Прибор для измерения оборотов электродвигателя

Как узнать обороты электродвигателя

Очевидно, что правильная эксплуатация любой электрической машины предполагает соответствие такого важного ее технического параметра как частота вращения условиям эксплуатации.

Все основные параметры асинхронного электродвигателя изготовителем указываются на металлической бирке – шильдике, прикрепленной к его корпусу. И конечно, в приведенных технических данных обязательно присутствует информация о частоте вращения при номинальной нагрузке.

Однако, на практике, совсем нередки случаи, когда необходимо определить частоту вращения двигателя с отсутствующим шильдиком или с нечитаемыми – стершимися надписями на нем.

Конечно, в таких случаях опытный мастер-электроприводчик, наверняка сможет определить частоту вращения, но у начинающих специалистов-электриков, занимающихся обслуживанием электрического оборудования при решении этого вопроса могут возникнуть некоторые затруднения.

Проще всего определить скорость вращения вала работающего “асинхронника” тахометром. Но, учитывая, что ввиду узкой специфики использования, наличие этого измерительного прибора – большая редкость, данный метод здесь не рассматривается.

Надеемся, предложенный ниже способ окажется полезным. Он применим для асинхронных электродвигателей небольшой и средней мощности, имеющих однослойные статорные обмотки.

Сняв крышку и крыльчатку вентилятора с вала, следует, открутив винты, снять задний подшипниковый щит, после чего осмотреть торцевую часть статорной обмотки. Далее, надо посчитать количество пазов, занимаемых секциями одной катушки.

Общее количество пазов сердечника, разделенное на количество пазов, занимаемых секциями одной катушки (частное) составит число полюсов. Зная его значение, определяем частоту вращения асинхронного электродвигателя:

2 – 3000 об/мин; 4 – 1500 об/мин; 6 – 1000 об/мин.

Здесь стоит учесть одну особенность асинхронных двигателей – несоответствие скорости вращения магнитного поля и вращения ротора, поэтому скорость может составлять 940 обмин вместо 1000 или 2940 об/мин вместо 3000.

Как видно, особой сложностью этот способ определения частоты вращения по обмотке не отличается, однако, может быть упрощен; потребуется визуально определить какая часть окружности сердечника статора, занимается секциями одной катушки:

Занятая секциями одной катушки ½ часть сердечника статора двигателя свидетельствует о его частоте вращения 3000 обмин, ⅓ – 1500 об/мин, ¼ – 1000 об/мин.

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.

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.

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.

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.

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.

Не забывайте, что указанные цифры – это всего лишь приблизительная картина вращения, в реальности они могут отличаться и это зависит от множества факторов.

Эти статьи вам тоже пригодятся:

Теперь посмотрите это полезное видео:

• Японская техника изготовления цветов из лент – канзаши

Многие наверняка видели и уже имеют в своем гардеробе такие замечательные аксессуары из цветов канзаши. Эта статья научит вас технике их изготовления. Цветы из атласных лент – канзаси.

Узнать больше »

Модульное оригами — схема сборки двойного лебедя

В данном уроке вы узнаете что такое модульное оригами и для изучения будет представлена схема сборки двойного лебедя, которого вы сможете собрать своими руками.

Узнать больше »

Очень экономичная дровяная печь длительного горения

Для владельцев садовых участков, теплиц, гаражей и любых помещений, нуждающихся в утеплении. Загрузив такую печь один раз дровами можно будет потом пару суток к ней вообще не подходить.

Узнать больше »

Леденец детства или как сделать петушка на палочке

Сейчас в продаже всё больше чупа-чупсы, твиксы и прочие заморские изделия. А почему бы Вам сегодня не сделать петушка на палочке и не порадовать своё дитя таким нестандартным подарком.

Узнать больше »

Домашняя самодельная коптильня – 3 вида конструкций

Как в походных, домашних и дачных условиях готовить продукт к копчению, подбирать коптильные дрова, мастерить самодельные коптильни, коптить продукт, и все это делать своими руками.

Узнать больше »

Как выработать электричество для дачи своими руками

Электричество для дачи своими руками? А почему бы и нет? Наверняка, такая созидательная мысль приходит в голову многим дачникам в те дни, когда без предупреждения вырубают свет в самый неподходящий момент.

Узнать больше »

Читайте также  Прибор для проверки роторов и статорных обмоток

Удобрение из яичной скорлупы для подкормки растений

Килограммы ценнейшего натурального удобрения, выбрасываемого на помойку, можно применить в качестве замечательного удобрения и дополненным набором важных для растений микроэлементов.

Источники: http://forum220.ru/motor-speed.php, http://www.prombirga.ru/informaciya/novosti/kak-opredelit-moschnost-i-oboroty-elektrodvigatelya-bez-ego-razborki._256.html, http://mas-te.ru/avtolyubitelyu/kak-opredelit-chislo-oborotov-elektrodvigatelya/

Источник: http://electricremont.ru/kak-uznat-oboroty-elektrodvigatelya.html

Оптичекский тахометр — измеритель скорости вращения

Скачать архив с файлами проекта (печатная плата, 3D модели для печати деталей корпуса и диска с прорезями)

Здравствуйте, друзья.

Недавно мне пришел с Алиэкспресс из Китая маленький станок с ЧПУ, который я использую в своей мастерской — лаборатории для изготовления печатных плат методом фрезерования (или, скорее, гравировки).

Станок очень простой и дешевый, фактически — набор — конструктор для самостоятельной его сборки.

Возникла у меня необхдимость измерить реальную скорость вращения его шпинделя, чтобы как-то привести в соответствие значения в управляющей программе GrblControl (и соответственно, напряжения, которое подается на клемы двигателя) с реальной скоростью вращения шпинделя.

Ссылка на станок

Для измерения скорости шпинделя было решено собрать простой оптический тахометр — приставку к осциллографу или частотмеру.
Можно было конечно собрать эту схему на макетной плате в виде одноразовой конструкции чтобы замерить скорость шпинделя, но я подумал, что такое устройство бедт возможно полезно и в будущем.

Тахометр в сборе

Устройство представляет собой триггер Шмидта, собранный на распространенном интегральном компараторе — микросхеме LM311. В качестве фотоприемника использован фотодиод российского происхождения типа ФД263-01. Фотодиод можно купить в магазине чип и дип, или заменить любым китайским.

Компаратор ,в общем случае, — это операционный усилитель с очень большим коэффициентом усиления,, включенный без отрицательной обратной связи. Поднобно прочитать о том, как работает и используется компаратор вы можете в соответствующей статье на этом сайте. Компаратор сравнивает напряжения между инвертирующим и неинвертирующим входами.

Фотодиод и светодиод подсветки на схеме не показаны. Они подключаются к соответствующим контактам платы и закреплены на специальных креплениях вне печатной платы. В данной схеме фотодиод включен между инвертирующим и неинвертирующим входами компаратора.

Анод фотодиода подключается к контакту FD-A печатной платы, а катод — к контакту FD-K.

Светодиод подсветки подключен анодом к контакту LED-A, а его катод — к общему проводу, которым является минусовой провод источника питания — контакт -12V печатной платы. Светодиод подсветки запитан через резистор R4 сопротивлением 240 Ом.

Еще один светодиод LED1 показывает текущее состояние компаратора. Он служит для удобства использования измерителем, позволяя предварительно настроить порог срабатывания так, чтобы фотодиод не реагировал на освещение в помещении. При освещении фотодиода светодиодом подсветки.

Светодиод LED1 должен погаснуть, а при перекрытии потока света от светодиода подсветки, LED1 должен светиться. Регулировка порога срабатывания (чувствительности) осуществляется подстроечным резистором R2 сопротивлением 50 килоом.

В крышке устройства предусмотрено отверстие, через которое можно регулировать чувствительность с помощью тонкой отвертки. 

Кроме фотодиода в схеме есть светодиод подсветки (использован сверх-яркий светодиод зеленого цвета). Светодиод закреплен напротив фотодиода. На шпиндель двигателя, скорость вращения которого необходимо измерить, закрепляется диск с прорезями. При вращении диска световой поток периодически перекрывается с определенной частотой, которая зависит от скорости вращения двигателя.

На выходе схемы формируются прямоугольные импульсы, которые мы подаем на вход осциллографа или частотомера (можно использовать мультиметр с функцией измерения частоты). За один оборот диска формируется 6 импульсов. Соответственно, для того чтобы узнать скорость вращения шпинделя, нужно показания частотомера умножить на 10. Например, если частотомер показал частоту 500 герц, то значит скорость вращения шпинделя двигателя равно 5000 оборотов в минуту.

Диск с прорезями распечатан на 3D принтере и закреплен на стандартной «дремелевской» оправке с диаметром хвостовика 3.175 мм (1/8 дюйма)

Питание устройства осуществляется от любого сетевого адаптера (выпрямителя)   с выходным напряжением 9 — 14 вольт через встроенный стабилизатор напряжения 5V, собранный на микросхеме 78L05.

Для подключения к осциллографу или частотомеру используются два провода с зажимами типа «крокодил». Провод с «крокодилом» красного цвета соединяем с контактом OUT печатной платы, а провод с зажимом черного цвета соединяем с контактом -12V.

Питание устройства осуществляется от любого сетевого адаптера (выпрямителя)   с выходным напряжением 9 — 14 вольт через встроенный стабилизатор напряжения 5V, собранный на микросхеме 78L05.

Для подключения к осциллографу или частотомеру используются два провода с зажимами типа «крокодил». Провод с «крокодилом» красного цвета соединяем с контактом OUT печатной платы, а провод с зажимом черного цвета соединяем с контактом -12V.

Стандартный разъем питания (под адаптер) соединяем с контактами платы +12V (центральный контакт разъема) и -12V (боковой контакт разъема)

Если это не так, то поворачивая движок R2 добиваемся правильной работы схемы.

Закрепляем диск на шпинделе проверяемого двигателя и включаем его. Подносим наше устройство к вращающемуся диску таким образом, чтобы диск был меду фотодиодом и светодиодом подсветки. Частотомер или осциллограф покажет какое-то значение частоты.

Умножив это значение на 10 получим скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту.

Принципиальная схема измерителя скорости вращения

Печатная плата измерителя скорости вращения

Измерение скорости вращения

3D Компоненты корпуса устройства

Печатная плата измерителя, изготовленная на станке с ЧПУ.

Скачать архив с файлами проекта в формате SolidWorks (детали, сборка…)

MBS Electronics >> Схемы и Статьи >> Измерения

Поэтому было принято решение оформить эту простую конструкцию в виде законченного устройства в нормальном корпусе. Корпус для этого измерителя скорости вращения был разработан в программе SolidWorks и напечатан на моем 3D принтере. Все детали корпуса в формате STL вы сможете скачать по ссылкам в конце статьи.

НАШ МАГАЗИН — SHOP.MUSBENCH.COM

Источник: https://musbench.com/e_measure/tahometr_1.html

Как определить обороты электродвигателя? Инструкция, формулы и таблицы расчета. Определяем мощность и частоту оборотов в домашних условиях

При покупке электродвигателя с рук рассчитывать на наличие технической документации к нему не приходится. Тогда встает вопрос о том, как узнать количество оборотов приобретаемого устройства. Можно довериться словам продавца, однако добросовестность не всегда является их отличительной чертой.

Тогда возникает проблема с определением числа оборотов. Решить ее можно, зная некоторые тонкости устройства мотора. Об этом и пойдет речь дальше.

Определяем обороты

Существует несколько способов измерения оборотов электродвигателя. Самый надежный заключается в использовании тахометра – устройства, предназначенного именно для этих целей. Однако такой прибор есть не у каждого человека, тем более, если он не занимается электрическими моторами профессионально. Поэтому существует несколько иных вариантов, позволяющих справиться с задачей «на глаз».

Первый подразумевает снятие одной из крышек двигателя с целью обнаружения катушки обмотки. Последних может быть несколько. Выбирается та, которая более доступна и расположена в зоне видимости. Главное, во время работы не допустить нарушения целостности устройства.

Когда катушка открылась взору, необходимо ее внимательно осмотреть и постараться сравнить размер с кольцом статора. Последний является неподвижным элементом электродвигателя, а ротор, находясь внутри него, осуществляет вращение.

Когда кольцо наполовину закрыто катушкой, число оборотов за минуту достигает 3000. Если закрывается третья часть кольца – число оборотов составляет примерно 1500. При четверти – число оборотов равно 1000.

Ответом на вопрос о том, от чего зависит количество оборотов электродвигателя, будет утверждение: от числа пар полюсов, причем это обратно пропорциональная зависимость.

На корпусе любого заводского двигателя имеется металлическая бирка, на которой указаны все характеристики. На практике такая бирка может отсутствовать или стереться, что немного усложняет задачу определения числа оборотов.

Корректируем обороты

Работа с разнообразным электрическим инструментом и оборудованием в быту или на производстве непременно ставит вопрос о том, как регулировать обороты электродвигателя.  Например, становится необходимым изменить скорость передвижения деталей в станке или по конвейеру, скорректировать производительность насосов, уменьшить или увеличить расход воздуха в вентиляционных системах.

Осуществлять указанные процедуры за счет понижения напряжения практически бессмысленно, обороты будут резко падать, существенно снизится мощность устройства. Поэтому используются специальные устройства, позволяющие корректировать обороты двигателя. Рассмотрим их более подробно.

Частотные преобразователи выступают в качестве надежных устройств, способных кардинальным образом менять частоту тока и форму сигнала. Их основу составляют полупроводниковые триоды (транзисторы) высокой мощности и модулятор импульсов.

Микроконтроллер управляет всем процессом работы преобразователя. Благодаря такому подходу появляется возможность добиться плавного повышения оборотов двигателя, что крайне важно в механизмах с большой нагрузкой. Медленный разгон снижает нагрузки, положительно сказываясь на сроке службы производственного и бытового оборудования.

Все преобразователи оснащаются защитой, имеющей несколько степеней.  Часть моделей работает за счет однофазного напряжения в 220 В. Возникает вопрос, можно ли сделать так, чтобы трехфазный мотор вращался благодаря одной фазе? Ответ окажется положительным при соблюдении одного условия.

При подаче однофазного напряжения на обмотку требуется осуществить «толчок» ротора, поскольку сам он не сдвинется с места. Для этого нужен пусковой конденсатор. После начала вращения двигателя оставшиеся обмотки будут давать недостающее напряжение.

Существенным минусом такой схемы считается сильный перекос фаз. Однако он легко компенсируется включением в схему автотрансформатора. В целом, это довольно сложная схема. Преимущество же частотного преобразователя заключается в возможности подключения моторов асинхронного типа без применения сложных схем.

Что дает преобразователь?

Необходимость использования регулятора оборотов электродвигателя в случае асинхронных моделей состоит в следующем:

Достигается значительная экономия электрической энергии. Поскольку не всякое оборудование требует высоких скоростей вращения моторного вала, ее имеет смысл снизить на четверть.

Обеспечивается надежная защита всех механизмов. Преобразователь частоты позволяет контролировать не только температуру, но и давление и прочие параметры системы. Этот факт особенно важен, если при помощи двигателя приводится в действие насос.

Датчик давления устанавливается в емкости, посылает сигнал при достижении должного уровня, благодаря чему мотор останавливается.

Снижаются расходы на техническое обслуживание, поскольку регулятор сводит к минимуму риски поломки привода и других механизмов.

Таким образом электродвигатели с регулятором оборотов оказываются надежными устройствами с широкой сферой применения.

Важно помнить, что эксплуатация любого оборудования на основе электрического мотора только тогда окажется правильной и безопасной, когда параметр частоты вращения будет адекватен условиям использования.

Фото оборотов электродвигателя

Источник: https://electrikmaster.ru/oboroty-elektrodvigatelya/