преобразования единиц между механической и электрической мощностями. Одна лошадиная сила равна 0,746 киловатт, и 5,252 и 9,550 констант объясняют преобразование единиц вращения и крутящего момента в силовые установки.

Использовать эти формулы, Нужно две вещи: крутящий момент, который нагрузка требует на валу, и скорость, с которой он должен вращаться. Для более глубокой информации о том, как крутящий момент и скорость создают мощность, см. наш объяснительный материал на Мощность двигателя от крутящего момента.

Крутящий момент, Скорость, и Power: Как они работают вместе

Крутящий момент — это сила вращения, которую двигатель создаёт на валу, скорость это скорость вращения вала, и Мощность — произведение двух. Нельзя измерять мотор только по крутящему моменту или только скорости — нужны оба варианта.

Четырёхполюсный двигатель на частоте 60 Гц имеет синхронную скорость 1,800 об/мин, но работает примерно на 1 об/мин,750 к 1,780 об/мин под нагрузкой, по данным Malloy Electric. Эта небольшая разница называется скольжением, и это нормально для асинхронных двигателей.

Чтобы сделать это конкретным: Мотор мощностью 100 лошадиных сил, работающий на частоте 1,750 об/мин обеспечивают примерно 300 фут-фунтов непрерывного крутящего момента на валу. Если бы мотор работал на 3,Вместо этого 500 об/мин, При той же мощности он будет вырабатывать примерно вдвое меньше крутящего момента — поэтому на высокой скорости, Приложения с низким крутящим моментом используют другие двигатели, чем низкоскоростные, С высоким крутящим моментом.

Рабочий пример — подбор размера двигателя для привода конвейера

Для конвейера, требующего 12,5 Н·м при 150 об/мин, Требуемая мощность — 12,5 × 150 / 9,550 ≈ 0,196 кВт, или около 0,26 л.с.. После применения коэффициента обслуживания 1,15 и запаса эффективности 80%, рассчитанный размер увеличивается примерно до 0,37 л.с. — поэтому вы выбираете мотор мощностью 0,5 л.с..

1. Определите крутящий момент нагрузки и скорость. Измерьте или рассчитайте крутящий момент, необходимый конвейеру на приводном валу, и скорость вала в оборотах. Для этого примера: 12,5 Н·м при 150 об/мин.
2. Вычислите мощность в киловаттах. кВт = T × об/мин / 9,550 = 12,5 × 150 / 9,550 = 0,196 кВт.
3. Делим на эффективность. Моторы не на 100% эффективны. Использование 0.80 как запасного запаса: 00,196 / 0,80 = 0,245 кВт.
4. Умножение на коэффициент обслуживания. Для универсального двигателя с коэффициентом обслуживания 1,15: 00,245 × 1,15 = 0,282 кВт.
5. Округлите до стандартного размера. Следующий распространённый размер двигателя выше 0,282 кВт — 0,37 кВт (00,5 HP).
6. Проверьте стартовый крутящий момент. Убедитесь, что крутящий момент заблокированного ротора мотора превышает момент отрыва конвейера. Для конвейеров с шестерённым приводом, Обратитесь к нам Коробка передач конвейерного мотора Руководство по учёту умножения крутящего момента через редуктор.

В Минье, мы производим как моторы, так и коробки передач на собственном заводе с ЧПУ, Таким образом, мы распределяем мотор и редуктор как одну систему — коробка передач увеличивает крутящий момент двигателя, одновременно снижая скорость, Это меняет размер мотора, который вам нужен.

Как выбрать подходящий тип мотора и размер рамы?

После того как вы вычислите необходимую мощность или киловатты, Сопоставьте двигатель с вашим применением Тип, Ограждение, и Размер кадра.

Тип двигателя зависит от поведения нагрузки по скорости и крутящему моменту:

Выбор вольеров следует за окружающей средой. A TEFC (Полностью закрытый, охлаждаемый вентилятором) Моторные костюмы — пыльные или сырые промышленные помещения; ODP (Открытая капельница) Моторные работы в чистом режиме, В помещении, Сухие места.

Размер рамы определяется мощностью и скоростью двигателя — он определяет высоту вала, Положения монтажных отверстий, и общие размеры. В Северной Америке, Размеры кадров NEMA, например, 143T, 215T, или 445T являются стандартными; На международном уровне, Размеры кадров IEC используют метрические размеры. Типичная характеристика мотора на 10 л.с. может быть: 230/460 В, 1,760 об/мин, Рама 215T, Корпус TEFC, Эффективность 92,4%, 1.15 Коэффициент службы.

Что такое стартовый крутящий момент и почему это важно??

Стартовый крутящий момент (также называемый крутящим моментом с заблокированным ротором) — это сила вращения, которую двигатель создаёт при остановке при приложении напряжения. Если стартовый крутящий момент слишком низок, Мотор глохнет и не может разогнать нагрузку до уровня. Если он слишком высокий, Он может повредить шестерёнки, Сцепления, или управляемое оборудование.

Начальный ток также играет значение. По данным Malloy Electric, пусковой ток для запуска через линию, как правило, составляет 6–8 амперов полной нагрузки. Это важно для определения размера электрического питания, а также для приложений, где нагрузка часто запускается и останавливается.

Для грузов с высоким отрывным крутящим моментом — например, дробильщики, Миксеры из толстых материалов, или конвейеры, запускающиеся при полной нагрузке — возможно, понадобится мотор с большим стартовым моментом или устройство мягкого запуска, например VFD, чтобы ограничить пусковой ток.

Срок службы и коэффициент обслуживания — какой запас мне нужен?

Срок службы описывает, как двигатель нагружается со временем: Непрерывная работа при номинальной нагрузке бесконечно, в то время как прерывистое время чередуется бег и отдых. Коэффициент службы — непрерывная перегрузка, превышающая номинальную мощность двигателя.

По данным Malloy Electric, Большинство универсальных промышленных двигателей имеют коэффициент обслуживания 1,15, То есть они могут непрерывно выдерживать на 15% больше номинальной мощности. Моторы с тяжёлой нагрузкой обычно имеют 1.0 Коэффициент обслуживания, то есть отсутствие постоянной перегрузки.

Industrial Gearbox Supply утверждает, что мотор с коэффициентом обслуживания 1,15 временно выдерживает на 15% больше номинальной мощности. Используйте коэффициент обслуживания для случайных перегрузок, не для непрерывной работы при большей нагрузке — это ускоряет старение изоляции и сокращает срок службы двигателя.

Как эффективность влияет на размер двигателя?

Эффективность двигателя влияет как на эксплуатационные затраты, так и на фактическую выходную мощность, подаваемую на нагрузку. По словам Флука, Моторы наиболее эффективны, когда они загружены на 90–95%.

Слишком крупный двигатель, работающий с лёгкой нагрузкой, тратит энергию на протяжении всего срока службы и работает при низком коэффициенте мощности. Недоразмерный двигатель перегревается и выходит из строя преждевременно — Malloy Electric отмечает, что небольшие моторы обычно выходят из строя через 12–36 месяцев, если правильно оборудованные двигатели служат в течение первого десятилетия.

Оптимальная зона эффективности означает, что не стоит автоматически добавлять большие запасы безопасности. Умеренный запас в 10–15% для коэффициента обслуживания и срока службы является нормой; удвоение рассчитанного размера до "Береги себя" Это тратит энергию и деньги без преимуществ в надёжности.

Когда следует выбирать размер редуктора, а не прямого привода??

Когда нагрузка требует низких скоростей и высокого крутящего момента — тогда как двигатель с прямым приводом работал бы слишком быстро или требовал бы избыточной мощности — подключите мотор к коробке передач. The Редукторный мотор сочетает электродвигатель с редуктором скорости, Таким образом, коробка передач умножает крутящий момент, одновременно снижая выходную скорость.

Например,, если вашему конвейеру нужно 150 об/мин, но самый маленький эффективный мотор работает на 1,750 об/мин, У тебя есть два варианта: большой, дорогой мотор с низкоскоростной обмоткой, или меньший мотор с более высокой скоростью, приводящий в движение коробку передач примерно 11,7:1 редукция. Подход с шестерённым мотором почти всегда меньше, дешевле, и более эффективной.

Эта разница важна, потому что крутящий момент двигателя на валу — это не тот момент, который передавается нагрузке — коробка передач его умножает. Чтобы понять, какая конфигурация подходит вашему приложению, Сравните Редукторный двигатель против электродвигателя Варианты, Тогда проверьте Какого размера редукторный мотор Вам нужны выходные крутящие моменты и скорость, требуемые нагрузки.

Распространённые ошибки в размере моторов, которых стоит избегать

Оверсайз и небольшой размер — две самые распространённые ошибки, и оба варианта можно избежать при точных данных о нагрузке.

• Увеличение размера Энергия тратит на протяжении всего срока службы двигателя. Увеличенный мотор работает при небольшой нагрузке, Работает с низкой эффективностью и коэффициентом мощности, и стоимость покупки и установки дороже.
• Уменьшение размера перегревает мотор и сокращает его срок службы. По данным Malloy Electric, Недостаточно компактный мотор обычно выходит из строя через 12–36 месяцев после эксплуатации, в то время как правильно оборудованный мотор служит до первого десятилетия.
• Игнорирование стартового крутящего момента — двигатель, рассчитанный на ходовую нагрузку, может заглохнуть при запуске, если нагрузка обладает высоким отрывным моментом.
• Применение коэффициента обслуживания как непрерывной мощности — коэффициент 1,15 относится к редким перегрузкам, не круглосуточная работа при нагрузке 115%.
• Несогласованный рабочий цикл — мотор, рассчитанный на непрерывную службу (Сезон 1) Работа на прерывистой нагрузке — это нормально, но двигатель с прерывистой работой не может работать непрерывно.
• Забывая о условиях окружающей среды — высокая температура окружающей среды или высота выше 1,000 Счетчики требуют снижения мощности двигателя.
• Выбор двигателя без инверторной нагрузки для использования с VFD — Работа с VFD добавляет скачки напряжения и нагрев, которые стандартные двигатели могут не выдерживать.

Чек-лист перед покупкой

Прежде чем заказывать мотор, Подтвердите следующие восемь пунктов:

1. Крутящий момент нагрузки на рабочей скорости (N·m или ft-lb).
2. Диапазон скоростей (Обороты).
3. Срок службы (непрерывный, прерывистый, или цикличный).
4. Метод запуска (Напрямую онлайн, Мягкий старт, или VFD).
5. Окружающая среда (пыль, Влажность, Химические вещества, Температура окружающей среды).
6. Ограждение (TEFC, ODP, или взрывозащищённость).
7. Напряжение и частота (230/460 В при 60 Гц, или 400 В при 50 Гц).
8. Коэффициент эксплуатации и класс эффективности.

Производители, предлагающие редукторы передач вместе с двигателем, также должны ознакомиться с нашим Руководство по покупке редукционных двигателей для OEM-машин для подтверждения крепления, Соотношение, и требования к кастомизации.

Заключительное слово

Определите размер электродвигателя по крутящему моменту и скорости нагрузки, Добавьте небольшой запас стартового крутящего момента, Рабочий цикл, и эффективность, затем проверьте результат по стандартным характеристикам мотора. Обработанные расчёты превосходят догадки — измеряйте фактическую нагрузку, Примените формулы, И убедитесь, что фактор обслуживания соответствует вашему рабочему циклу. Когда нагрузка требует низкой скорости и высокого крутящего момента, Выберите редуктор, размер мотора и редуктора в одну систему.

Если вы подбираете размер двигателя для нового или замены, Наши инженеры помогут вам подтвердить расчёт. Свяжитесь с Минье своими данными о нагрузке — крутящем моменте, скорость, и срок выполнения — и мы подтвердим подходящее сочетание двигателя и редуктора для вашего применения.