Номинальная частота вращения двигателя

Номинальная частота вращения двигателя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ

Electrical machines.
Rated speeds of rotation and tolerances

Срок действия с 01.07.74
до 01.07.79*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
постановлением Госстандарта СССР от 15.12.83 N 5954.
(ИУС N 3, 1984 год). — Примечание "КОДЕКС".

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 июля 1973 г. N 1867

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 1974 г.

Настоящий стандарт распространяется на электрические машины всех видов и устанавливает номинальные частоты вращения и допускаемые отклонения номинальной частоты вращения электрических машин независимо от областей их применения.

Стандарт не распространяется на электрические машины наземного, водного и воздушного транспорта с приводом, работающим с переменными частотами вращения, двигатели гребных винтов, генераторы для взрывных работ, велогенераторы, сельсины, шаговые и импульсные двигатели, стартеры, стартер-генераторы, гидрогенераторы мощностью свыше 10000 кВт, двигатели, применяемые в приводах электрической централизации стрелок и сигналов железнодорожного транспорта, двигатели с дуговым статором, двигатели гироскопов, фототелеграфной и другой аппаратуры документальной связи, применяемые в системах автономной синхронизации, двигатели погружных насосов, тяговые двигатели, электробуры и двигатели со встроенным редуктором.

Стандарт соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации PC 780-66 и PC 655-66.

1. ГЕНЕРАТОРЫ И ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Номинальные частоты вращения генераторов и двигателей постоянного тока должны соответствовать указанным в табл.1.

Номинальная частота вращения, об/мин

Знак "X" означает допустимость изготовления, знак "-" — недопустимость изготовления.

1. В технически обоснованных случаях допускается номинальная частота вращения 375 об/мин для генераторов постоянного тока мощностью свыше 100 кВт.

2. Допускается номинальная частота вращения 24000 об/мин для двигателей постоянного тока, входящих в состав электромашинных преобразователей.

1.2. Номинальные частоты вращения генераторов постоянного тока, когда их приводными двигателями являются асинхронные двигатели, должны быть меньше указанных в табл.1 на частоту вращения, определяемую величиной номинального скольжения приходного двигателя.

1.3. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока, когда эти двигатели работают при напряжении питания, изменяющемся в диапазоне 22 . . . 29, 95 . . . 170 или 175 . . . 320 В, относятся к работе двигателей при соответствующем номинальном напряжении по ГОСТ 721-74*.

* Взамен действует ГОСТ 721-77. — Примечание "КОДЕКС".

1.4. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока мощностью до 110 кВт, предназначенных для работы в электроприводе механизмов металлургических агрегатов, на кранах и других подъемно-транспортных механизмах, должны соответствовать ГОСТ 184-71.

1.5. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока мощностью 110 кВт и выше, предназначенных для привода шахтного подъема, прокатных станов и других механизмов, требующих широкого регулирования частоты вращения, должны быть следующие: 16; 20; 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 об/мин.

Примечание: Номинальные частоты вращения, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

1.6. Наименьшие частоты вращения двигателей постоянного тока с регулированием числа оборотов изменением поля главных полюсов и наибольшие частоты вращения двигателей с регулированием числа оборотов изменением напряжения на якоре при номинальном напряжении и номинальной нагрузке на валу должны соответствовать указанным в табл.1 и п.1.5.

1.7. Номинальные частоты вращения малогабаритных автотракторных двигателей постоянного тока мощностью до 0,075 кВт должны соответствовать ГОСТ 9443-67.

1.8. Допускаемые отклонения номинальной частоты вращения двигателей постоянного тока (при номинальной нагрузке и рабочей температуре отдельных частей) должны соответствовать указанным в табл.2.

Виды электрических машин

Отношение номинальной мощности, Вт, к номинальной частоте вращения, об/мин

Частота вращения: формула

Количество повторений каких-либо событий или их возникновения за одну единицу таймера называется частотой. Это физическая величина измеряется в герцах – Гц (Hz). Она обозначается буквами ν, f, F, и есть отношение количества повторяющихся событий к промежутку времени, в течение которого они произошли.

Вращение планет вокруг Солнца

При обращении предмета вокруг своего центра можно говорить о такой физической величине, как частота вращения, формула:

где:

  • N – количество оборотов вокруг оси или по окружности,
  • t – время, за которое они были совершены.

В системе СИ обозначается как – с-1 (s-1) и именуется как обороты в секунду (об/с). Применяют и другие единицы вращения. При описании вращения планет вокруг Солнца говорят об оборотах в часах. Юпитер делает одно вращение в 9,92 часа, тогда как Земля и Луна оборачиваются за 24 часа.

Номинальная скорость вращения

Прежде, чем дать определение этому понятию, необходимо определиться, что такое номинальный режим работы какого-либо устройства. Это такой порядок работы устройства, при котором достигаются наибольшая эффективность и надёжность процесса на продолжении длительного времени. Исходя из этого, номинальная скорость вращения – количество оборотов в минуту при работе в номинальном режиме. Время, необходимое для одного оборота, составляет 1/v секунд. Оно называется периодом вращения T. Значит, связь между периодом обращения и частотой имеет вид:

К сведению. Частота вращения вала асинхронного двигателя – 3000 об./мин., это номинальная скорость вращения выходного хвостовика вала при номинальном режиме работы электродвигателя.

Как найти или узнать частоты вращений различных механизмов? Для этого применяется прибор, который называется тахометр.

 Прибор для измерения частоты вращения – тахометр Testo 477

Угловая скорость

Когда тело движется по окружности, то не все его точки движутся с одинаковой скоростью относительно оси вращения. Если взять лопасти обычного бытового вентилятора, которые вращаются вокруг вала, то точка расположенная ближе к валу имеет скорость вращения больше, чем отмеченная точка на краю лопасти. Это значит, у них разная линейная скорость вращения. В то же время угловая скорость у всех точек одинаковая.

Угловая скорость представляет собой изменение угла в единицу времени, а не расстояния. Обозначается буквой греческого алфавита – ω и имеет единицу измерения радиан в секунду (рад/с). Иными словами, угловая скорость – это вектор, привязанный к оси обращения предмета.

Формула для вычисления отношения между углом поворота и временным интервалом выглядит так:

где:

  • ω – угловая скорость (рад./с);
  • ∆ϕ – изменение угла отклонения при повороте (рад.);
  • ∆t – время, затраченное на отклонение (с).

Обозначение угловой скорости употребляется при изучении законов вращения. Оно употребляется при описании движения всех вращающихся тел.

Угловая скорость в конкретных случаях

На практике редко работают с величинами угловой скорости. Она нужна при конструкторских разработках вращающихся механизмов: редукторов, коробок передач и прочего.

Вычислить её, применяя формулу, можно. Для этого используют связь угловой скорости и частоты вращения.

где:

  • π – число, равное 3,14;
  • ν – частота вращения, (об./мин.).

В качестве примера могут быть рассмотрены угловая скорость и частота вращения колёсного диска при движении мотоблока. Часто необходимо уменьшить или увеличить скорость механизма. Для этого применяют устройство в виде редуктора, при помощи которого понижают скорость вращения колёс. При максимальной скорости движения 10 км/ч колесо делает около 60 об./мин. После перевода минут в секунды это значение равно 1 об./с. После подстановки данных в формулу получится результат:

ω = 2*π*ν = 2*3,14*1 = 6,28 рад./с.

К сведению. Снижение угловой скорости часто требуется для того, чтобы увеличить крутящий момент или тяговое усилие механизмов.

Шестерёнчатый уменьшитель хода для мотокультиватора

Как определить угловую скорость

Принцип определения угловой скорости зависит от того, как происходит движение по окружности. Если равномерно, то употребляется формула:

Если нет, то придётся высчитывать значения мгновенной или средней угловой скорости.

Величина, о которой идёт разговор, векторная, и при определении её направления используют правило Максвелла. В просторечии – правило буравчика. Вектор скорости имеет одинаковое направление с поступательным перемещением винта, имеющего правую резьбу.

Правило Максвелла для угловой скорости

Рассмотрим на примере, как определить угловую скорость, зная, что угол поворота диска радиусом 0,5 м меняется по закону ϕ = 6*t:

ω = ϕ / t = 6 * t / t = 6 с-1

Вектор ω меняется из-за поворота в пространстве оси вращения и при изменении значения модуля угловой скорости.

Угол поворота и период обращения

Рассмотрим точку А на предмете, вращающимся вокруг своей оси. При обращении за какой-то период времени она изменит своё положение на линии окружности на определённый угол. Это угол поворота. Он измеряется в радианах, потому что за единицу берётся отрезок окружности, равный радиусу. Ещё одна величина измерения угла поворота – градус.

Читайте также  Замена масла в двигателе Фольксваген Поло седан

Когда в результате поворота точка А вернётся на своё прежнее место, значит, она совершила полный оборот. Если её движение повторится n-раз, то говорят о некотором количестве оборотов. Исходя из этого, можно рассматривать 1/2, 1/4 оборота и так далее. Яркий практический пример этому – путь, который проделывает фреза при фрезеровании детали, закреплённой в центре шпинделя станка.

Внимание! Угол поворота имеет направление. Оно отрицательное, когда вращение происходит по часовой стрелке и положительное при вращении против движения стрелки.

Если тело равномерно продвигается по окружности, можно говорить о постоянной угловой скорости при перемещении, ω = const.

В этом случае находят применения такие характеристики, как:

  • период обращения – T, это время, необходимое для полного оборота точки при круговом движении;
  • частота обращения – ν, это полное количество оборотов, которое совершает точка по круговой траектории за единичный временной интервал.

Интересно. По известным данным, Юпитер обращается вокруг Солнца за 12 лет. Когда Земля за это время делает вокруг Солнца почти 12 оборотов. Точное значение периода обращения круглого гиганта – 11,86 земных лет.

Циклическая частота вращения (обращения)

Скалярная величина, измеряющая частоту вращательного движения, называется циклической частотой вращения. Это угловая частота, равная не самому вектору угловой скорости, а его модулю. Ещё её именуют радиальной или круговой частотой.

Циклическая частота вращения – это количество оборотов тела за 2*π секунды.

У электрических двигателей переменного тока это частота асинхронная. У них частота вращения ротора отстаёт от частоты вращения магнитного поля статора. Величина, определяющая это отставание, носит название скольжения – S. В процессе скольжения вал вращается, потому что в роторе возникает электроток. Скольжение допустимо до определённой величины, превышение которой приводит к перегреву асинхронной машины, и её обмотки могут сгореть.

Устройство этого типа двигателей отличается от устройства машин постоянного тока, где токопроводящая рамка вращается в поле постоянных магнитов. Большое количество рамок вместил в себя якорь, множество электромагнитов составили основу статора. В трёхфазных машинах переменного тока всё наоборот.

При работе асинхронного двигателя статор имеет вращающееся магнитное поле. Оно всегда зависит от параметров:

  • частоты питающей сети;
  • количества пар полюсов.

Скорость вращения ротора состоит в прямом соотношении со скоростью магнитного поля статора. Поле создаётся тремя обмотками, которые расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.

Переход от угловой к линейной скорости

Существует различие между линейной скоростью точки и угловой скоростью. При сравнении величин в выражениях, описывающих правила вращения, можно увидеть общее между этими двумя понятиями. Любая точка В, принадлежащая окружности с радиусом R, совершает путь, равный 2*π*R. При этом она делает один оборот. Учитывая, что время, необходимое для этого, есть период Т, модульное значение линейной скорости точки В находится следующим действием:

ν = 2*π*R / Т = 2*π*R* ν.

Так как ω = 2*π*ν, то получается:

Следовательно, линейная скорость точки В тем больше, чем дальше от центра вращения находится точка.

К сведению. Если рассматривать в качестве такой точки города на широте Санкт-Петербурга, их линейная скорость относительно земной оси равна 233 м/с. Для объектов на экваторе – 465 м/с.

Числовое значение вектора ускорения точки В, движущейся равномерно, выражается через R и угловую скорость, таким образом:

а = ν2/ R, подставляя сюда ν = ω* R, получим: а = ν2/ R = ω2* R.

Это значит, чем больше радиус окружности, по которой движется точка В, тем больше значение её ускорения по модулю. Чем дальше расположена точка твердого тела от оси вращения, тем большее ускорение она имеет.

Поэтому можно вычислять ускорения, модули скоростей необходимых точек тел и их положений в любой момент времени.

Связь между угловой и линейной скоростями

Понимание и умение пользоваться расчётами и не путаться в определениях помогут на практике вычислениям линейной и угловой скоростей, а также свободно переходить при расчётах от одной величины к другой.

Видео

Механические и электрические характеристики асинхронных электродвигателей

В данной статье осветим тему механических и электрических характеристик электродвигателей. На примере асинхронного двигателя рассмотрим такие параметры как мощность, работа, КПД, косинус фи, вращающий момент, угловая скорость, линейная скорость и частота. Все эти характеристики оказываются важными при проектировании оборудования, в котором электродвигатели служат в качестве приводных.

Механические характеристики электродвигателя представляют собой зависимость угловой скорости ω от развиваемого им момента на валу, т.е. ω = f (M). Различают естественные и искусственные механические характеристики электродвигателя.

Естественная механическая характеристика соответствует работе электродвигателя с номинальными параметрами при нормальной схеме включения. Искусственная механическая характеристика соответствует работе электродвигателя с параметрами, отличающимися от номинальных, например, при введении сопротивления, изменении питающего напряжения, частоты и др.

Механические характеристики электродвигателей

Механические характеристики электродвигателей: 1 — абсолютно жесткая характеристика, 2 — жесткая характеристика, 3 — мягкая механическая характеристика

Сегодня особенно широко распространены в промышленности именно асинхронные электродвигатели, поэтому на их характеристиках и остановимся.

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Для примера рассмотрим АИР80В2У3.

Асинхронный электродвигатель АИР80В2У3

Номинальная механическая мощность асинхронного электродвигателя

На шильдике (на паспортной табличке) электродвигателя указывается всегда номинальная механическая мощность на валу данного двигателя. Это не та электрическая мощность, которую данный электродвигатель потребляет из сети.

Так, например, для двигателя АИР80В2У3, номинал в 2200 ватт соответствует именно механической мощности на валу. То есть в оптимальном рабочем режиме данный двигатель способен выполнять механическую работу 2200 джоулей каждую секунду. Обозначим эту мощность как P1 = 2200 Вт.

Номинальная механическая мощность асинхронного электродвигателя

Номинальная активная электрическая мощность асинхронного электродвигателя

Чтобы определить номинальную активную электрическую мощность асинхронного электродвигателя, опираясь на данные с шильдика, необходимо принять в расчет КПД. Так, для данного электродвигателя КПД составляет 83%.

Номинальная активная электрическая мощность асинхронного электродвигателя

Что это значит? Это значит, что только часть активной мощности, подаваемой из сети на обмотки статора двигателя, и безвозвратно потребляемой двигателем, преобразуется в механическую мощность на валу. Активная мощность равна P = P1/КПД. Для нашего примера, по представленному шильдику видим, что P1 = 2200, КПД = 83%. Значит P = 2200/0,83 = 2650 Вт.

Номинальная полная электрическая мощность асинхронного электродвигателя

Полная электрическая мощность, подаваемая на статор электродвигателя от сети всегда больше механической мощности на валу и больше активной мощности, безвозвратно потребляемой электродвигателем.

Номинальная полная электрическая мощность асинхронного электродвигателя

Для нахождения полной мощности достаточно активную мощность разделить на косинус фи. Таким образом, полная мощность S = P/Cosφ. Для нашего примера P = 2650 Вт, Cosφ = 0,87. Следовательно полная мощность S = 2650/0,87 = 3046 ВА.

Номинальная реактивная электрическая мощность асинхронного электродвигателя

Часть полной мощности, подаваемой на обмотки статора асинхронного электродвигателя, возвращается в сеть. Это реактивная мощность Q.

Реактивная мощность связана с полной мощностью через sinφ, и связана с активной и с полной мощностью через квадратный корень. Для нашего примера:

Q = √( 3046 2 — 2650 2 ) = 1502 ВАР

Реактивная мощность Q измеряется в ВАР — в вольт-амперах реактивных.

Теперь давайте рассмотрим механические характеристики нашего асинхронного двигателя: номинальный рабочий момент на валу, угловую скорость, линейную скорость, частоту вращения ротора и ее связь с частотой питания электродвигателя.

Частота вращения ротора асинхронного электродвигателя

Скорость вращательного движения на практике часто оценивается частотой вращения, то есть числом оборотов вала двигателя в минуту. Угловая скорость выражается в радианах в секунду (рад/с). Угловой скоростью удобнее пользоваться при выводе формул и проведении расчетов, частотой вращения — при практической оценке скоростных свойств двигателей.

На шильдике мы видим, что при питании переменным током частотой в 50 Гц, ротор двигателя совершает при номинальной нагрузке 2870 оборотов в минуту, обозначим эту частоту как n1.

Частота вращения ротора асинхронного электродвигателя

Что это значит? Поскольку магнитное поле в обмотках статора создается переменным током частотой 50 Гц, то для двигателя с одной парой полюсов (коим является АИР80В2У3) частота «вращения» магнитного поля, синхронная частота n, оказывается равной 3000 оборотов в минуту, что тождественно 50 оборотам в секунду.

Но поскольку двигатель асинхронный, то п оявление в обмотке ротора ЭДС и вращающего момента возможно только при наличии разности между скоростями магнитного поля и ротора. Это различие называют скольжением (s). Ротор вращается с отставанием на величину скольжения .

Значение s можно определить, разделив разность синхронной и асинхронной частот на синхронную частоту, и выразив это значение в процентах:

s = ( ( n – n1 )/ n) *100%

Для нашего примера s = ( (3000 – 2870)/3000 ) *100% = 4,3%.

Угловая скорость асинхронного двигателя

Угловая скорость асинхронного двигателя

Угловая скорость ω выражается в радианах в секунду. Для определения угловой скорости достаточно частоту вращения ротора n1 перевести в обороты в секунду (f), и умножить на 2 Пи, поскольку один полный оборот составляет 2 Пи или 2*3,14159 радиан. Для двигателя АИР80В2У3 асинхронная частота n1 составляет 2870 оборотов в минуту, что соответствует 2870/60 = 47,833 оборотам в секунду.

Умножая на 2 Пи, имеем: 47,833*2*3,14159 = 300,543 рад/с. Можно перевести в градусы, для этого вместо 2 Пи подставить 360 градусов, тогда для нашего примера получится 360*47,833 = 17220 градусов в секунду. Однако подобные расчеты обычно ведут именно в радианах в секунду. Поэтому угловая скорость ω = 2*Пи*f, где f = n1/60.

Линейная скорость асинхронного электродвигателя

Линейная скорость асинхронного электродвигателя

Линейная скорость v относится к оборудованию, на котором асинхронный двигатель установлен в качестве привода. Так, если на вал двигателя установлен шкив или, скажем, наждачный диск, известного радиуса R, то линейная скорость точки на краю шкива или диска может быть найдена по формуле:

Номинальный вращающий момент асинхронного двигателя

Каждый асинхронный электродвигатель характеризуется номинальным вращающим моментом Мн. Вращающий момент М связан с механической мощностью P1 через угловую скорость следующим образом:

Вращающий момент или момент силы, действующей на определенном расстоянии от центра вращения, для двигателя сохраняется, причем с ростом радиуса уменьшается сила, а чем радиус меньше, тем больше сила, поскольку:

Так, чем больше радиус шкива, тем меньшая сила действует на его краю, а наибольшая сила действует непосредственно на валу электродвигателя.

Номинальный вращающий момент асинхронного двигателя

Для приведенного в качестве примера двигателя АИР80В2У3 мощность P1 равна 2200 Вт, а частота n1 равна 2870 оборотов в минуту или f = 47,833 оборота в секунду. Следовательно угловая скорость составляет 2*Пи*f, то есть 300,543 рад/с, и номинальный вращающий момент Мн равен P1/(2*Пи*f). Мн = 2200/(2*3,14159*47,833) = 7,32 Н*м.

Таким образом, исходя из данных, указанных на шильдике асинхронного электродвигателя, можно найти все основные электрические и механические его параметры.

Надеемся, что данная статья помогла вам разобраться в том, как связаны между собой угловая скорость, частота, вращающий момент, активная, полезная и полная мощность, а также КПД электродвигателя.

ГОСТ 10683-73
Машины электрические. Номинальные частоты вращения и допускаемые отклонения

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на электрические машины всех видов и устанавливает номинальные частоты вращения электрических машин независимо от областей их применения.

Ограничение срока действия снято: Постановление Госстандарта № 5951 от 15.12.83

Оглавление

1 Генераторы и двигатели постоянного тока

2 Синхронные генераторы и двигатели

3 Асинхронные двигатели

4 Универсальные и однофазные коллекторные двигатели

5 Тахометрические генераторы

Приложение (справочное) Пояснение терминов, встречающихся в стандарте

Дата введения 01.07.1974
Добавлен в базу 01.09.2013
Актуализация 01.01.2021

Этот ГОСТ находится в:

  • Раздел Экология
    • Раздел 29 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
      • Раздел 29.160 Машины электрические вращающиеся
        • Раздел 29.160.01 Машины вращающиеся в целом
        • Раздел Электроэнергия
          • Раздел 29 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
            • Раздел 29.160 Машины электрические вращающиеся
              • Раздел 29.160.01 Машины вращающиеся в целом

              Организации:

              30.07.1973 Утвержден Госстандарт СССР 1867
              Разработан НИПТИЭМ
              Издан Издательство стандартов 1973 г.

              Electric machines. Rated speeds of rotation and tolerances

              Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

              ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

              МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ. НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ГОСТ 10683-73

              ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

              ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

              МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ. НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ

              щения, получающимся в результате исполнения асинхронных трехфазных, двухфазных и однофазных двигателей с числом полюсов 2, 4, 6 и 8.

              3.3. Номинальные частоты вращения асинхронных двигателей должны быть менее указанных в табл. 6 на частоту вращения, определяемую величиной номинального скольжения.

              3.4. Номинальное скольжение асинхронных двигателей должно оговариваться в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

              Допускаемое отклонение от номинального скольжения — по ГОСТ 183-66.

              4. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

              4.1. Номинальные частоты вращения универсальных и одно

              фазных коллекторных двигателей должны быть следующие: 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 8000, 10000, 12000, 15000, 18000 и

              Номинальные частоты вращения универсальных коллекторных двигателей определяют при работе на переменном токе.

              4.2. Допускаемые отклонения номинальной частоты вращения универсальных и однофазных коллекторных двигателей должны быть следующие:

              а) двигатели мощностью до 40 Вт — по стандартам или техническим условиям на конкретные типы двигателей;

              б) двигатели мощностью от 40 до 100 Вт:

              с ответвлением в обмотке возбуждения— ±20%;

              без ответвления в обмотке возбуждения — 1“^.’

              в) двигатели мощностью свыше 100 Вт:

              с ответвлением в обмотке возбуждения — ±17%;

              без ответвления в обмотке возбуждения—

              4.3. Допускаемые отклонения номинальной частоты вращения коллекторных двигателей переменного тока с параллельным возбуждением:

              наибольшее—Ь5% от синхронной частоты вращения;

              наименьшее—5% от синхронной частоты вращения.

              5. ТАХОМЕТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ

              5.1. Номинальные частоты вращения тахометрических генераторов должны соответствовать указанным в табл. 7.

              5.2. Допускаемые отклонения номинальной частоты вращения тахометрических генераторов устанавливаются в стандартах или технических условиях на конкретные типы тахогенераторов.

              Номинальная частота вращения, об/мин

              Т ахометрические генераторы постоянного тока

              Тахометрические генераторы переменного тока

              частота переменного тока по ГОСТ 6697-67, Гц

              6. ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И УСИЛИТЕЛИ

              6.1. Номинальные частоты вращения двигателей и генераторов, входящих в состав электромашинных преобразователей и усилителей, должны соответствовать указанным в табл. 1, 3, 5 и 6. При этом частоты электромашинных преобразователей должны выбираться в соответствии с частотами приводных двигателей, а частоты электромашинных усилителей — в соответствии с частотами генераторов.

              6.2. Допускается в технически обоснованных случаях для электромашинных преобразователей с частотой выходного напряжения 500 и 1000 Гц и для электромашинных усилителей применять номинальную частоту вращения 7500 об/мин.

              6.3. Допускаемые отклонения номинальной частоты вращения электромашинных преобразователей и усилителей должны соответствовать отклонениям, предусмотренным пп. 1.8, 1.9, 2.4, 2.7 и 3.4.

              Пояснение терминов, встречающихся в стандарте, дано в справочном приложении.

              ПРИЛОЖЕНИЕ к ГОСТ 10683-73 Справочное

              ПОЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В СТАНДАРТЕ

              1. Под номинальным значением частоты вращения тахогенератора следует понимать наибольшее значение частоты вращения, при которой сохраняется класс точности тахогенератора.

              2. Допускаемым отклонением частоты вращения называется разность между наибольшей или наименьшей частотой вращения и номинальной частотой вращения.

              Наибольшая (наименьшая) частота вращения численно равна номинальной частоте вращения, увеличенной (уменьшенной) на абсолютную величину отклонения частоты вращения.

              3. Допускаемые отклонения частоты вращения относятся к режимам работы и условиям применения электрических машин, оговоренным стандартами или техническими условиями на конкретные типы электрических машин, и не относятся к аварийным и переходным режимам.

              При этом в стандартах или технических условиях оговаривается, относятся ли принятые отклонения ко всем режимам работы и условиям применения или к определенным режимам работы и условиям применения.

              4. Допускаемые отклонения частоты вращения могут быть:

              двухсторонние симметричные (симметричные являются предпочтительными)

              и двухсторонние несимметричные (±)

              Абсолютное значение одностороннего допускаемого отклонения или абсолютное значение наибольшей величины двухстороннего несимметричного допускаемого отклонения должно соответствовать одному из значений, установленных стандартом.

              Допускаемые отклонения частоты вращения указывают в об/мин непосредственно после номинального значения частоты вращения.

              Редактор В. П. Огурцов Технический редактор В. Н. Солдатова Корректор Е. И. Морозова

              Сдано в наб. 14.06.73 Подп. в печ. 12.09.73 0,75 п. л. Тир. 8000

              Издательство стандартов. Москва, Д-22, Новопресненский пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 1518

              РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом электромашиностроения ШИПТИЭМ)

              Директор Петров В. М,

              Руководитель темы Горецкий Э. В.

              Исполнители: Еремин В. В.г Гутов С. Н., Безрукова В. Д.

              ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

              Директор Верченко В. Р.

              УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 июля 1973 г. № 1867

              ©Издательство стандартов, 1973

              УДК 621.313(083J4) Группа Е60

              ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

              МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ. НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ

              Rated speeds of rotation and tolerances

              Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 июля 1973 г. № 1867 срок действия установлен

              с 01.07 1974 г. до 01.07 1979 г.

              Несоблюдение стандарта преследуется по закону

              Настоящий стандарт распространяется на электрические машины всех видов и устанавливает номинальные частоты вращения и допускаемые отклонения номинальной частоты вращения электрических машин независимо от областей их применения.

              Стандарт нс распространяется на электрические машины наземного, водного и воздушного транспорта с приводом, работающим с переменными частотами вращения, двигатели гребных винтов, генераторы для взрывных работ, велогенераторы, сельсины, шаговые и импульсные двигатели, стартеры, стартер-генераторы, гидрогенераторы мощностью свыше 10000 кВт, двигатели, применяемые в приводах электрической централизации стрелок и сигналов железнодорожного транспорта, двигатели с дуговым статором, двигатели гироскопов, фототелеграфной и другой аппаратуры документальной связи, применяемые в системах автономной синхронизации, двигатели погружных насосов, тяговые двигатели, электробуры и двигатели со встроенным редуктором.

              Стандарт соответствует рекомендациям СЭВ по стандартизации PC 780—66 и PC 655—66.

              1. ГЕНЕРАТОРЫ И ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

              1.1. Номинальные частоты вращения генераторов и двигателей постоянного тока должны соответствовать указанным в табл. 1.

              Издание официальное Перепечатка воспрещена

              Номинальная частота вращения, об/мин

              Знак «X» означает допустимость изготовления, знак «—» — недопустимость изготовления.

              1. В технически обоснованных случаях допускается номинальная частота вращения 375 об/мин для генераторов постоянного тока мощностью свыше 100 кВт.

              2. Допускается номинальная частота вращения 24000 об/мин для двигателей постоянного тока, входящих в состав электромашинных преобразователей.

              1.2. Номинальные частоты вращения генераторов постоянного тока, когда их приводными двигателями являются асинхронные двигатели, должны быть меньше указанных в табл. 1 на частоту вращения, определяемую величиной номинального скольжения приводного двигателя.

              1.3. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока, когда эти двигатели работают при напряжении питания, изменяющемся в диапазоне 22. 29, 95. 170 или 175. 320 В,

              относятся к работе двигателей при соответствующем номинальном напряжении по ГОСТ 721-62.

              1.4. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока мощностью до ПО кВт, предназначенных для работы в электроприводе механизмов металлургических агрегатов, на кранах и других подъемно-транспортных механизмах, должны соответствовать ГОСТ 184-71.

              1.5. Номинальные частоты вращения двигателей постоянного тока мощностью ПО кВт и выше, предназначенных для привода шахтного подъема, (прокатных станов и других механизмов, требующих широкого регулирования частоты вращения, должны быть следующие: 16; 20; 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50’; (56); 63; (71); 80; (90); 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 об/мин.

              Примечание. Номинальные частоты вращения, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

              1.6. Наименьшие частоты вращения двигателей постоянного тока с регулированием числа оборотов изменением поля главных полюсов и наибольшие частоты вращения двигателей с регулированием числа оборотов изменением напряжения на якоре при номинальном напряжении и номинальной нагрузке на валу должны соответствовать указанным в табл. 1 и п. 1.5.

              1.7. Номинальные частоты вращения малогабаритных автотракторных двигателей постоянного тока мощностью до 0,075 кВт должны соответствовать ГОСТ 9443-67.

              Основные параметры электродвигателя

              Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

              Механическая мощность

              Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

              • где P – мощность, Вт,
              • A – работа, Дж,
              • t — время, с

              Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы.

              • где s – расстояние, м

              Для вращательного движения

              • где θ – угол, рад
              • где ω – углавая частота, рад/с,

              Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

              Частота вращения

              • где n — частота вращения электродвигателя, об/мин

              Момент инерции ротора

              Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

              • где J – момент инерции, кг∙м 2 ,
              • m — масса, кг

              1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (кг∙м 2 )

              Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

              • где ε – угловое ускорение, с -2

              Коэффициент полезного действия электродвигателя

              Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

              • где η – коэффициент полезного действия электродвигателя,
              • P1 — подведенная мощность (электрическая), Вт,
              • P2 — полезная мощность (механическая), Вт
                  При этом

                потери в электродвигатели

                  обусловлены:
                • электрическими потерями — в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
                • магнитными потерями — потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
                • механическими потерями — потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
                • дополнительными потерями — потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

                КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

                Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

                IEC 60034-31

                Номинальное напряжение

                Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики.

                Электрическая постоянная времени

                Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

                • где – постоянная времени, с

                Момент электродвигателя

                Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

                • где M – вращающий момент, Нм;
                • F – сила, Н;
                • r – радиус-вектор, м
                • где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
                • nном — номинальная частота вращения, мин -1

                Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

                1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)
                1 lb = 4,448222 N (Н)

                момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

                1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)
                1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

                Механическая характеристика

                Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

                Области применения электродвигателей

                Электродвигатели являются крупнейшими потребителями электроэнергии в мире, на них приходится около 45% от всей потребляемой электроэнергии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: