Промышленное оборудование

Как правильно подобрать электродвигатель по типу, мощности и другим параметрам

31 мая 2017 г. в 14:00

Электродвигатель — механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

  • вид электрического тока, питающего оборудование;
  • мощность электродвигателя;
  • режим работы;
  • климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

  • приводы постоянного тока;
  • приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Электродвигатель переменного тока компании Able

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока — возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели — оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок — до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

  • Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
  • При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
  • В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

  • Высокий эксплуатационный ресурс.
  • Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
  • Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
  • Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
  • Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
  • Небольшие габариты.
  • Быстрая окупаемость.

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Мощность на валу электродвигателя определяется по следующей формуле:

Формула расчета мощности на валу электродвигателя

где:
Рм — потребляемая механизмом мощность;
ηп — КПД передачи.

Номинальную мощность электродвигателя желательно выбирать больше расчетного значения.

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

Формула расчета мощности электродвигателя для насоса

где:
K3 — коэффициента запаса, он равен 1,1-1,3;
g — ускорение свободного падения;
Q — производительность насоса;
H — высота подъема (расчетная);
Y — плотность перекачиваемой насосом жидкости;
ηнас — КПД насоса;
ηп — КПД передачи.

Давление насоса рассчитывается по формуле:

Формула расчета давления

Формула расчета мощности электродвигателя для компрессора

Мощность поршневого компрессора легко рассчитать по следующей формуле:

Формула расчета мощности поршневого компрессора

где:
Q — производительность компрессора;
ηk — индикаторный КПД поршневого компрессора (0,6-0,8);
ηп — КПД передачи (0,9-0,95);
K3 — коэффициент запаса (1,05 -1,15).

Значение A можно рассчитать по формуле:

Расчет значения A

или взять из таблицы

p2, 105Па

3

4

5

6

7

8

9

10

A, 10–3 Дж/м³

132

164

190

213

230

245

260

272

Формула расчета мощности электродвигателя для вентиляторов

Формула расчета мощности электродвигателя для вентилятора

где:
K3 — коэффициент запаса.
Его значения зависят от мощности двигателя:

  • до 1 кВт — коэффициент 2;
  • от 1 до 2 кВт — коэффициент 1,5;
  • 5 и более кВт — коэффициент 1,1-1,2.

Q — производительность вентилятора;
H — давление на выходе;
ηв — КПД вентилятора;
ηп — КПД передачи.

Приведенная формула используется для расчета мощности осевых и центробежных вентиляторов. КПД центробежных моделей равен 0,4-0,7, а осевых вентиляторов — 0,5-0,85.

Остальные технические характеристики, необходимые для расчета мощности двигателя, можно найти в каталогах для каждого типа механизмов.

Важно! При выборе электродвигателя запас мощности должен быть, но небольшой. При значительном запасе мощности снижается КПД привода. В электродвигателях переменного тока это приводит еще и к снижению коэффициента мощности.

Пусковой ток электродвигателя

Зная тип и номинальную мощность электродвигателя, можно рассчитать номинальный ток.

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток электродвигателей постоянного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

Номинальный ток трехфазных электродвигателей переменного тока

где:
PH — номинальная мощность электродвигателя;
UH — номинальное напряжение электродвигателя,
ηH — КПД электродвигателя;
cosφH — коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальные значения мощности, напряжения и КПД можно найти в технической документации на конкретную модель электродвигателя.

Зная значение номинального тока, можно рассчитать пусковой ток.

Формула расчета пускового тока электродвигателей

Формула расчета пускового тока электродвигателя

где:
IH — номинальное значение тока;
Кп — кратность постоянного тока к номинальному значению.

Пусковой ток необходимо рассчитывать для каждого двигателя в цепи. Зная эту величину, легче подобрать тип автоматического выключателя для защиты всей цепи.

Режимы работы электродвигателей

Режим работы определяет нагрузку на электродвигатель. В некоторых случаях она остается практически неизменной, в других может изменяться. Характер предполагаемой нагрузки обязательно учитывается при выборе двигателя. Действующими стандартами предусмотрены следующие режимы эксплуатации:

Режим S1 (продолжительный). При таком режиме эксплуатации нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения. Мощность привода рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Режим S2 (кратковременный). При эксплуатации в этом режиме температура двигателя в период его включения не достигает установившегося значения. За время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. При кратковременном режиме эксплуатации необходимо проверять перегрузочную способность электропривода.

Режим S3 (периодически-кратковременный). Электродвигатель работает с периодическими отключениями. В периоды включения и отключения его температура не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени.

Режимы S4 (периодически-кратковременный, с частыми пусками) и S5 (периодически-кратковременный с электрическим торможением). В обоих случаях работа двигателя рассматривается по тем же параметрам, что и в режиме эксплуатации S3.

Режим S6 (периодически-непрерывный с кратковременной нагрузкой). Работа электродвигателя в данном режиме предусматривает эксплуатацию под нагрузкой, чередующуюся с холостым ходом.

Режим S7 (периодически-непрерывный с электрическим торможением)

Режим S8 (периодически-непрерывный с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения)

Режим S9 (режим с непериодическим изменением нагрузки и частоты вращения)

Большинство моделей современных электроприводов, эксплуатируемых продолжительное время, адаптированы к изменяющемуся уровню нагрузки.

Климатические исполнения электродвигателей

При выборе электродвигателя учитываются не только его технические характеристики, но и условия окружающей среды, в которых он будет эксплуатироваться.

Современные электроприводы выпускаются в разных климатических исполнениях. Категории маркируются соответствующими буквами и цифрами:

  • У — модели для эксплуатации в умеренном климате;
  • ХЛ — электродвигатели, адаптированные к холодному климату;
  • ТС — исполнения для сухого тропического климата;
  • ТВ — исполнения для влажного тропического климата;
  • Т — универсальные исполнения для тропического климата;
  • О — электродвигатели для эксплуатации на суше;
  • М — двигатели для работы в морском климате (холодном и умеренном);
  • В — модели, которые могут использоваться в любых зонах на суше и на море.

Цифры в номенклатуре модели указывают на тип ее размещения:

  • 1 — возможность эксплуатации на открытых площадках;
  • 2 — установка в помещениях со свободным доступом воздуха;
  • 3 — эксплуатация в закрытых цехах и помещениях;
  • 4 — использование в производственных и других помещениях с возможностью регулирования климатических условий (наличие вентиляции, отопления);
  • 5 — исполнения, разработанные для эксплуатации в зонах повышенной влажности, с высоким образованием конденсата.

Энергоэффективность

Рациональное потребление энергии при сохраняющейся высокой мощности сокращает текущие производственные затраты при одновременном увеличении производительности электродвигателя. Поэтому при выборе привода обязательно учитывается класс энергоэффективности.

В технической документации и каталогах обязательно указывается класс энергоэффективности двигателя. Он зависит от показателя КПД.

Проводимые в тестовом и рабочем режимах экспериментальные исследования показывают, что электродвигатель мощностью 55 кВт высокого класса энергоэффективности сокращает потребление электроэнергии на 8-10 тысяч кВт ежегодно.

Источник: Компания «Техпривод»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания «Техпривод» работает на рынке приводного оборудования с 1997 года. Наша цель — построение безупречной коммуникации в цепочке «производитель — дилер — заказчик». Наша главная задача — удовлетворенность клиента качеством продукции и обслуживания. Компания «Техпривод» представлена в нескольких регионах России: Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Казань, Ростов-на-Дону. Также у нас есть компания-партнер в Минске (Беларусь). Преимущества компании «Техпривод»: — На наших складах представлена обширная номенклатура оборудования, что гарантирует оперативность поставок. — Индивидуальные условия сотрудничества, гибкая ценовая политика, работа с постоянными клиентами без предоплаты. — Возможность комплектации приводного оборудования дополнительными опциями. — Продажа редукторов и мотор-редукторов как в базовой комплектации, так и в индивидуальной компоновке в соответствии с техническими требованиями заказчика. — Доставка оборудования во все регионы России и стран СНГ. — Технические консультации, касающиеся выбора, установки и наладки оборудования. — Гарантийное и послегарантийное обслуживание.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Электродвигатели до 250 кВт (355, 315, 280, 250, 225, 200, 180, 160) в наличии

Электродвигатели 0,4 кВ: Обозначение в скобках: Мощность кВт/Обороты в минуту 4АМН315М2(250/3000), 4АМН355S6(200/1000), 6А355S8(132/750), МО280М2(132/3000), 4АМ280S4(110/1500), 4АМН315S8(110/750), 4АР280М4КУ3(90/1500), 5АМН250S2(90/3000), 4АМНУ225М2(90/3000), 4АМ250S2(75/3000), 5АН200L2(75/3000), 5АИ250S4(75/1500), 5АМН250М6(75/1000), 4АМН280S8(75/750), 4АМН315S10(75/600), АИР315S10(55/600), 5АМ280S8(55/750), А225М4(55/1500), 4АМ225М4(55/1500), 4АМ225М2(55/3000), А225М2(55/3000), 4АМН180М2(45/3000), 4АМУ200L4(45/1500), А200L4(45/1500), 5АМ250S6(45/1000), 4АМ200М2(37/3000), 8АИР200М4(37/1500), 4АМН180М4(37/1500), 4АМ225М6(37/1000), 5АН200L6(37/1000), 4АМНУ225М8(37/750), 5АМ250S8(37/750), 4АМУ250S8(37/750), 9АИР180S2(30/3000), АИР180М4(30/1500), А180S2(22/3000), АИР180S2(22/3000), АИР200М4(22/1500), 94А200L8(22/750), 5АМ250М12(22/500), ИР180М6(18,5/1000), А180М6(18,5/1000), АИР160М4ЖУ2(18,5/1500), АИР160S2(15/3000), АИР160S6(11/1000), А132М2(11/3000), АИРМ132М6(7,5/1000), АИР112М2(7,5/3000), АДН112М2(7,5/3000), АИРСМ112МВ6(4/1000), АИР100S4(3/1500), 4АМ80В2(2,2/3000) фланцевый, АИР80В2(2,2/3000) фланцевый, АИР90L4(2,2/1500), АИР100L6(2,2/1000), АИРС100L4(4,25/1500) фланцевый, 4АМС100S4(3,2/1500) фланцевый, 1МЗ-250‑2(55/3000)(тропический) Электродвигатели украинские Каховского производства 2010 г.в.: 4АМУ280М2(132/3000), 4АМНУ225М6(45/1000), 4АМУ225М6(37/1000), 4АМУ180М6(18,5/1000) комбинированный, 6АМУ160S6(11/1000), 4АМУ160S6(11/1000), 5АМУ132S4(7,5/1500) комбинированный, 5АМУ132М8(5,5/750), 5АМУ132S8(4/750)
Станкоремонтный Завод · Станреммаш · Вчера · Россия · Московская обл
Электродвигатели до 250 кВт (355, 315, 280, 250, 225, 200, 180, 160)  в наличии

ПРОДАМ: Предлагаем электродвигатели из свежих поступлений.

Электрические двигатели в наличии. 1ВАО-315М-038-2У2 250КВт 3000ОБ/МИН 380В 2006 1 2ПБВ112SE УХЛ4 2000об 2008 1 4АМАТ80А2У3 2840ОБ/МИН 220В 1,1КВт 7,5А 1994 6 5А160S6У3 11КВт 970об/мин, 220-380В 2000 2 5А200М6У3 22КВт 1000об/мин, 220/380В 1998 1 5АИ 112М2У3 7,5КВТ 220-380В 2900 ОБ/М 2006 4 7585133/КО1 ИСП.1081 10КВТ 220-380В 2820 ОБ/М 1984 1 АИPX132S8У3 квт, 720об 1990 3 А 200 L 6У3 30КВТ.975 ОБ/М.220-380В 1 А112МВ8У3 2,2КВТ-720ОБ/МИН 380В 3ФАЗ ФЛАНЕЦ 1 А132М4У3 220-380В 11КВТ 1440 ОБ/М 4 АИМ 100 S4У2,5 3квт, 380В, 1420об. (взрывозащищенный) 2008 47 АИР-100S4У3 380В 7А 1410ОБ/МИН 2003 1 АИР-160S4У3 380В 15КВТ 1460 ОБ/МИН 2001 1 АИР-56А2У3 180ВТ 220-380В 2730 ОБ/М 1 АИР-63А4У3 220-380В 0,25КВТ 1320 ОБ/М 2003 1 АИР-63В4У3 220-380В 1320 ОБ/М 2005 11 АИР-63В6У3 380В 0,25КВТ 885 ОБ/М 2001 3 АИР-71А4У3 220-380В 1360 ОБ/М 3 АИРМ132М6У3 7,5КВТ 380В 960 ОБ/М 2001 3 АИРМ90L6У3 1,5кВт 4,2А 380В 930ОБ/МИН 2001 1 АПН-011/2 1990 57 ВА160S1У2,5 15КВТ 1460 ОБ/М 1 ВА160SУ2 970 ОБ/М 380В 1988 1 ВЭМ211УХЛ4 31,5А 750ОБ/МИН 44В (с тахогенератором) 1987 5 ВЭМ231УХЛ4 28А 400об. (с тахогенератором) 1991 1 ДАУ-25П 1 ДВ-302Т вентилятор 2005 1 ДК-1-5,2-110АТ с тахогенератором ТГ-0,03-2-АТ КЛ.2 1983 3 ДК-70-40-12-УХЛ4 0,45А 220В 2005 1 ДПМ-25-Н1-04 38 МТ-14 45.3730 вентилятор отопителя 1990 188 МТК F 312-8У1 11КВт50ГЦ 220/380В 32/55,5А 700ОБ/МИН 1997 1 МТК F 411-ВУ1 15КВТ 220-380В 695 ОБ/М 1998 1 ПЛ-062 110В 90В 1500 ОБ/МИН 2003 6 ПЛ-062 220В 120ВТ 3000ОБ/МИН 1999 1 РШИ-25/8 1988 1 СТАТОР+РОТОР К АИВ 71А2БФ2 21 СБМ-1 10 Т25У2 усилие-250Н гидротолкатель 1
Иванов Сергей · Вертекс · 9 декабря · Россия · Удмуртская Респ
Вертекс, ООО

ПРОДАМ: Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2, 5 (660/1140В) IM3001

Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2,5 IM3001 (660/1140В) Электродвигатель 110кВт 3000 АВ280S2У2,5 Электродвигатель 110кВт 3000 В280S2У2,5 Электродвигатель 132кВт 1500 ВАО2-280S4У2,5 Электродвигатель 160кВт 1500 АВР280L4у2,5 (1140/660В) Электродвигатель 160кВт 3000 ВАО2-280М2У2,5 Электродвигатель 250кВт 1500 ВАО2-315М4У2,5 Электродвигатель 250кВт 1500 ВАО8К-450-250-4У2(6000В)
Лакинская Светлана · ООО "Промэлектродвигатель" · 7 декабря · Россия · Свердловская обл
Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2, 5 (660/1140В) IM3001

ПРОДАМ: Эл.двиг. 2ПФ200LГ, 2ПБ100 и другие…

ПРОДАЁМ Эл.двигателя: 1) Электродвигатель тип 2ПФ200LГ У4 30 кВт 1500/3500 об/мин. 340/220 В, на лапах шт 1 2)Электродвигатель тип 2ПБ100 М 0,85 кВт 220 В, 2360/4000 об/мин. шт 1 3)Устройство У358011Д Dа 325 мм, nном 30 с-1, Nном 50 кВт, Ко 2,6 шт 1 4)Электромашинный усилитель ЭМУ-50АЗ, 4,0 кВт, (5,9 кВт) 380/220 В, 2920 об/мин. шт 1 5)Электромашинный усилитель ЭМУ-25АЗ, 2 кВт шт 1 6) ФЛАНЕЦ от эл. дв. ПБСТ-22М УХЛ4 шт 3 7) ФЛАНЕЦ от эл. дв. МИ 41, 1,1 кВт шт 1 8) Щёткодержатель от эл, дв. ПБСТ-52, 6,5 кВт шт 1 9) Щёткодержатель от эл, дв. ПБС-42, 1,4 кВт шт 1 Полный список и фото моторов вышлем.
Виталий Владимирович · 10 декабря · Россия · Красноярский край
Эл.двиг. 2ПФ200LГ, 2ПБ100 и другие…

ПРОДАМ: Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2, 5 (660/1140В) IM3001

Продам из наличия Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2,5 (660/1140В) IM3001 Электродвигатель 132кВт 3000 ВАО2-280S2У2,5 Электродвигатель 160кВт 1500 АВР280L4у2,5 (1140/660В) Электродвигатель 160кВт 3000 ВАО2-280М2У2,5 Электродвигатель 250кВт 1500 ВАО2-450М4У2,5(6000В)
Лакинская Светлана · ООО "Промэлектродвигатель" · 7 декабря · Россия · Свердловская обл
Электродвигатель 110кВт 1500 2ВР280S4У2, 5 (660/1140В) IM3001
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.