Характеристика электродвигателей

Одними из основных характеристик асинхронного электродвигателя являются номинальная установочная мощность N_H, номинальный ток I_Н и номинальная частота вращения n_Н. Номинальная мощность N_H пропорциональна номиналь­ной частоте вращения n_Н и номинальному вращающему моменту М_Н:

N_H ~ n_Н*М_Н

Если электродвигатель в обычном исполнении недогружен (потребляемая мощность меньше установочной), то он выходит на большую, чем номиналь­ная, частоту вращения (частота приближается к синхронной). Если нагрузка больше номинальной, то частота вращения немного уменьшается относитель­но номинальной, однако допустима перегрузка по токам потребления только до 10%.

При больших перегрузках возможен достаточно быстрый перегрев двигателя и выход из строя. Поэтому у радиальных вентиляторов с загнутыми вперед лопатками (у ко­торых потребляемая мощность резко увеличивается с ростом производи­тельности вентилятора) необходимо очень внимательно контролировать нагрузку при первом пуске в сети, что­бы исключить выход двигателя из строя. Если же используется электро­двигатель с повышенным скольжением, то допустимы довольно большие пе­регрузки, поэтому электродвигатель может значительно уменьшить оборо­ты. При этом следует контролировать температуру обмоток для зашиты их от перегрева. Так, например, асинхрон­ные двигатели с внешним ротором, которые применяются в канальных вентиляторах, уменьшают частоту вращения при увеличении производитель­ности с 2700 до 1900 об/мин.

Важной характеристикой электродвигателя являются также пускающие на­грузки. Если в качестве нагрузки двигателя рассматривать колесо вентилятора, то необходимо иметь в виду две составляющие — аэродинамическую нагрузку и нагрузку от момента инерции ротора (рабочее колесо со всей подвивши ме­ханикой — ротор узла вала, шкивы, ротор электродвигателя и т.д.). Мощность электродвигателе при­мерно пропорциональна частоте вращения (момент двигателя при пуске даже больше номинального). Потребляемая вентилятором аэродинамическая мощ­ность N_АД, пропорциональна кубу частоты вращения (момент аэродинамических сил пропорционален квадрату частоты вращения):

N_АД ~ n³

Таким образом, при запуске вентилятора аэродинамические силы практиче­ски не нагружают двигатель. Вторая составляющая нагрузки на двигатель при пу­ске связана с наличием момента инерции ротора J_РОТ. Для асинхронных элект­родвигателей обычного исполнения момент инерции нагрузки не должен превышать характерного расчетного момента инерции J_Р, кг*м², который может быть определен по формуле:

J_Р = 0,04*N_Н*k²

N_H — номинальная мощность двигателя, кВт; k — число пар полюсов двига­теля.

Для вентилятора, как правило, момент инерции ротора определяется мо­ментом инерции рабочего колеса. Моменты инерции рабочих колес иногда при­водятся в каталогах фирм, производящих вентиляторы.

Электродвигатели, как и вентиляторы, являются источниками шума и вибра­ций. Уровни излучаемой звуковой мощности обычно указываются в паспортах или в каталогах. Как правило, шум электродвигателя незначителен и на рабочем режиме намного ниже, чем аэродинамический шум самого вентилятора. Если же слышен шум электродвигателя, то необходимо разбираться с проблемами, воз­никшими с электродвигателем. Увеличенные вибрации электродвигателей, по крайней мере отечественного производства, встречаются довольно часто. Обыч­но они связаны с применением низкокачественных подшипников, реже — с не­достаточной балансировкой ротора двигателя. По уровню вибраций двигатели подразделяются на двигатели нормальной точности (N), повышенной точно­сти (R), высокой точности (S).