Lo que puedes aprender sobre un motor eléctrico conociendo sus datos de catálogo
Los catálogos de motores asíncronos contienen todos los datos necesarios para la selección del motor.
Los catálogos indican: tamaño del motor, potencia nominal para modo S1 (funcionamiento continuo), velocidad a potencia nominal, corriente del estator a potencia nominal, eficiencia a potencia nominal, factor de potencia a potencia nominal, frecuencia de corriente de arranque, es decir, es. corriente de arranque inicial a la nominal o múltiplo de la potencia de arranque, es decir, la relación entre la potencia de arranque total y la potencia nominal, el múltiplo del par inicial de arranque, el múltiplo del par mínimo, el momento dinámico de inercia del rotor.
Además de estos datos relacionados con el modo nominal o de arranque, los catálogos brindan datos más detallados sobre el cambio en la eficiencia y el factor de potencia a medida que cambia la carga del eje del motor. Estos datos se presentan en forma tabular o gráfica.Con estos datos, también es posible calcular la corriente del estator y el deslizamiento con diferentes cargas en el eje.
Los catálogos también indican las dimensiones necesarias para montar el motor en el sitio y conectarlo a la red eléctrica.
Las diferentes etapas de desarrollo, distribución, instalación, operación y reparación del motor requieren diferentes niveles de detalle. Para la mayoría de los propósitos, el detalle del nivel de tamaño es suficiente. La descripción del catálogo de tamaño estándar de los motores de las series 4A y AI contiene características designadas por un máximo de 24 caracteres.
Ejemplos 4A160M4UZ — Motor de inducción serie 4A, con grado de protección IP44, la bancada y los escudos son de hierro fundido, la altura del eje de giro es de 160 mm, está realizada en bancada de longitud media M, tetrapolar, destinada al trabajo en clima moderado, categoría 3.
4АА56В4СХУ1 — motor asíncrono de la serie 4A con grado de protección IP44, la carcasa y los escudos son de aluminio, la altura del eje de rotación es de 56 mm, tiene un núcleo largo, tetrapolar, modificación agrícola según las condiciones ambientales, prevista para operación en un clima moderado, categoría 1 por ubicación.
La potencia nominal del motor es la potencia mecánica del eje en el modo de funcionamiento para el que está previsto por el fabricante.
Número de potencias nominales de los motores eléctricos: 0,06; 0,09; 0,12; 0,18; 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1.1; 1,5; 2.2; 3,7; 5,5; 7,5; once; 15; 18,5; 22; treinta; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400 kilovatios.
La potencia máxima permitida del motor puede cambiar con cambios en el modo de funcionamiento, la temperatura del refrigerante y la altitud.
Los motores deben mantener su potencia nominal cuando la tensión de la red se desvía del valor nominal en un ± 5 % a la frecuencia nominal de la red y cuando la frecuencia de la red se desvía en un ± 2,5 % a la tensión nominal. Con una desviación simultánea de la tensión y frecuencia de red de los valores nominales, los motores deben mantener su potencia nominal si la suma de las desviaciones absolutas no supera el 6% y cada una de las desviaciones no supera la norma.
Velocidad del motor síncrono
GOST establece una serie de velocidades síncronas de rotación de motores asíncronos y, a una frecuencia de red de 50 Hz, existen los siguientes valores: 500, 600, 750, 1000, 1500 y 3000 rpm.
Momento dinámico de inercia del rotor del motor eléctrico.
La medida de la inercia de un cuerpo durante el movimiento de rotación es el momento de inercia, igual a la suma de los productos de las masas de todos los elementos puntuales por el cuadrado de sus distancias desde el eje de rotación. El momento de inercia del rotor del motor de inducción es igual a la suma de los momentos de inercia del eje multietapa, el núcleo, el devanado, el ventilador, la chaveta, las partes giratorias de los rodamientos, los portabobinas y las arandelas de empuje del rotor de fase, etc.
La fijación de los motores eléctricos al objeto se realiza mediante pies, bridas o pies y bridas al mismo tiempo.
Dimensiones de instalación de motores eléctricos asíncronos con rotor de jaula de ardilla de lámparas (a) y con brida (b)
Los motores eléctricos montados en patas tienen cuatro tamaños de montaje principales:
h (H) — distancia desde el eje del eje hasta la superficie de apoyo de las patas (tamaño básico),
b10 (A) — distancia entre los ejes de los orificios de montaje,
l10 (B) — distancia entre los ejes de los orificios de montaje (vista lateral),
l31 (C) — distancia desde el extremo de apoyo del extremo libre del eje hasta el eje de los orificios de montaje más cercanos en las patas.
Los motores eléctricos con bridas tienen cuatro tamaños de montaje principales:
d (M) — diámetro del círculo de los centros de los agujeros de montaje,
d25 (N) — diámetro de centrado de afilado,
d24 (P) — diámetro exterior de la brida,
l39 (R) es la distancia desde la superficie de apoyo de la brida hasta la superficie de apoyo del extremo del eje libre.
Características de los motores eléctricos
Características mecánicas y propiedades de arranque del motor.
La característica mecánica es la dependencia del par motor de su velocidad de rotación a tensión constante, frecuencia de red y resistencias externas en los circuitos de bobinado del motor.
Las propiedades de arranque se caracterizan por los valores de par de arranque Mp, par mínimo Mmin, momento máximo (crítico) Mcr, corriente de arranque Azp o potencia de arranque Pp o sus múltiplos. Se llama la dependencia del momento indicado en el momento de deslizamiento nominal característica mecánica relativa del motor eléctrico.
El par nominal del motor eléctrico, N / m, está determinado por la fórmula
Mnom = 9550 (Rnom / nnom)
donde Rnom — potencia nominal, kW; nnom — velocidad nominal, rpm.
La variedad de características mecánicas para diferentes modificaciones de motores de inducción se muestra en la figura.
Características mecánicas de los motores eléctricos asíncronos de rotor de jaula de ardilla: 1 — radar básico, 2 — con par de arranque aumentado, 3 — con deslizamiento aumentado.
Las características mecánicas de un grupo de motores que representan un segmento de la serie encajan en una zona determinada.La línea media de esta zona se denominará característica mecánica de grupo del segmento en serie. El ancho del área característica del grupo no excede el campo de tolerancia de momento.
Características de rendimiento de los motores eléctricos.
Las características de rendimiento son las dependencias de la potencia de entrada P1, la corriente en el devanado del estator Az, el par M, la eficiencia, el factor de potencia cos f y el deslizamiento s de la potencia neta del motor P2 a una tensión constante en los terminales del devanado del estator, la frecuencia de la red y las resistencias externas en los circuitos de bobinado del motor. Si tales dependencias están ausentes, los valores de eficiencia y cos f se pueden determinar aproximadamente a partir de las cifras.
Características de los motores asíncronos
Rendimiento del motor eléctrico con cargas parciales: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Factor de potencia del motor eléctrico a cargas parciales: 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
El motor eléctrico deslizante se puede determinar aproximadamente mediante la fórmula:
snom = s2 (P2 / Pnom),
y la corriente en la línea del estator de un motor eléctrico, según la fórmula:
donde I — corriente del estator, A, cos f — factor de potencia, Unominal — voltaje de línea nominal, V.
Velocidad del rotor del motor:
n = nc (1 — s),
donde nc — frecuencia síncrona de rotación del motor eléctrico, rpm.
Construcción de motores eléctricos.
Grado de protección motores eléctricos
El grado de protección de los motores eléctricos se define en GOST 17494-72. Las características del grado de protección y sus designaciones se definen en GOST 14254-80.Esta norma especifica el grado de protección del personal contra el contacto con partes vivas o móviles en motores eléctricos y contra la penetración de cuerpos extraños sólidos y agua en motores eléctricos.
El grado de protección se indica mediante dos letras latinas IP (Protección Internacional) y dos números. El primer dígito indica el grado de protección del personal contra el contacto con partes móviles o bajo tensión, así como el grado de protección contra la penetración de cuerpos extraños sólidos en los motores eléctricos. El segundo dígito indica el grado de protección contra la entrada de agua en los motores eléctricos
Métodos de enfriamiento de motores eléctricos.
Los métodos de refrigeración se indican con dos letras latinas 1C (International Cooling) y una característica del circuito de refrigeración.
Cada circuito de refrigeración de un motor eléctrico tiene una característica indicada por una letra latina que indica el tipo de refrigerante y dos números. El primer número indica el diseño del circuito para la circulación del refrigerante, el segundo, la forma de suministro de energía para la circulación del refrigerante. Si el motor eléctrico tiene dos o más circuitos de refrigeración, la designación muestra las características de todos los circuitos de refrigeración. Si el aire es el único refrigerante para el motor eléctrico, se permite omitir la letra que indica la naturaleza del gas.
Los siguientes métodos de enfriamiento se utilizan en motores asíncronos: IC01 — motores con grados de protección IP20, IP22, IP23 con ventilador ubicado en el eje del motor, IC05 — motores con grados de protección IP20, IP22, IP23 con ventilador adjunto que tiene un ventilador independiente variador, IC0041 — motores con grados de protección IP43, IP44, IP54 con refrigeración natural; IC0141 — motores con grados de protección IP43, IP44, IP54 con ventilador externo ubicado en el eje del motor, IC0541 — motores con grados de protección IP43, IP44, IP54 con ventilador adjunto con accionamiento independiente.
Motor soplado cerrado (grado de protección IP44)
Clases de resistencia al calor del sistema de aislamiento del motor eléctrico.
Los materiales aislantes utilizados en los motores eléctricos se dividen en clases según su resistencia al calor.
El material aislante se clasifica en una u otra clase en función de la temperatura máxima admisible. Los motores funcionan a diferentes temperaturas ambientales.
Como temperatura ambiente nominal para climas templados, a menos que se especifique lo contrario, se toma una temperatura de 40 ° C. El aumento de temperatura máximo permisible del devanado del motor se obtiene restando 40 al índice de temperatura del sistema de aislamiento.
Al elegir una clase de resistencia al calor más alta (por ejemplo, F en lugar de B), se pueden lograr dos objetivos de selección:
1) aumentar la potencia del motor con una vida útil teórica constante,
2) aumento de la vida útil y fiabilidad con potencia constante. En la mayoría de los casos, el uso de un aislamiento más resistente al calor pretende mejorar la confiabilidad del motor en condiciones de operación severas.