Как определить мощность электродвигателя без бирки
На этапе подбора Вы можете столкнуться с тем, что у электромотора нет паспорта, а информацию с шильдика невозможно идентифицировать. У наших покупателей возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя, если нет таблички? В данной статье постараемся определить мощность двигателя и его обороты по известным параметрам.
Существует несколько способов, как определить мощность асинхронного электродвигателя 380В/220 Вольт:
- По диаметру вала
- По габаритам и крепежным размерам
- По току и напряжению
- По сопротивлению обмоток
Как узнать мощность электродвигателя по диаметру вала
Самый простой способ определить мощность трехфазного электродвигателя без бирки — это измерить диаметр и длину вала. Ниже в таблицах Вы найдете необходимые размеры, которые помогут самостоятельно узнать мощность асинхронного двигателя.
| Мощность электродвигателя Р, кВт |
Диаметр вала, мм | Перейти к выбранной модели | |||
| 3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин | ||
| 0,18 | 11 | 11 | 14 | — | АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6 |
| 0,25 | 14 | 19 | АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8 | ||
| 0,37 | 14 | 19 | 22 | АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8 | |
| 0,55 | 19 | АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8 | |||
| 0,75 | 19 | 22 | 24 | АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8 | |
| 1,1 | 22 | АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8 | |||
| 1,5 | 22 | 24 | 28 | АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8 | |
| 2,2 | 24 | 28 | 32 | АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8 | |
| 3 | 24 | 32 | АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8 | ||
| 4 | 28 | 28 | 38 | АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8 | |
| 5,5 | 32 | 38 | АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8 | ||
| 7,5 | 32 | 38 | 48 | АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8 | |
| 11 | 38 | 48 | АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8 | ||
| 15 | 42 | 48 | 55 | АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8 | |
| 18,5 | 55 | 60 | АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8 | ||
| 22 | 48 | 55 | 60 | АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8 | |
| 30 | 65 | АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8 | |||
| 37 | 55 | 60 | 65 | 75 | АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8 |
| 45 | 75 | 75 | АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8 | ||
| 55 | 65 | 80 | АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8 | ||
| 75 | 65 | 75 | 80 | АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8 | |
| 90 | 90 | АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8 | |||
| 110 | 70 | 80 | 90 | АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8 | |
| 132 | 100 | АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8 | |||
| 160 | 75 | 90 | 100 | АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6 | |
| 200 | АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6 | ||||
| 250 | 85 | 100 | АИР355S2, АИР355S4 | ||
| 315 | — | АИР355M2, АИР355M4 | |||
Как определить обороты вала электродвигателя
Асинхронные трехфазные двигатели серии АИР имеют 4 диапазона вращения ротора: 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин. В зависимости от этого будет меняться количество полюсов. Для наглядности, рассмотрим на примере электродвигателя с маркировкой АИР 160:
- АИР 160 М2 – число 2 обозначает 3000 оборотов
- АИР 160 М4 – 4 означает, что вал вращается со скоростью 1500 об/мин
- АИР 160 М6 – 6 обозначает частоту вращения в 1000 об. мин
- АИР 160 М8 – где 8 это скорость вращения вала составляет 750 оборотов
В случае невозможности узнать маркировку мотора, Вы сможете определить количество полюсов при помощи амперметра. Подключите измерительный прибор к обмотке статора. При вращения вала, стрелка на циферблате устройства будет колебаться. Число отклонений равно количеству полюсов двигателя.
Также можно определить обороты асинхронного электродвигателя по обмотке. Катушка обмотки статора у электрического двигателя на 3000 об/мин занимает половину окружности (начало и конец обмотки параллельны друг другу). У мотора с оборотами 1500 в минуту угол расположения обмотки составляет 120°, а на 1000 об — 90°. Перейти к таблицам с обмоточными данными на все электродвигатели типа АИР.
Как определить мощность электродвигателя по габаритам
Достаточно легкий метод узнать мощность двигателя в квт – это измерить размеры корпуса. Чтобы определить мощность электромотора по габаритным размерам, воспользуйтесь таблицами:
ИЗМЕРЬТЕ МОЩНОСТЬ ПОДВЕСНОГО МОТОРА: на стенде или мулинеткой
Какую мощность стал развивать мотор после переборки или ремонта, модернизации или форсировки? Какова потеря мощности, вызванная износом?
На эти и многие подобные вопросы наиболее точный ответ дают только испытания, в процессе которых может быть получена внешняя скоростная характеристика (рис. 1), — зависимость развиваемой двигателем мощности от числа оборотов при максимальном открытии дроссельной заслонки.
Непосредственно мощность двигателя не может быть измерена, и определяется косвенным путем — посредством замера крутящего момента и числа оборотов коленчатого вала с последующим расчетом по известной формуле:
где M кр — крутящий момент, кгм; n кв — число оборотов коленчатого вала, об/мин.
Крутящий момент измеряют на специальных тормозных стендах. (Его можно установить для коллективного пользования на любой лодочной стоянке.) Основная и самая сложная его часть — собственно тормоз с весовым механизмом, с помощью которого можно измерять и регулировать задаваемую двигателю нагрузку (тормозной момент).
Существует много типов механических, гидравлических и электрических тормозов, но самый простой и доступный для самостоятельного изготовления — колодочный (механо-фрикционный) тормоз. Испытательный стенд с таким тормозом состоит (рис. 2) из жесткой стальной (например, сварной из уголка) рамы с «транцевой» доской для навешивания мотора, щитка для закрепления тахометра и силоизмерителя (динамометра), тормозного барабана и колодочного тормоза.
Колодочный тормоз (рис. 3) состоит из чугунного тормозного барабана, насаженного на гребной вал мотора вместо винта, нижней колодки тормоза, жестко связанной с рычагом, и верхней — свободно вращающейся на пальце. Винтом, который изменяет силу натяжения колодок, регулируется тормозной момент. Рычаг подсоединен к силоизмерительному устройству — динамометру. Для гашения колебаний рычага в плоскости вращения тормозного барабана к этому же концу рычага в горизонтальной плоскости приварена стальная пластина.
Перед замером мощности стенд устанавливается в резервуар с водой или прямо на дно водоема так, чтобы обеспечивалось нормальное заглубление «ноги» мотора. Можно вместо рамы сварить прямоугольный бак и наполнять его водой до необходимого уровня.
Мотор запускают с включенным ходом «вперед» при полностью отпущенных колодках тормоза. Следя за тахометром, постепенно увеличивают обороты и так же постепенно затягивают колодки, добиваясь, чтобы двигатель развил максимальное паспортное число оборотов при полностью открытом дросселе (положение ручки «полный газ»). Этот момент — начало измерений. Производится первая запись: показания тахометра в об/мин и показания динамометра в кг. Затем колодки вновь подтягиваются так, чтобы обороты двигателя снизились на 200-300 об/мин, после чего вновь записываются показания приборов. Так ступенями (ручка газа все время в положении «полный газ») через приблизительно равные интервалы снижается число оборотов, и на каждой ступени производится запись показаний тахометра и динамометра. Тормозить двигатель достаточно до 3000-3500 об/мин. После этого производится такое же ступенчатое отпускание колодок с записью показаний приборов и испытание заканчивается, когда обороты двигателя вновь достигнут своего номинального значения.
Крутящий момент (а он равен по абсолютной величине тормозному) вычисляется по формуле:
M кр =P * l кгм,
где Р — показания динамометра, кгс; l — плечо тормозного рычага, измеренное в метрах от оси гребного вала до точки крепления к рычагу тяги динамометра.
Вычисляя мощность, необходимо учитывать передаточное отношение редуктора, так как число оборотов измерялось у коленчатого вала, а тормозной момент на гребном валу.
где i p — передаточное отношение редуктора (i p < 1).
По этой формуле вычисляется значение мощности на гребном валу, т. е. с учетом всех механических потерь в передаче. После подсчета мощности по всем точкам замера строится график зависимости N e =ƒ(n) (рис. 1).
При использовании тахометра с ценой деления 100 об/мин, динамометра с ценой деления 0.2 кг (и принимая погрешность замера длины рычага ±1 мм) погрешность замера мощности будет лежать в пределах 2 — 2,5%, то есть при мощности мотора 20 л. с. абсолютная погрешность будет равна ±0.5 л. с. Для практических целей такая точность вполне достаточна.
Можно построить график зависимости мощности от оборотов и не прибегая к испытаниям на стенде. Для этого нужно воспользоваться тарированным лопастным гидравлическим тормозом (мулинеткой). На рис. 4 показана мулинетка, рассчитанная для применения на моторах мощностью 20-25 л. с., а на рис. 5 ее тормозная характеристика — зависимость потребляемой мощности от числа оборотов. При вращении мулинетки, установленной вместо гребного винта, вся мощность мотора расходуется на преодоление сил сопротивления вращению. Поэтому сам процесс измерений очень прост — мулинетка устанавливается вместо гребного винта, запускается мотор (установленный прямо на транце лодки) и при включенном ходе «вперед» на полном газу замеряется число оборотов коленчатого вала. Далее с учетом передаточного отношения редуктора по тормозной характеристике мулинетки определяется мощность, развиваемая мотором на гребном валу при данном числе оборотов. Таким образом находится одна точка внешней скоростной характеристики мотора. Для получения всей скоростной характеристики в интересующем нас диапазоне чисел оборотов необходимо воспользоваться эмпирическими зависимостями (рис. 6 и 7), установленными на основании обработки статистического материала и многократно проверенными автором на практике.
Мощность двигателя внутреннего сгорания (и, в частности, двухтактного) зависит от рабочего объема и числа цилиндров, числа оборотов, теплоты сгорания горючей смеси и ряда безразмерных коэффициентов, характеризующих рабочий процесс.
Относительная мощность опредляется по формуле:
где вследствие простого алгебраического сокращения размерных величин остаются лишь безразмерные коэффициенты (индикаторный и механический к. п. д., коэффициент избытка воздуха и коэффициент наполнения). Поскольку их относительное изменение от числа оборотов для двухтактных двигателей потребительских подвесных моторов практически одинаково, то в относительной системе координат внешние скоростные характеристики моторов как бы сливаются в одну кривую независимо от числа цилиндров, рабочего объема и системы продувки (рис. 6). Пользуясь этой кривой или ее уравнением, можно по одной известной точке N max и зная n e рассчитать всю внешнюю характеристику подвесного мотора в абсолютных координатах.
Для этого необходимо вначале определить обороты мулинетки с учетом передаточного отношения редуктора i p , то есть
n м =n * i p об/мин
и по тормозной характеристике (рис. 5) найти тормозную мощность N. Делением паспортной мощности на число цилиндров находим цилиндровую мощность Nц и с помощью графика 7 определяем максимальные обороты n. Далее определяются относительные обороты двигателя с мулинеткой и по графику 6 (или по формуле) находится относительная мощность , а из выражения
вычисляется максимальная мощность.
Последовательно принимая значения меньше единицы (например, 0.95; 0.9; 0.85; и т д.), с помощью графика 6 определяем другие точки внешней характеристики.
Следует сказать, что при равных условиях точность этого метода несколько ниже, чем при испытаниях на стенде. Погрешность его определяется, с одной стороны, погрешностью графиков (которая уже независит от экспериментатора), и с другой — погрешностью измерения числа оборотов при испытаниях.
Для того чтобы общая относительная погрешность конечного результата при определении N max не превысила 2-2.5%, необходимо измерять число оборотов не грубее, чем ±15 об/мин. К такой точности можно приблизиться, использовав для определения оборотов секундомер и счетчик импульсов, с помощью которых можно определить количество оборотов коленчатого вала за какой-то промежуток времени (не менее 25-30 секунд) и затем подсчитать среднее значение числа оборотов в минуту.
При работе с мулинеткой мотор должен быть заглублен так, чтобы полностью исключалась возможность прососа к ней воздуха; а также обеспечена работа в условиях «безграничной жидкости», т. е. эксперимент должен производиться на глубокой воде и в отсутствие стенок.
Мулинетку можно использовать для сравнительной оценки нескольких однотипных моторов: наибольшую мощность имеет тот мотор, который с той же мулинеткой развивает наибольшее число оборотов.
Графики рис. 5 и 6 могут быть использованы и самостоятельно, когда по каким-либо причинам отсутствует «фирменная» скоростная характеристика. В этом случае с их помощью по паспортным данным мотора N ном и nном может быть построена характеристика, которая является некоторой средней характеристикой для моторов данной марки.
В. В. Вейнберг
ИЗМЕРЬТЕ МОЩНОСТЬ ПОДВЕСНОГО МОТОРА: мулинеткой с изменяемой характеристикой
Замер мощности подвесного мотора с помощью мулинетки, безусловно прост и доступен. Однако мулинетка дает возможность снять только одну точку на внешней характеристике мотора. По ней, правда, можно рассчитать другие точки внешней характеристики, но, на мой взгляд, такой метод слишком приблизителен. Чтобы получить внешнюю характеристику мотора в интересующем диапазоне оборотов, необходимо иметь ряд соответственно подобранных и оттарированных мулинеток. Обычные конструкции мулинеток совершенно не пригодны для этих целей. Малопригодны эти мулинетки и для замеров мощности на двигателях различного уровня мощности. Кроме того, метод построения внешней характеристики двигателя по точке, полученной одним замером, и с использованием некоторой «стандартной» характеристики двигателя пригоден лишь для однотипных двигателей, имеющих отклонения друг от друга только технологического порядка. При переходе от одного типа двигателя к другому или при форсировке двигателя, когда вид внешней характеристики может существенно меняться, данный метод оказывается совершенно не пригодным.
В особенности это относится к специальным гоночным двигателям с настроенными всасывающим и выхлопным трактами и имеющим в силу этого внешнюю характеристику с ярко выраженным пиком в области максимальных оборотов.
Вот уже более десяти лет я использую нагрузочное устройство, позволяющее измерять мощность любого подвесного двигателя, включая гоночные. Нагрузочное устройство представляет собой цилиндрическую ступицу (рис. 1) с завинченными в нее съемными стержнями, т. е. мулинетку с изменяемой тормозной характеристикой.
Подбирая комбинации стержней различной длины, можно нагружать двигатель в очень широком диапазоне оборотов. Нагрузочную мощность для одной пары стержней можно определить расчетом — она пропорциональна кубу оборотов, диаметру самого стержня и четвертой степени диаметра мулинетки — круга, ометаемого концами стержней:
N=0.3n 3 * D 4 * d * 10 -4 л.с.,
где п — обороты гребного вала, об/с;
D — диаметр мулинетки, м;
d — диаметр стержня, мм.
При установке двух, трех и более пар стержней мощность, поглощаемая мулинеткой, определяется как сумма мощностей, поглощаемых каждой парой, увеличенная приблизительно на 10%, что учитывает увеличение крутящего момента при близком расположении каждой пары стержней друг от друга, то есть:
N=0.33n 3 (D 1 4 * d 1 + D 2 4 * d 2 + D 3 4 * d 3 + . ) * 10 -4 л.с.
При проведении замеров удобнее, если стержни изготовлены из прутка одного диаметра, например 10 мм. Для таких стержней поглощаемая мощность одной пары в зависимости от числа оборотов может быть определена по графику (рис. 2). Для моторов мощностью до 10-12 л. с. («Москва», «Ветерок») достаточно двух пар стержней, для более мощных — четырех.
Для предотвращения вибрации мулинетки следует тщательно следить, чтобы и сама пара стержней и выступающие концы после завинчивания их в ступицу были одинаковой длины, а стержни длиной более 100 мм желательно изготовить из легкого сплава (Д16Т или АМГ). После завинчивания в ступицу стержни должны быть попарно законтрены проволокой.
Замер мощности следует начинать. с установки в ступицу максимального количества пар стержней наибольшей длины. Произведя замер числа оборотов коленчатого вала, которые разовьет двигатель при оптимальной регулировке, следует при каждом следующем замере уменьшать количество пар стержней или устанавливать стержни меньшей длины вплоть до достижения оборотов, превышающих номинальные на 10-15%. Таким образом выполняется 5-6, а лучше 8-10 замеров и строится внешняя характеристика. При замерах в каждой точке необходимо добиваться максимальных оборотов регулировкой опережения зажигания и карбюратора.
При расчетах следует помнить, что графики и формулы относятся к числу оборотов гребного вала, то есть замеры чисел оборотов должны быть пересчитаны с учетом передаточного отношения редуктора мотора.
Расчет мощности двигателя
Как правило, мощность электродвигателя указывается на шильдике, который закреплен на корпусе или в техническом паспорте устройства. Однако в случае, когда данные на шильдике прочитать невозможно, а документация утеряна, определить мощность можно несколькими способами. Сегодня мы расскажем о двух наиболее надежных них.
Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам
Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!
Для первого способа необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную частоту вращения. Последняя измеряется с помощью мультиметра, установленного в режим миллиамперметра. Для этого указатель колеса выбора устанавливаем на значение 100µA. Щуп черного цвета подключаем в общее гнездо «COM», а щуп красного цвета — к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до 10 А.
После этого обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной коробки. Щупы мультиметра подключаем к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого рукой медленно проворачиваем вал двигателя так, чтобы он совершил один оборот, и считаем количество отклонений стрелки из состояния покоя, которые она сделает за это время. Число отклонений стрелки за один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует такой синхронной частоте вращения:
• 2 полюса – 3000 об/мин;
• 4 полюса – 1500 об/мин;
• 6 полюсов – 1000 об/мин;
• 8 полюсов – 750 об/мин.
Теперь необходимо выяснить установочные размеры двигателя. Для замеров используем штангенциркуль, механический или электронный, а также измерительную рулетку. Записываем результаты измерений в миллиметрах: диаметр и длину вылета вала, высоту оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «лапах», а если двигатель фланцевый, то диаметр фланца и диаметр крепежных отверстий.
Как измерять мощность двигателя Briggs & Stratton?
Узнайте о том, как мы различаем эти два типа мер и где найти значение мощности или крутящего момента вашего двигателя.
В чем разница между лошадиной силой и крутящим моментом двигателя?
Компания Briggs & Stratton использует максимальный крутящий момент, а не мощность, для измерения мощности своих двигателей малого объема, которые работают на газонокосилках с пешеходным управлением, установках для мытья под давлением, культиваторах и другом специальном оборудовании.
Несмотря на то, что для измерения мощности двигателя традиционно использовалась лошадиная сила, значения крутящего момента не являются новыми. Максимальный крутящий момент — это непосредственное крутящее усилие, необходимое для поворота лопасти или насоса в данный момент. Таким образом, крутящий момент — это способ измерения вращательной силы, которую может произвести машина, то есть именно то, что делает косилка с пешеходным управлением во время кошения травы или установка для мытья под давлением, когда она качает воду, а также более точный способ описать мощность или способность выполнить работу двигателя.
Тем не менее, мы по-прежнему используем лошадиные силы для измерения мощности наших крупных двигателей. Эти модели часто используются на таком оборудовании, как двигатели райдеров, что может потребовать распределения мощности по нескольким областям оборудования (например, трансмиссия, колеса, гидравлика и т. д.).
Как узнать количество лошадиных сил или крутящий момент двигателя Briggs & Stratton?
Вы можете найти обозначение общего количества лошадиных сил или значение крутящего момента на вашем двигателе.
Для того чтобы найти количество лошадиных сил двигателя см. номер с буквами «HP» или «cc».
Если вы не знаете, какой максимальный крутящий момент или сколько лошадиных сил у вашего двигателя, свяжитесь со справочным центром Briggs & Stratton по электронной почте или телефону (800) 444-7774 (8:00–17:00 по центральному поясному времени), указав номер модели, тип и код вашего двигателя, и мы с радостью поможем вам.
Для получения дополнительной информации о количестве лошадиных сил или крутящем моменте двигателя просмотрите видео «Как узнать с крутящим моментом» ниже: