Ce que vous pouvez apprendre sur un moteur électrique en connaissant ses données de catalogue
Les catalogues de moteurs asynchrones contiennent toutes les données nécessaires à la sélection des moteurs.
Les catalogues indiquent : la taille du moteur, la puissance nominale pour le mode S1 (fonctionnement continu), la vitesse à la puissance nominale, le courant statorique à la puissance nominale, le rendement à la puissance nominale, le facteur de puissance à la puissance nominale, la fréquence du courant de démarrage, c'est-à-dire is. courant de démarrage initial à la puissance nominale ou multiple de la puissance de démarrage, c'est-à-dire le rapport de la puissance totale de démarrage à la puissance nominale, le multiple du couple de démarrage initial, le multiple du couple minimum, le moment d'inertie dynamique du rotor.
En plus de ces données liées au mode nominal ou de démarrage, les catalogues fournissent des données plus détaillées sur l'évolution du rendement et du facteur de puissance lorsque la charge de l'arbre moteur change. Ces données sont présentées sous forme de tableau ou de graphique.À l'aide de ces données, il est également possible de calculer le courant et le glissement du stator à différentes charges sur l'arbre.
Les catalogues indiquent également les cotes nécessaires pour monter le moteur sur site et le raccorder au réseau.
Les différentes étapes du développement, de la distribution, de l'installation, de l'exploitation et de la réparation des moteurs nécessitent différents niveaux de détail. Dans la plupart des cas, les détails au niveau de la taille sont suffisants. La description du catalogue de taille standard des moteurs des séries 4A et AI contient des caractéristiques désignées par un maximum de 24 caractères.
Exemples 4A160M4UZ — Moteur à induction série 4A, avec degré de protection IP44, le lit et les boucliers sont en fonte, la hauteur de l'axe de rotation est de 160 mm, il est réalisé dans un lit de longueur moyenne M, tétrapolaire, destiné aux travaux en climat tempéré, catégorie 3.
4АА56В4СХУ1 - moteur asynchrone de la série 4A avec degré de protection IP44, le châssis et les boucliers sont en aluminium, la hauteur de l'axe de rotation est de 56 mm, il a un noyau long, à quatre pôles, modification agricole en fonction des conditions environnementales, destiné pour un fonctionnement en climat tempéré, catégorie 1 par emplacement.
La puissance nominale du moteur est la puissance mécanique de l'arbre dans le mode de fonctionnement auquel il est destiné par le constructeur.
Nombre de puissances nominales des moteurs électriques : 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 ; onze; 15; 18,5 ; 22; trente; 37; 45 ; 55; 75; 90 ; 110 ; 132 ; 160 ; 200 ; 250 ; 315 ; 400kW.
La puissance maximale autorisée du moteur peut varier en fonction des changements de mode de fonctionnement, de température du liquide de refroidissement et d'altitude.
Les moteurs doivent conserver leur puissance nominale lorsque la tension du réseau s'écarte de la valeur nominale de ± 5 % à la fréquence nominale du réseau et lorsque la fréquence du réseau s'écarte de ± 2,5 % à la tension nominale. Avec un écart simultané de la tension et de la fréquence du réseau par rapport aux valeurs nominales, les moteurs doivent maintenir leur puissance nominale si la somme des écarts absolus ne dépasse pas 6% et que chacun des écarts ne dépasse pas la norme.
Vitesse du moteur synchrone
Un certain nombre de vitesses de rotation synchrones des moteurs asynchrones sont définies par GOST et à une fréquence de réseau de 50 Hz, il existe les valeurs suivantes : 500, 600, 750, 1000, 1500 et 3000 tr/min.
Moment d'inertie dynamique du rotor du moteur électrique
La mesure de l'inertie d'un corps pendant un mouvement de rotation est le moment d'inertie, égal à la somme des produits des masses de tous les éléments ponctuels par le carré de leurs distances à l'axe de rotation. Le moment d'inertie du rotor du moteur à induction est égal à la somme des moments d'inertie de l'arbre à plusieurs étages, du noyau, de l'enroulement, du ventilateur, de la clavette, des pièces rotatives des roulements, des porte-bobines et des rondelles de butée du rotor de phase, etc.
La fixation des moteurs électriques à l'objet se fait au moyen de pieds, brides ou pieds et brides en même temps.
Dimensions d'installation des moteurs électriques asynchrones avec rotor à cage d'écureuil de lampes (a) et avec bride (b)
Les moteurs électriques montés sur pattes ont quatre tailles de montage principales :
h (H) - distance entre l'axe de l'arbre et la surface d'appui des jambes (taille de base),
b10 (A) — distance entre les axes des trous de montage,
l10 (B) — distance entre les axes des trous de montage (vue latérale),
l31 (C) — distance entre l'extrémité de support de l'extrémité libre de l'arbre et l'axe des trous de montage les plus proches dans les pattes.
Les moteurs électriques à brides ont quatre tailles de montage principales :
d (M) — diamètre du cercle des centres des trous de montage,
d25 (N) — diamètre de centrage de l'affûtage,
d24 (P) — diamètre extérieur de la bride,
l39 (R) est la distance entre la surface d'appui de la bride et la surface d'appui de l'extrémité de l'arbre libre.
Caractéristiques des moteurs électriques
Caractéristiques mécaniques et propriétés de démarrage du moteur
La caractéristique mécanique est la dépendance du couple du moteur à sa vitesse de rotation à tension constante, à la fréquence du réseau et aux résistances externes dans les circuits d'enroulement du moteur.
Les propriétés de démarrage sont caractérisées par les valeurs du couple de démarrage Mp, du couple minimum Mmin, du moment maximum (critique) Mcr, du courant de démarrage Azp ou de la puissance de démarrage Pp ou de leurs multiples. La dépendance du moment indiqué sur la caractéristique mécanique relative du moment de glissement nominal du moteur électrique est appelée.
Le couple nominal du moteur électrique, N / m, est déterminé par la formule
Mnom = 9550 (Rnom / nnom)
où Rnom — puissance nominale, kW ; nnom — vitesse nominale, tr/min.
La variété des caractéristiques mécaniques pour différentes modifications des moteurs à induction est illustrée sur la figure.
Caractéristiques mécaniques des moteurs électriques asynchrones à rotor à cage d'écureuil: 1 - radar de base, 2 - avec couple de démarrage accru, 3 - avec glissement accru.
Les caractéristiques mécaniques d'un groupe de moteurs représentant un segment de la série s'inscrivent dans une certaine zone.La ligne médiane de cette zone sera appelée la caractéristique mécanique de groupe du segment de série. La largeur de la zone caractéristique de groupe ne dépasse pas le champ de tolérance de moment.
Caractéristiques de performance des moteurs électriques
Les caractéristiques de performance sont les dépendances de la puissance d'entrée P1, du courant dans l'enroulement du stator Az, du couple M, du rendement, du facteur de puissance cos f et du glissement s sur la puissance nette du moteur P2 à tension constante aux bornes de l'enroulement du stator, la fréquence du réseau et les résistances externes dans les circuits d'enroulement du moteur. Si de telles dépendances sont absentes, les valeurs d'efficacité et de cos f peuvent être déterminées approximativement à partir des chiffres.
Caractéristiques des moteurs asynchrones
Rendement du moteur électrique aux charges partielles : 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Facteur de puissance du moteur électrique à charges partielles : 1 — P2 / P2nom = 0,5, 2 — P2 / P2nom = 0,75, 3 — P2 / P2nom = 1,25
Le moteur électrique coulissant peut être déterminé approximativement par la formule :
snom = s2 (P2 / Pnom),
et courant sur la ligne de stator d'un moteur électrique — selon la formule :
où I — courant du stator, A, cos f — facteur de puissance, Unominal — tension de ligne nominale, V.
Vitesse du rotor du moteur :
n = nc (1 — s),
où nc — fréquence de rotation synchrone du moteur électrique, rpm.
Construction de moteurs électriques
Degré de protection des moteurs électriques
Le degré de protection des moteurs électriques est défini dans GOST 17494-72. Les caractéristiques du degré de protection et leurs désignations sont définies dans GOST 14254-80.Cette norme spécifie le degré de protection du personnel contre le contact avec des pièces sous tension ou en mouvement dans les moteurs électriques et contre la pénétration de corps étrangers solides et d'eau dans les moteurs électriques.
Le degré de protection est indiqué par deux lettres latines IP (International Protection) et deux chiffres. Le premier chiffre indique le degré de protection du personnel contre le contact avec des pièces mobiles ou sous tension, ainsi que le degré de protection contre la pénétration de corps étrangers solides dans les moteurs électriques. Le deuxième chiffre indique le degré de protection contre l'infiltration d'eau dans les moteurs électriques
Méthodes de refroidissement des moteurs électriques
Les méthodes de refroidissement sont indiquées par deux lettres latines 1C (International Cooling) et une caractéristique du circuit de refroidissement.
Chaque circuit de refroidissement d'un moteur électrique a une caractéristique indiquée par une lettre latine indiquant le type de fluide frigorigène et deux chiffres. Le premier chiffre indique la conception du circuit pour la circulation du réfrigérant, le second - la manière de fournir de l'énergie pour la circulation du réfrigérant. Si le moteur électrique comporte deux circuits de refroidissement ou plus, la désignation indique les caractéristiques de tous les circuits de refroidissement. Si l'air est le seul réfrigérant du moteur électrique, il est permis d'omettre la lettre indiquant la nature du gaz.
Les méthodes de refroidissement suivantes sont utilisées dans les moteurs asynchrones : IC01 — moteurs avec degrés de protection IP20, IP22, IP23 avec un ventilateur situé sur l'arbre du moteur, IC05 — moteurs avec degrés de protection IP20, IP22, IP23 avec un ventilateur attaché ayant un variateur , IC0041 — moteurs avec degrés de protection IP43, IP44, IP54 avec refroidissement naturel ; IC0141 — moteurs avec degrés de protection IP43, IP44, IP54 avec un ventilateur externe situé sur l'arbre du moteur, IC0541 — moteurs avec degrés de protection IP43, IP44, IP54 avec un ventilateur attaché ayant un entraînement indépendant.
Moteur soufflé fermé (degré de protection IP44)
Classes de résistance à la chaleur du système d'isolation du moteur électrique
Les matériaux isolants utilisés dans les moteurs électriques sont divisés en classes selon leur résistance à la chaleur.
Le matériau isolant est classé dans l'une ou l'autre classe en fonction de la température maximale admissible. Les moteurs fonctionnent à différentes températures ambiantes.
Pour la température ambiante assignée pour les climats tempérés, sauf indication contraire, on prend une température de 40 ° C. L'échauffement maximal admissible de l'enroulement du moteur est obtenu en soustrayant 40 de l'indice de température du système d'isolation.
Lors du choix d'une classe de résistance à la chaleur plus élevée (par exemple F au lieu de B), deux objectifs de sélection peuvent être atteints :
1) augmenter la puissance du moteur avec une durée de vie théorique constante,
2) augmentation de la durée de vie et de la fiabilité à puissance constante. Dans la plupart des cas, l'utilisation d'une isolation plus résistante à la chaleur vise à améliorer la fiabilité du moteur dans des conditions de fonctionnement sévères.