Схема мотора: Деталировка 2-х тактного лодочного мотора TOHATSU 9.8 л.с.

Содержание

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ

В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной «восьмёркой». Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная «шестёрка» объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана…

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас — от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность — от 35 л.с./л для безнаддувного дизеля до 100 л.с./л для форсированного бензинового «атмосферника». Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно.

Очень маленькие цилиндры часто встречаются на японских микролитражках: например, объём рядной «четвёрки» у Subaru R1 — всего 658 см³. Из «европейцев» отличился трёхцилиндровый дизельный Smart — 799 «кубиков». Есть цилиндры-напёрстки и у «корейцев»: трехцилиндровый Matiz — это 796 «кубиков», а четырёхцилиндровый — 995. «Четвёркой» объёмом 1086 см³ оснащаются Hyundai i10 и Kia Picanto. На другом полюсе — конечно же «американцы». Объём V-образной «восьмёрки» купе Chevrolet Corvette Z06 составляет 7011 см³. Хотя японцы, например, оснащали внедорожник Nissan Patrol предыдущего поколения рядной «шестёркой» TB48DE объёмом 4758 «кубиков».

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у 200-сильного будет четыре, пять или шесть цилиндров, у 300-сильного — восемь… Но как эти цилиндры расположить? Иными словами — по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Простота хуже компактности

О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель — рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров — получаем необходимый рабочий объём.

Двигатель R3 (А). Угол между кривошипами — 120°.
Добиться равномерности вспышек в двухцилиндровом двигателе (В) можно только при двухтактном цикле.
А такой мотор (C), например, стоит на «Оке». Поршни движутся синфазно.

Двух- и трёхцилиндровые двигатели встречаются на автомобилях нечасто, хотя мода на «двухгоршковые» моторчики набирает обороты. Тому способствуют продвинутые системы смесеобразования и применение турбонаддува (как, например, на 85-сильной двухцилиндровой турбоверсии хэтчбека Fiat 500). А вот рядная «четвёрка» попала в самый массовый диапазон рабочего объёма легковых автомобилей — от 1,0 до 2,4 л.

В современных четырёхтактных двухцилиндровых двигателях, вроде турбомотора Фиата 500, проблему вибраций отчасти решает балансирный вал.

Пятицилиндровые рядные моторы появились на серийных автомобилях сравнительно недавно — в середине 70-х годов. Первым был Mercedes-Benz со своими дизельными «пятёрками» — они появились в 1974 году (на модели 300D с кузовом W123). Через два года увидел свет пятицилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х годов такие моторы сделали Volvo и FIAT.

Рядные «шестёрки», до недавнего времени столь популярные в Европе, нынче во мгновение ока стали вымирающим видом. А про рядную «восьмёрку» и говорить нечего — с ней практически распрощались еще в 30-х годах. Почему?

Ответ прост. С ростом числа цилиндров двигатель становится длиннее, и это создаёт массу неудобств при компоновке. Например, втиснуть поперёк моторного отсека переднеприводного автомобиля рядную «шестёрку» удавалось в считанных случаях — можно припомнить лишь английский Austin Maxi 2200 середины 60-х годов (тогда конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем) и Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач.

Два мотора R3, составленные друг за другом, дают великолепный результат — абсолютно уравновешенную рядную «шестёрку».

Как укоротить рядный мотор? Его можно «распилить» пополам, поставить две половинки рядом друг с другом и заставить работать на один коленвал. Такие моторы, у которых цилиндры расположены в виде латинской буквы V, вдвое короче рядных — наибольшее распространение получили двигатели с углом развала блока 60° и 90°. А V-образный мотор с углом развала блока 180°, в котором цилиндры расположены друг против друга, называют оппозитным (или «боксером» — обозначения В2, В4, В6 и т. д. происходят именно от слова boxer).

Такие моторы сложнее рядных — например, у них две головки цилиндров (каждая со своей прокладкой и коллекторами), больше распредвалов, сложнее схема их привода. А оппозитные двигатели ещё и занимают много места в ширину. Поэтому из компоновочных соображений они применяются довольно редко — производителей «боксеров» можно пересчитать по пальцам.

А как сделать V-образный двигатель еще компактнее? Одно из простых, на первый взгляд, решений — установить угол развала блока менее 60°. Действительно, такие моторы были, но редко — можно вспомнить, например, автомобили Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4, угол развала блока которых составлял 23°. Почему же этим не пользовались все? Дело в том, что перед конструктором двигателя всегда стоит ещё одна проблема — вибрации.

О силах и моментах

Вообще без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может — так уж он устроен. Но бороться с ними нужно, и не только для повышения комфорта пассажиров. Сильные неуравновешенные вибрации могут вызвать разрушения деталей мотора — со всеми вылетающими и выпадающими оттуда последствиями…

Отчего возникают вибрации? Во-первых, в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик — это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции — сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе движется вовсе не вверх-вниз, а совершает сложное движение. Да и возвратно-поступательное перемещение поршня от верхней мёртвой точки к нижней тоже нельзя описать простой синусоидой.

Силы инерции от двух масс, вращающихся на одном валу поодаль друг от друга, создают свободный момент.
В простейшем моторе есть свободные силы инерции, но нет моментов. Цилиндр-то один.

Поэтому среди сил инерции появляются составляющие с удвоенной, утроенной, учетверённой частотой вращения коленвала… Этими так называемыми силами инерции высших порядков, как правило, пренебрегают — они по сравнению с основной силой инерции (которой присвоили первый порядок) очень малы. Исключение составляют силы инерции второго порядка, с которыми приходится считаться. Плюс к этому, пары сил, приложенные на определённом расстоянии, образуют моменты — так происходит, когда в соседних цилиндрах силы инерции направлены в разные стороны.

Что сделать для того, чтобы уравновесить силы и моменты? Во-первых, можно выбрать схему мотора, в которой цилиндры и кривошипы коленчатого вала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг друга — всегда будут равны и направлены в противоположные стороны.

Яркий представитель вымершего племени автомобилей с рядной «восьмёркой» — модель 1930-х годов Alfa Romeo 8C.

А если ни одна из уравновешенных схем не подходит — например, из компоновочных соображений? Тогда можно попытаться по-другому расположить шейки коленвала и применить всякого рода противовесы, создающие силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это можно сделать, разместив противовесы на коленчатом валу мотора. А иногда — на дополнительных валах, которые называют балансирными валами противовращения. Называются они так потому, что крутятся в другую сторону, нежели коленвал. Но это усложняет и удорожает двигатель.

Чтобы облегчить описание степени уравновешенности разных двигателей, мы подготовили сводную таблицу. Зелёным в ней выделены самоуравновешенные силы и моменты, а красным — свободные (те, что не уравновешены и вырываются на свободу — через опоры силового агрегата проходят на кузов автомобиля).

Степень уравновешенности (зелёная ячейка — уравновешенные силы или моменты, красная — свободные)
	1	R2	R2*	V2	B2	R3	R4	V4	B4	R5	VR5	R6	V6	VR6	B6	R8	V8	B8	V10	V12	B12
Силы инерции первого порядка
Силы инерции второго порядка
Центробежные силы**
Моменты от сил инерции первого порядка
Моменты от сил инерции второго порядка
Моменты от центробежных сил
* Поршни в противофазе.
** Уравновешиваются противовесами на коленчатом вале.

Что же получается? Из распространённых типов двигателей абсолютно уравновешенных всего два — это рядная и оппозитная «шестёрки». Теперь понимаете, почему BMW и Porsche так крепко держатся за такие моторы? Ну а о причинах, по которым от них отказываются остальные, мы уже упоминали. Теперь рассмотрим поподробнее остальные схемы.

Шестицилиндровый «оппозитник» водяного охлаждения Porsche. С левой и правой сторон блока в целях экономии стоят одинаковые головки, поэтому цепные приводы распредвалов пришлось устраивать и спереди, и сзади.

Уравновешенные и не очень

Из двухцилиндровых двигателей на автомобилях нынче применяется только один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, у которого кривошипы направлены в одну сторону (такой, например, стоял на отечественной «Оке»). Как видно, этот двигатель по степени уравновешенности похож на одноцилиндровый, поскольку оба поршня движутся вверх и вниз одновременно, в фазе. Для того чтобы уравновесить свободные силы инерции первого порядка, в моторе «Оки» слева и справа от коленвала применялись два вала с противовесами. А как же быть с силами второго порядка? Для того чтобы с ними справиться, пришлось бы добавить ещё два балансирных вала, что на двухцилиндровом моторе, изначально предназначенном для маленьких и дешёвых автомобилей, было бы совершенно неуместным.

Впрочем, это ещё ничего — много двухцилиндровых моторов выпускалось вообще без балансирных валов. Так было, например, на малышках Fiat 500 образца 1957 года. Да, вибрации были, их старались погасить подвеской силового агрегата… Но мотор зато получался простым и дешёвым! Дешевизна двухцилиндровых двигателей соблазняет разработчиков и сегодня: не зря же эту схему использовали создатели самого доступного автомобиля планеты, индийского хэтчбека Tata Nano.

Машин с оппозитной «двойкой» — по экономическим и компоновочным соображениям — было немного. Можно упомянуть, например, французский Citroen 2CV.

Двухцилиндровый двигатель, у которого кривошипы направлены в разные стороны (под углом 180°), можно встретить сегодня только на мотоциклах. Поскольку поршни в нём всегда движутся в противофазе, то он уравновешен лучше. Однако равномерного чередования вспышек в цилиндрах можно добиться только на двухтактных моторах — такие двигатели устанавливались на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. По причине простоты и дешевизны никаких балансирных валов на них тоже не было, а с возникающими вибрациями просто мирились.

Автомобиль с двухцилиндровым V-образным мотором припоминается только один — отечественный НАМИ-1. А до наших дней этот тип двигателя дожил только на мотоциклах — вспомните американский Harley Davidson и его японских последователей с их V-образными «двойками» во всей хромированной красе. Такой мотор можно уравновесить практически полностью с помощью противовесов на коленчатом валу, но достичь равномерного чередования вспышек невозможно. Хорошо, что байкеры особого внимания на вибрации не обращают…

НАМИ-1 — прототип 1927 года.

Трёхцилиндровый двигатель уравновешен хуже, чем рядная «четвёрка», и поэтому производители трёхцилиндровых моторов — например, Subaru и Daihatsu — стараются оснащать их балансирными валами. В своё время опелевские двигателисты решили отказаться от балансирного вала, разрабатывая трёхцилиндровый мотор семейства Ecotec для Корсы второго поколения — в целях удешевления и уменьшения механических потерь. И трёхцилиндровая Corsa после дебюта в 1996-м была раскритикована немецкими автожурналистами: «По городу на переменных режимах ездить совершенно невозможно».

В самой популярной среди двигателистов рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка. Её можно уравновесить только балансирным валом, вращающимся с удвоенной скоростью. (Вы не забыли — сила инерции второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от балансирного вала придётся ставить ещё один, вращающийся в противоположную сторону. Дорого? Безусловно. Однако моторы с балансирными валами можно встретить на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и самых разных марок концерна Volkswagen.

Пример рядной «четвёрки» с балансирными валами — двухлитровый двигатель Audi. Валы располагаются по обе стороны от коленвала и с удвоенной скоростью вращаются в противоположные стороны. Здесь балансирные валы расположены снизу и соединены зубчатой передачей, а раньше (как, например, на приведённом на картинке внизу двигателе Saab 2.3) их располагали сверху и у каждого был свой шкив цепного привода.

Кстати, оппозитная «четвёрка» уравновешена лучше, чем рядная, — здесь есть только момент от сил инерции второго порядка, который стремится развернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Однако и «оппозитник» воздушного охлаждения легендарного «Жука», и знаменитые «боксеры» Subaru обходились и обходятся без балансирных валов.

Subaru из компоновочных соображений предпочитает рядной «четвёрке» оппозитную. Что до вибраций, то силы инерции второго порядка у «боксера» уравновешены, но момент от них всё же остаётся свободным.

У рядных «пятёрок» с уравновешенностью дела обстоят не очень. Силы инерции компенсируются, но вот моменты от этих сил… Во время работы двигателя по блоку постоянно «пробегает» волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть весьма жёстким. Однако и Mercedes-Benz, и Audi, и Volvo борются с вибрациями, дорабатывая подвеску силового агрегата или применяя специальные противовесы (как у наддувной «пятёрки» 2.5 TFSI на Audi TT RS). И только фиатовские мотористы применяли балансирный вал, который полностью уравновешивал все моменты.

На картинке FIAT JTD от хэтчбека Croma — потомок пятицилиндрового турбодизеля Fiat TD 125 объёмом 2387 см³, образованного путём добавления одного цилиндра к 1,9-литровой «четвёрке» TD 100. Балансирный вал — слева, в нижней части картера.
Под каким углом расположить кривошипы коленвала рядной «пятёрки»? 360° делим на пять… Правильно — 72°!

Кстати, практически все «пятёрки» образованы путём прибавления ещё одного цилиндра к четырёхцилиндровому двигателю — как кубики в конструкторе. Делают это для того, чтобы с минимальными производственными и конструкторскими затратами получить более мощные моторы. При этом всю начинку, включая поршни, шатуны, клапаны и т. д., можно взять от «четвёрки». Понадобятся иные блок и головка цилиндров и, само собой, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.

О шестицилиндровых моторах — мечте с точки зрения уравновешенности — мы уже упоминали. А вот в моторах V6, которые вытесняют рядные «шестёрки», ситуация с уравновешенностью такая же, как у «трёшки», то есть не ахти. Поэтому, например, балансирным валом в развале блока цилиндров был оснащён самый первый двигатель V6 фирмы Mercedes-Benz — заслуженный М112 с тремя клапанами на цилиндр. У трёхлитровой «шестёрки» концерна PSA вал находился в одной из головок блока. На других моторах того времени инженеры пытались не усложнять конструкцию и старались свести уровень вибраций к минимуму за счёт усовершенствованной подвески силового агрегата и хитроумного смещённого расположения шатунных шеек коленчатого вала (как, например, на Audi V6).

В моторе V6 с углом развала блока 90° сдвоенные кривошипы расположены под углом 120°. А в моторах с развалом 60° каждый шатун приходится устанавливать на своём кривошипе.
Для уравновешивания свободного момента от сил второго порядка мотору V6 90° необходим один балансирный вал (показан стрелкой). В двигателе Citroen 3.0 V6 он был установлен в одной из головок блока.

У новейших мерседесовских двигателей V6 угол развала блока сократился до 60°, в результате чего необходимость в балансирном вале отпала.

Добавим сюда ещё одно замечание — в моторах V6 с развалом в 90° не обеспечивается равномерное чередование вспышек в цилиндрах. Возникающая неравномерность хода может компенсироваться за счёт утяжелённого маховика, но лишь отчасти. Вот вам и ещё один источник вибраций…

Двигатели V8 с углом развала цилиндров в 90° и коленвалом, кривошипы которых располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, весьма неплохо уравновешены. В таком моторе можно обеспечить равномерное чередование вспышек, что тоже работает на плавность хода. Остаются неуравновешенными два момента, которые можно полностью утихомирить с помощью двух противовесов на коленчатом валу — на щеках крайних цилиндров. Понимаете, почему американцы раньше других прочувствовали всю прелесть V-образных моторов? Вибрации и тряски в своих автомобилях они очень не любят…

Двигатель V8: и развал блока, и угол между кривошипами — 90°.

Напоследок можно поговорить о схемах необычных. Сначала вспомнить о моторах V4. Таких было немного — европейский Ford образца 60-х годов (который стоял на автомобилях Ford Taunus, Capri и Saab 96) да чудо-двигатель отечественного «Запорожца». Здесь не обошлось без уравновешивающего вала для момента от сил инерции первого порядка. Впрочем, конструкторы вышеупомянутых автомобилей выбирали эту схему из условий компактности и отчасти экономии, а не за хорошую уравновешенность.

Ford и ЗАЗ выбрали экзотику: мотор V4, в котором и угол развала блока, и угол между кривошипами составляют 90°.
Угол развала цилиндров моторов V2 колеблется от 25° до 90°.

А что насчёт V-образных «десяток»? Как можно видеть, степень уравновешенности таких моторов точно такая же, как и у моторов R5. Впрочем, конструкторы прежних моторов Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, где стоят двигатели V10, о вибрациях думали далеко не в первую очередь.

Как жаль, что Viper и его коллосальный V10 — уже история.

Двигателями V10 отметилась целая череда знаковых машин: BMW M5, Audi S6 и S8, а также RS6 с наддувной «десяткой». Не говоря уже об автомобилях Lamborghini. Наконец, Lexus LFA тоже оснащается двигателем V10.

Ну а прочие схемы легко свести к предыдущим. Например, оппозитная «восьмёрка» (пример применения — гоночные болиды Porsche 917) — это две «четвёрки», работающие на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным «шестёркам».

VR6, VR5, W12…

Помните, мы упоминали о V-образных моторах с малым углом развала блока — как на Лянчах? Раньше таких схем избегали — уравновесить их сложнее, чем моторы с развалом в 60° или 90°, а выигрыш в компактности тогда ценили не так…

Но теперь ситуация изменилась. Во-первых, повсеместно применяются гидроопоры силового агрегата, которые значительно ослабляют вибрации. Во-вторых, пространство под капотом нынче на вес золота. Ведь кто раньше мог себе представить скромный хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — пожалуйста! Всё началось с Фольксвагена Golf VR6 третьего поколения.

Знаменитый фольксвагеновский двигатель VR6, «V-образно-рядный» мотор (об этом и говорит обозначение VR), стал дальнейшим развитием V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого мотора разведены на ещё меньший угол, чем на Лянчах, — всего на 15°. Угол настолько мал, что такой мотор называют ещё «смещённо-рядным». Гениальное решение — «шестёрка» 2.8 компактнее, чем обычный мотор V6, да ещё и имеет одну головку блока! Потом появился двигатель VR5 — это VR6, от которого «отрезали» один цилиндр. После этого мотористы концерна Volkswagen вообще словно с цепи сорвались.

Двигатель VR5 2.3 конструкторы Фольксвагена получили, отняв один цилиндр от мотора VR6. Угол развала компактного блока — 15°, все пять цилиндров укрыты одной головкой блока.

Они придумали суперкомпактный двигатель W12, который дебютировал в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя VR6, установленные под углом 72° на одном коленвале. Но прежде в серию пошёл мотор W8, которым оснащалась топ-модель седана Passat. Там тоже два мотора VR6, от которых «отрезано» по два цилиндра и которые тоже объединены в одном блоке на одном коленвале. Когда-то в Вольфсбурге подумывали и о восемнадцатицилиндровом двигателе — но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч.

Супермотор W12, показанный на концепте имени себя, приводит в движение представительские модели фирм Audi, Volkswagen и Bentley. На фото хорошо видно шахматное расположение цилиндров пары блоков, объединённых в одной отливке под углом 72°. Длина 420-сильного мотора — всего 51 см, ширина — 70 см.

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал двигателя W12 — такое технологу и в страшном сне не приснится! Создателям новых схем должен помогать компьютер. Чтобы просчитать все варианты угла развала блока, расположения шатунных шеек, порядка вспышек в цилиндрах и выбрать самый уравновешенный, без помощи вычислительных мощностей обойтись очень сложно.

Теория и практика

Как видно, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла вовсе не степень уравновешенности. Главное — это удачно вписать в моторный отсек такой двигатель, который будет обладать наилучшим соотношением массы, размеров и мощности. Потом, двигатели сейчас всё чаще строятся по модульному принципу. Говоря упрощённо, на одной поршневой группе можно построить любой мотор — и трёхцилиндровый, и W12. Вслед за Фольксвагеном на модульные конструкции переходит всё больше производителей. Новейшая линейка моторов Mercedes — тому отличное подтверждение.

А вибрации… Во-первых, следует различать теоретическую и действительную уравновешенность двигателя. Если коленчатый вал в сборе с маховиком не отбалансирован, а поршни и шатуны заметно отличаются по массе, то трясти будет даже рядную «шестёрку». А потом, действительная уравновешенность всегда значительно хуже теоретической — по причинам отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации узлов под нагрузкой. Так что вибрации «прорываются» из двигателя наружу при любой схеме. Поэтому автомобильные инженеры и уделяют такое внимание подвеске силового агрегата. На самом деле конструкция и расположение опор двигателя — не менее важный фактор, чем степень уравновешенности самого мотора…

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:

Схема звезды.
Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

Подключить импульсный постоянный ток.
Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

Нельзя отрегулировать тепловой ток сработки автоматического выключателя. Чтобы защитить электромотор, ток защитного отключения автомата устанавливают на 20% больше рабочего тока по номиналу мотора. Ток электродвигателя нужно через определенное время замерять клещами, настраивать ток тепловой защиты. Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток.
Нельзя дистанционно выключить и включить электродвигатель.

ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ-2101. УСТРОЙСТВО. СХЕМА. ⋆ Ремонт автомобилей

Характеристики двигателя ВАЗ2101

Двигатель ВАЗ-2101 бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, с поперечным расположением, восьмиклапанный, с верхним расположением распределительного вала. Система питания – карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2, отсчет – от шкива коленчатого вала.

Расположение навесного оборудования

Справа на двигателе (по ходу автомобиля) расположены: приводы распределительного вала и насоса охлаждающей жидкости (зубчатым ремнем) и генератора (поликлиновым ремнем).

Слева расположены: датчик-распределитель зажигания (трамблер), термостат, датчик температуры охлаждающей жидкости, стартер (на картере сцепления). Спереди: свечи и провода высокого напряжения, масляный щуп, шланг вентиляции картера, генератор (внизу справа).

Сзади: впускной и выпускной коллекторы, масляный фильтр, датчик давления масла, а также бензонасос, карбюратор и корпус воздушного фильтра (в верхней части).

Двигатель ВАЗ-2101 на схеме

Двигатель модели 2110 пришел на смену двигателю 21083-80, который устанавливался на автомобили ВАЗ-2110-011 и ВАЗ-21111-011. От двигателя 21083-80 модель 2110 отличается распределительным валом 2110, обеспечивающим заданную мощность двигателя при работе на бензине АИ-91. В настоящее время двигатель 21083-80 не производится.

На базе двигателя 2110 создана модель 2111.

1 – шкив привода генератора
2 – масляный насос
3 – ремень привода механизма газораспределения
4 – зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости
5 – передняя крышка привода механизма газораспределения
6 – натяжной ролик
7 – зубчатый шкив распределительного вала
8 – задняя крышка привода распределительного вала
9 – сальник распределительного вала
10 – крышка головки блока цилиндров
11 – распределительный вал
12 – передняя крышка подшипников распределительного вала
13 – толкатель
14 – направляющая втулка клапана
15 – сетка маслоотделителя системы вентиляции картера
16 – выпускной клапан
17 – впускной клапан
18 – задняя крышка подшипников распределительного вала
19 – топливный насос
20 – корпус вспомогательных агрегатов
21 – датчик-распределитель зажигания
22 – отводящий патрубок рубашки охлаждения
23 – головка блока цилиндров
24 – свеча зажигания
25 – шланг вентиляции картера
26 – маховик
27 – держатель заднего сальника коленчатого вала
28 – задний сальник коленчатого вала
29 – блок цилиндров
30 – поддон картера
31 – указатель уровня масла (масляный щуп)
32 – коленчатый вал
33 – поршень
34 – крышка шатуна
35 – шатун
36 – крышка коренного подшипника коленчатого вала
37 – передний сальник коленчатого вала
38 – зубчатый шкив коленчатого вала

Поперечный разрез двигателя ВАЗ-2110

1 – пробка сливного отверстия поддона картера
2 – поддон картера
3 – масляный фильтр
4 – насос охлаждающей жидкости
5 – выпускной коллектор
6 – впускной коллектор
7 – карбюратор
8 – топливный насос
9 – крышка головки блока цилиндров
10 – крышка подшипников распределительного вала
11 – распределительный вал
12 – шланг вентиляции картера
13 – регулировочная шайба клапана
14 – толкатель
15 – сухари клапана
16 – пружины клапана
17 – маслосъемный колпачок
18 – направляющая втулка клапана
19 – клапан
20 – головка блока цилиндров
21 – свеча зажигания
22 – поршень
23 – компрессионные поршневые кольца
24 – маслосъемное кольцо
25 – поршневой палец
26 – блок цилиндров
27 – шатун
28 – коленчатый вал
29 – крышка шатуна
30 – указатель уровня масла
31 – приемник масляного насоса

Подвеска двигателя ВАЗ

1 – кожух опоры;
2 – опора передней подвески двигателя;
3 – фланец блока цилиндров;
4 – кронштейн;
5 – промежуточная пластина;
6 – изолирующее пластмассовое кольцо;
7 – пружина опоры;
8 – буфер;
9 – подушка опоры;
10 – шайба;
11 – опора задней подвески двигателя;
12 – дистанционная втулка;
13 – поперечина задней подвески двигателя

Схемы подключения электродвигателя 380 и 220 (фото, видео)

Одним из ключевых моментов, обеспечивающих нормальную работу привода, является правильная схема подключения электродвигателя – ключевого звена цепи. Соблюдение всех соединений гарантирует отсутствие нештатных ситуаций, повреждения обмоток, долговечную работу и прогнозируемую агрегата. Важно понимать, что существуют общепринятые решения для включения эл. моторов одно- и трехфазных (220 и 380 В), с потреблением постоянного/переменного тока, с пускателем и защитой теплового реле, а также специфические схемы, например, моторы с фазным ротором, или П 41, работающие на 110/220 В, выходящие за привычные рамки.

Классические варианты подключения

Большинство эл. моторов для современных электроприводах работают от переменной трехфазной линии (каждая из трех фаз подается отдельным проводником). Соответственно, клеммная коробка содержит выводы (входной и выходной) трех обмоток. Между собой и с сетью они могут соединяться по двух классическим схемам: «звезда» и «треугольник».

Схема подключения Звездой и Треугольником

Для первой характерной особенностью является замыкание концевых выводов каждой катушки в одну точку (на практике это одну нейтраль). На входные вывода между тем подается напряжение сети. Подобная схема характеризуется более мягким ходом, но к сожалению, не позволяет развить полную мощность.

Второй вариант с треугольником характеризуется последовательным соединением выводов обмоток: конец первой соединяется с началом второй и т. д. Такой вариант пуска гарантирует достижение паспортной мощности, но во время включения возможно возникновение больших по значению токов, которые могут термически повредить обмоточные выводы.

Если снять крышку клеммной коробки, то оба варианта подключения будут выглядеть следующим образом:

Применение магнитного контактора

Для организации плавного пуска приходится внедрять в цепь питания специальное коммутирующее устройство – пускатель. Это один из вариантов коннектора, который можно дополнить опциональными элементами, например, тепловым реле. Огромным преимуществом такой схемы является возможность организации не только пуска эл. двигателя, но и его остановки, реверса, а также защиты соединений от повреждения избыточными токами. Кроме того, сердечник или катушка может иметь номинал по напряжению 380 или 220В, что позволяет включать мотор в силовую и бытовую сеть.

Классические электросхемы подключения моторов через пускатель можно разделить на два типа:

Нереверсивная. Соединение агрегата и сети без необходимости/возможности организации его обратного хода. В этом случае есть возможность интеграции, как в силовую, так и бытовую (220В) сеть,

Нереверсивная схема подключения

Реверсивная. Электросхема, которая объединяет два пускателя (блок) с прерывателем цепи. Менять направление вращения роторного узла можно также для силовых и бытовых (220В) сетей.

Реверсивная схема подключения

Как можно судить по иллюстрациям, отличия между «сетевыми» вариантами заключаются в точках подключения выводов контактора:

для 380 вольт контакты замыкаются на 2 из 3 фаз,
для 220 вольт один из контактов соединяется с крайней фазой, а второй – с нулем.

Тепловое реле

Кроме того, во всех четырех вариантах присутствует элемент, обозначенный, как «Р». Это не что иное, как тепловое реле. Оно подключается в цепь последовательно с катушкой контактора и служит для обеспечения защиты двигателя от превышения токовых нагрузок.

По принципу действия тепловое реле является ключом, то есть при достижении критических для работоспособности агрегата и контактора токовых значений, происходит временный разрыв цепи питания. Некоторые виды теплового реле или «теплушки» используют для цепей постоянного тока или специфических режимах (затянутый пуск, выпадение фазы и т. п).

Постоянное включение магнитного пускателя приводит к механическому износу контактов, чего лишена тиристорная или бесконтактная схема. Разрыв цепи происходит не механическим путем (разведение контактной группы), а электронным – за счет диодных мостов.

Работа устройств со специфической подвижной частью

Привычным вариантом роторного узла трехфазного асинхронного электродвигателя является короткозамкнутый типа «беличья клетка», который набирается из стальных пластин. Когда существует необходимость снизить номинал пусковых токов с возможностью регулирования частоты вращения, тогда используется фазный ротор. Характерной его особенностью являются две группы выводов:

Статорная. Классический клеммный блок, на который подводится напряжение сети (380 или 220В),
Роторная. Дополнительный клеммник для выводов обмоток фазного ротора, к которым подключаются контакты реостата (блока сопротивлений).

Последний необходим для плавного пуска с постепенным включением/отключением отдельных сопротивлений в обмоточной цепи фазного ротора.

Работа ДПТ типа П 41

Электрическая машина, питание которой осуществляется постоянным током 220 В, имеет более сложную конструкцию в сравнении с вышеописанными агрегатами. Специфика работы, например, модели П 41, требует наличия коллекторно-щеточного узла, катушки якоря, вспомогательных полюсов статора (индуктора). Двигатели данного типоразмера модели относятся к машинам с электромагнитным индуктором. То есть, для подключения и пуска П 41 используется не постоянный магниты, а независимая или смешанная обмотка возбуждения на 110 или 220В.

Как можно судить, работа трехфазных (380 В) и однофазных (220 В) машин переменного тока или ДПТ типа П 41 может быть организована самыми разными способами, от классических до специфических, учитывающих реальные условия эксплуатации.

Консервация и зимнее хранение лодочных двигателей

На веслах море не переплыть (литовская поговорка)
Хороший рыбак всегда озаботится лодочным мотором.

Двигатель на лодке – это, в том числе, комфорт, удобство и удовольствие от рыбалки. Но наступает время, когда заканчивается сезон и появляется необходимость постановки лодки и мотора на консервацию. Хороший и рачительный хозяин знает, правильно подготовленный к хранению двигатель позволит рыбаку вовремя начать сезон.

Нужна ли консервация лодочного мотора

Пренебрежение процедурой консервации на зимнее время, приводит обычно к долгому и дорогостоящему ремонту. И в таком случае можно не только пропустить сезон, но и сильно потратиться на ремонт.

Подготовка к консервации и хранению лодочного мотора

Прежде всего, необходимо провести предварительную подготовку.

1. В случае если лодочный мотор эксплуатировался на морской воде, обязательно необходимо промыть пресной водой.

2. Подготовить место для хранения, хранить лодочный мотор необходимо в вертикальном положении. Желательно приобрести специальную стойку.

Она значительно облегчает работы во время процедуры консервации. И в дальнейшем обеспечивает вертикальное хранение.

3. Провести внешний осмотр и дефектов.

4. Снять капот и удалить все загрязнения под капотом. (См схему)

5. Удалить необходимо грязь, песок остатки старой смазки, если такая имеется.

Очистку от загрязнений маслом и смазкой, лучше производить безопасными очистителями. Рекомендуем использовать: быстрый очиститель спрей Schnell-Reiniger

Все электро- контакты и соединения обработать очистителем контактов Kontaktreiniger

Для исключения возникновения очагов коррозии обязательно обработать контакты: спреем для электропроводки Electronic-Spray

Ревизия и замена масла в редукторе

Редуктор лодочного мотора требует особого внимания — данная часть лодочного мотора максимально подвержена воздействию воды, малейший дефект может привести к сложному и дорогостоящему ремонту.

1. Обязательно слить старое масло. Это необходимо, для определения состояния масла, наличия в нем воды и продуктов износа. Вторая причина — старое масло уже окислилось, если его оставить на следующий сезон, то процесс коррозии на деталях неизбежен.

2. Наличие воды в масле говорит, об износе прокладок и сальников. Обязательно произвести дефектовку, и заменить поврежденное уплотнение.

3. Обязательно проинспектировать состояние водяной помпы, для этого необходимо демонтировать корпус редуктора. Импеллер помпы должен быть целым, корпус помпы без следов износа. В случае повреждений, детали необходимо заменить.

4. Демонтаж корпуса редуктора и дейдвуда позволяет оценить состояние приводного вала.

После полной инспекции и устранения недостатков необходимо залить свежее масло.

Рекомендуется использовать: минеральное трансмиссионное масло для водной техники Marine Gear Oil 80W-90 Масло обеспечить высокую надежность работы узлов и агрегатов коробок передач и редукторов подвесных судовых двигателей в условиях тяжелых нагрузок во время эксплуатации.

Гребной винт

Гребной винт — деталь, на которую приходится максимальная нагрузка при эксплуатации.

В процессе эксплуатации винт подвергается механическому воздействию воды. И в случае неаккуратного движения возможно повреждение о дно либо наезд на препятствие.

В конце сезона при постановке на консервацию, винт необходимо дефектовать, это позволит исключить многие поломки в дальнейшей эксплуатации.

Проверить состояние кромок лопастей на отсутствие повреждений, при не критичном износе возможна правка. В случае если нарушена целостность лопастей, винт необходимо заменить.
Обязательно проверить балансировку гребного винта. Нарушение балансировки в дальнейшем вызовет дисбаланс и ненужные вибрации

Топливная система

Обслуживание топливной системы лодочного мотора — наиболее важная часть из всех процедур по консервации. От качества проведенных работ очень сильно зависит, как двигатель поведет себя после сезонного простоя.

1. Вне зависимости от типа лодочного мотора 2-х тактный или 4-х тактный двигатель прежде всего необходимо очистить систему.

Рекомендуем использовать: Очиститель для бензиновых топливных систем водной техники Marine Fuel-System-Cleaner

2. Добавить в бак: Стабилизатор бензина для водной техники Marine Fuel Stabilizer

Двигатель

ДВС лодочного мотора — основная составляющая. Консервация узлов двигателя — это залог его успешного запуска после долго простоя. После проведения всех работ по обслуживанию трансмиссии, топливной системы необходимо законсервировать цилиндро-поршневую группу. Данная процедура производиться следующим образом.

1. Выкручиваем свечи зажигания.

2. В свечные колодцы разбрызгиваем специальный консервант: Внутренний консервант судового двигателя Marine Storage Fogging Oil.

3. Проворачиваем коленвал и распыляем еще раз.

4. Закручиваем свечи.

Сопутствующие работы

Провести работы по смазке поворотного механизма. Предварительно очистив все механизмы от старой смазки.

Использовать необходимо специальные смазки, стойкие к воде, рекомендуется использовать: Смазка для водной техники Marine Grease. Это густая смазка в сочетании с современными присадками, обеспечивает надежную смазку и антикоррозионную защиту узлов и агрегатов различной водной техники.

Хранение законсервированного лодочного двигателя зимой

Хранить подготовленный лодочный мотор, лучше всего, в сухом гараже. В вертикальном положении на специальной стойке. Но для 100% исключения появления очагов коррозии рекомендуется обработать все доступные поверхности и детали мультиспреем для водной техники Marine Multi-Spray

Как проводить расконсервацию и подготовку к сезону лодочного мотора после зимы

При правильной и качественной консервации для ввода в строй понадобиться минимум действий.

1. Проверить внешнее состояние узлов и агрегатов лодочного мотора

2. Установить его на лодку

3. Подключить топливный бак

4. Завести двигатель

ИТОГ

Правильная и качественная консервация лодочного мотора, позволяет минимизировать возможность какого-либо ремонта и существенно поднимает надежность работы агрегатов и узлов. Применение качественных материалов и технических жидкостей существенно сокращает время по вводу в эксплуатацию в новом сезоне. Liqui Moly является одним из ведущих европейских производителей продуктов для водной техники. Вся продукция производится исключительно на собственном заводе компании в Германии.

Yamaha F115 AETL Эл.схема лодочного мотора онлайн [1/1]

WIRING DIAGRAM

F115AET, FL115AET/ F115TR, LF115TR

Black

Brown

Green

Gray

Blue

Light green

Orange

Pink

Purple

Red

Sky blue

White

Yellow

COLOR CODE

B/O

B/R

B/W

B/Y

Br/W

G/R

G/W

G/Y

G/B

L/W

L/Y

P/B

P/G

Black/orange

Black/red

Black/white

Black/yellow

Brown/white

Green/red

Green/white

Green/yellow

Green/black

Blue/white

Blue/yellow

Pink/black

Pink/green

P/W

Pu/B

Pu/G

Pu/R

Pu/Y

R/B

R/Y

W/B

W/R

Pink/white

Purple/black

Purple/green

Purple/red

Purple/yellow

Red/black

Red/yellow

White/black

White/red

R/Y

B/W

L/W

R/Y

W/B

R/Y

R/B

R/Y

B/W

B/Y

BrSb

B/Y

R/Y

B/R

R/Y

B/W

BBr

G/R

G/W

G/R

G/W

Br/W

P/B

O B

L/W

G/WG/R P/WP/B

GyP P/BW

W/B

B B

LgRSb

Lg RSb

W/B

R/B

LgRSb

G/W

P/B

G/R

Lg R

Sb Lg

SbR

LgSb

W/B

W/R

W/B

W/R

R/B

R/Y

B/R

R/Y

B/R

B/Y

B/R

B/W

B/R

B/W

P/W

W/B

W/R

P/W

P/B

L/Y

B/Y

W/BW/R

W/B

W/R

G/B

G/Y

G/R

Pu/R

W/B

P/W

P/B

B/W

Pu/B

B/Y

P/G

L/Y

P/W

Pu/G

Pu/Y

R/Y

B/R

B/Y

L/W

B/Y

R/Y

G/YG/Y

G/B

G/R

R/Y

G/Y

R/Y

G/B

G/R

R/Y

R/YL

L/Y

R/Y

Pu/G

R/Y

Pu/G

R/Y

Pu/Y

R/Y

Pu/Y

R/Y

Pu/B

R/Y

Pu/B

R/Y

Pu/R

R/Y

Pu/R

P/G

FREE

WBRYBr

START

FREE

Sb R

DOWN

FREE

Sb R

DOWN

R/B

•

S3S2

•

R/Y

Injector #4W

Shift position switchX

Injector #3V

Injector #2U

Injector #1T

Intake air

pressure sensor

Throttle position

sensor

Engine cooling

temperature sensor

Ignition coil4

Main switch6Engine

stop switch

Trim sensor7

Starter motor8

Battery9

Power trim and tilt switch0

Tiller handle modelÅ

Trailer switchA

Power trim and

tilt relay

Pulser coil 1G

Lighting coilH

Pulser coil 2I

Oil pressure switchL

Air temperature

sensor

ISCN

Fuel pumpO

Fuse 1

30A

Fuse 2

30A

Fuse 3

20A

Fuse 4

20A

ECMJ

Rectifier/regulatorK

Starter relayC

Diagnosis

connector

Main relayE

Diagnosis lamp

connector

Power trim and

tilt motor

Spark plug

Ответы 0

2 года назад

Ответы 0

9 месяцев назад

Ответы 0

23 часа назад

На этом сайте используются файлы cookies для улучшения вашего пользовательского интерфейса. Разрешить

Схема моторчика вентилятора печки Нива Шевроле

На автомобиле установлен Мотор вентилятора печки с возбуждением от постоянных магнитов. Данные для проверки электродвигателя приведены в табл. 9.5.

См. также
Замена моторчика печки
Неисправности моторчика вентилятора печки

Таблица 9.5 Даннные для проверки электродвигателя вентилятора отопителя

Проверяемый показатель

Частота вращения вала при нагрузке электродвигателя крыльчаткой при напряжении

12 В и температуре (25+10) °С, мин^-1

Потребляемая сила тока при указанной нагрузке и частоте вращения, А, не более

Рисунок 9.23. Схема включения электродвигателя вентилятора отопителя и элемента обогрева заднегостекла: 1 – выключатель зажигания;2 – монтажный блок; 3 – переключатель электродвигателя отопителя;4 – дополнительный резистор;5 – электродвигатель отопителя;6 – элемент обогрева заднего стекла;7 – выключатель обогрева заднегостекла с контрольной лампой включения; А – к источникам питания;К6 – дополнительное реле; К7 – релевключения обогрева заднего стекла

Схема включения электродвигателя приведена на рисунке 9.23.

Для получения разных частот вращения в цепи питания электродвигателя установлен дополнительный резистор. Резистор имеет три спирали и предохранитель. При прохождении тока через все три спирали обеспечивается 1-я скорость вращения вентилятора отопителя, если ток проходит через две спирали – 2-я скорость, через одну – 3-я скорость. При включении электродвигателя без дополнительного резистора якорь электродвигателя вентилятора вращается с максимальной 4-й скоростью (3000 мин^-1).

Установки и проверки двигателей и защиты электродвигателей

Время чтения: 9 минут.

Защита двигателей и цепей двигателей от перегрузки по току немного отличается от правил для проводов, указанных в Статье 240, потому что двигательные нагрузки имеют характеристики, отличные от характеристик общего освещения и других нагрузок. Цепи двигателя потребляют большой ток при первоначальном запуске, обычно примерно в шесть раз превышающий нормальный ток полной нагрузки (FLA) двигателя. Этот большой ток, потребляемый при запуске, обычно называется «пусковым током», хотя в Кодексе термин «ток заторможенного ротора» (LRA) (см. Рисунок 1).

Рис. 1. Это большое количество тока, потребляемого при запуске, обычно называют «пусковым током», хотя кодовый термин — «ток заторможенного ротора» (LRA)

Безопасная установка электропроводки электродвигателей и цепей двигателей зависит от правильного понимания и применения некоторых основных требований статьи 430 Национального электротехнического кодекса, в частности требований раздела 430-6 для общих установок или проверок двигателей. Вместо тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке, Раздел 430-6 требует, чтобы таблицы в Статье 430 использовались для определения размеров проводов цепи, устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, а также номинальных значений тока разъединителей (см. Рисунок 2 ).Фактический ток полной нагрузки для разных двигателей одного размера и типа может отличаться. Таблицы используются для того, чтобы убедиться, что в случае замены двигателя компоненты цепи двигателя также не нуждаются в замене. Это требование применяется к двигателям общего назначения. Правила для моментных двигателей и двигателей с регулируемым напряжением переменного тока различны. Фактический ток на паспортной табличке используется для определения размеров этих компонентов схемы. В этой статье рассматриваются общие области применения двигателей.

Рис. 2. Вместо тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке, Раздел 430-6 требует использования таблиц в Статье 430 для определения размеров проводов цепи, устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, а также номинального тока разъединителей.

При установке или проверке цепи двигателя на предмет надлежащей защиты от перегрузки по току обычно лучше всего работает систематический подход. Обычно исследуемые четыре элемента установки включают: (1) размер ответвленной цепи (проводники), (2) защиту от перегрузки, (3) устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в ответвленной цепи, и (4) устройство защиты от замыканий на землю. номинальное значение отключения двигателя (см. рисунок 3).Эти четыре элемента являются основными предметами, вызывающими озабоченность при установке или проверке, и, конечно же, не являются всеобъемлющими, поскольку установки различаются.

Информация на паспортной табличке двигателя важна. Номинальные значения напряжения и мощности на паспортной табличке необходимы для использования таблиц в статье 430. Номинальная мощность в лошадиных силах при приложенном напряжении используется с соответствующей таблицей для определения номинального тока двигателя при полной нагрузке. Это значение тока полной нагрузки необходимо использовать для определения размеров проводов и устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю.

Рисунок 3.

Размер проводника ответвительной цепи двигателя

Например, 115-вольтовый электродвигатель мощностью 1½ лошадиных силы потребляет 20 ампер согласно таблице 430-148. Несмотря на то, что на паспортной табличке двигателя (см. Рисунки 4, 5 и 6) указано, что он потребляет 18,6 ампер при напряжении 115 вольт, значение в таблице 430-148 должно использоваться для определения размеров, как того требует Раздел 430-6 (a).

Следующим элементом схемы двигателя является определение диаметра проводника ответвленной цепи. В части B статьи 430 изложены требования к выбору размеров проводников параллельной цепи для отдельных двигателей и групп двигателей.Это пример с одним двигателем, поэтому, глядя на Раздел 430-22 (a), один двигатель, используемый в непрерывном режиме (три часа или более), должен иметь допустимую нагрузку не менее 125% от полной мощности двигателя. ток нагрузки, как определено в Разделе 430-6 (а) (1). Если взять значение 18,6 ампера и умножить его на 125%, получим значение 23,5 ампера. Минимальный размер проводника для этой цепи двигателя после любых корректировок допустимой нагрузки или поправочных коэффициентов должен быть не менее 23.5 ампер. Согласно Таблице 310-16, Кодекс разрешает использование медных проводов № 12 THWN для этой установки, что позволяет использовать некоторые кабельные сборки, такие как Тип NM и другие с размером № 12, для этого применения. Существуют и другие факторы, которые могут повлиять на размер проводников ответвленной цепи двигателя, такие как падение напряжения на длинных участках и применение коэффициентов регулировки допустимой нагрузки для любого количества токонесущих проводов в одной и той же дорожке качения, или регулировка температуры окружающей среды, или и того, и другого. .

Фото 1. Тепловая защита двигателя

Защита от короткого замыкания и замыкания на землю в ответвленной цепи двигателя

Устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю должны иметь размеры в соответствии со значениями, приведенными в таблице 430-148. Требования к размерам устройств защиты от короткого замыкания на землю с параллельной цепью приведены в Части D статьи 430. В Разделе 430-51 Кодекса говорится, что эти правила, включенные в Часть D, изменяют или дополняют требования Статьи 240.Несколько различных типов устройств защиты от короткого замыкания и замыкания на землю могут использоваться для защиты проводников ответвленной цепи двигателя, устройства управления двигателем и двигателя от перегрузки по току из-за короткого замыкания или заземления. Раздел 430-52 (c) требует, чтобы номинал используемого защитного устройства не превышал значения, рассчитанного в соответствии с процентными значениями, приведенными в Таблице 430-152. Таблица 430-152 для однофазного двигателя позволяет получить следующие проценты.

• Предохранитель с временной задержкой 300%
• Двухэлементный предохранитель с выдержкой времени 175%
• Автоматический выключатель с мгновенным срабатыванием 800%
• Автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени 250%

В основном это увеличение в процентах позволяет запускать двигатель, не вызывая отключения устройства при заторможенном (пусковом) токе ротора. Если значения, определенные процентным соотношением в Таблице 430-152, не соответствуют стандартным размерам или номиналам предохранителей, нерегулируемых автоматических выключателей или возможным настройкам регулируемых автоматических выключателей, допускается следующий стандартный размер, номинал или возможная настройка.Идея здесь состоит в том, чтобы предоставить устройство, которое обеспечит защиту от короткого замыкания и замыкания на землю и при этом будет достаточно большим, чтобы учесть пусковой ток (ток заторможенного ротора) при запуске двигателя. Если ток заблокированного ротора двигателя все еще достаточно велик для отключения устройства при запуске, процентные значения, приведенные в Таблице 430-152, снова могут быть увеличены до максимальных значений, указанных в Исключении № 2 (a), ( б), (в) и (г).

Рисунок 4.

При использовании предохранителя без выдержки времени в качестве устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для 115-вольтового двигателя мощностью 1,5 лошадиных силы потребовалось бы, чтобы размер устройства был максимальным с использованием значения 18.6 и умножая это значение на 300%, получаем устройство с рейтингом 55,8. Округление до следующего большего стандартного размера, как разрешено Разделом 430-52 (c) (1) Пр. № 1, устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю может представлять собой предохранитель без выдержки времени на 60 ампер и соответствовать требованиям Раздела 430-52. Это может выглядеть так, как если бы проводники № 12, установленные для проводов ответвительной цепи, были бы незащищенными. Помните, что правила в Части D из 430 изменяют правила из 240 на этом этапе. Не ожидайте, что проводник будет защищен при его максимальной допустимой нагрузке, как это обычно предусмотрено статьей 240.

Существует еще один уровень защиты, который должен быть обеспечен в цепи двигателя, который завершает защиту двигателя и цепи двигателя от перегрузки по току.

Защита двигателя и параллельной цепи от перегрузки

Фото 2. Тепловые нагреватели в пускателе магнитного двигателя

Устройства защиты от перегрузки предназначены для защиты электродвигателей, аппаратуры управления электродвигателями и проводов ответвлений электродвигателей от чрезмерного нагрева из-за перегрузок электродвигателя и отказа от запуска.Перегрузка в цепи электродвигателя — это рабочий ток, который, если он сохраняется в течение достаточного времени, может вызвать повреждение или опасный перегрев устройства. Защита от перегрузки не включает защиту от коротких замыканий или замыканий на землю. Комбинация устройства защиты от перегрузки и устройства защиты от короткого замыкания на землю в ответвленной цепи обеспечивает защиту от перегрузки по току для двигателя и цепи двигателя.

Защита двигателей от перегрузки может иметь несколько различных форм.Если сам двигатель является двигателем с термической защитой, он должен быть помечен словами «Thermally Protected» или сокращенной маркировкой «TP» (см. Фото 1). Если на двигателе нет маркировки, указывающей на то, что он имеет встроенную тепловую защиту, необходимо установить защиту от перегрузки. Предохранители при правильном выборе размера могут служить защитным устройством от перегрузки для двигателя и его цепи. Тепловые нагреватели в магнитном пускателе двигателя — еще один распространенный метод защиты от перегрузки (см. Фото 2).

Рисунок 5.

Часть C статьи 430 определяет требования к защите от перегрузки для двигателей, контроллеров двигателей и проводов параллельных цепей двигателя. Раздел 430-32 (a) требует, чтобы каждый двигатель, работающий в непрерывном режиме (три часа или более) мощностью более 1 лошадиных сил, был защищен устройством защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на следующие проценты от номинальной мощности двигателя, указанной на паспортной табличке. Используя значения, указанные на паспортной табличке двигателя на Рисунке 6, эксплуатационный коэффициент двигателя составляет 1,15. Это размер, который достигается за счет использования значения тока, указанного на паспортной табличке, вместо значения допустимой нагрузки, указанного в таблице.

• Коэффициент полезного действия не менее 1,15 125%
• Двигатель с маркировкой
Превышение температуры не более 40% 125%
• Все остальные двигатели 115%

Изменения этих значений разрешены, если процентное соотношение недостаточно для запуска двигателя или выдерживания нагрузки двигателя (см. Раздел 430-34). Этих значений в Разделе 430-32 (a) обычно достаточно для двигателей общего назначения. Используя значение тока полной нагрузки, указанное на двигателе, в соответствии с требованиями Раздела 430-32 (a) (1), устройство защиты от перегрузки будет рассчитано на 125% от значения 18.6 ампер. Значение 18,6 ампера, умноженное на 125%, дает значение 23,25 ампера. Следует выбрать устройство защиты от перегрузки, не превышающее этого значения. Производитель пускателя двигателя или контроллера двигателя предоставляет таблицу выбора теплового нагревателя с контроллером, чтобы помочь в выборе устройства защиты от перегрузки надлежащего размера.

Рисунок 6.

Раздел 430-40 Кодекса добавляет некоторые дополнительные требования, о которых следует помнить. Устройства защиты от перегрузки для защиты двигателя от перегрузки, как правило, не способны отключать короткое замыкание или замыкание на землю, и поэтому эти устройства защиты от перегрузки должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями с номинальными характеристиками или настройками в соответствии с Разделом 430-52 или от короткого замыкания двигателя. -защитное устройство в соответствии с разделом 430-52.Многие пускатели двигателей и контроллеры, в которых используются устройства тепловой перегрузки, также указывают максимальный номинал предохранителя или автоматического выключателя, чтобы должным образом защитить устройство перегрузки в пределах его возможностей короткого замыкания. Вытащить увеличительное стекло и прочитать крошечный отпечаток на внутренней стороне корпуса пускателя магнитного двигателя имеет решающее значение для обеспечения надлежащей защиты и соблюдения Раздела 110-10.

Средства отключения и контроллер

Разъединение. Номинальные характеристики отключающих средств для общих моторных установок должны соответствовать части J статьи 430.В основном отключающие средства должны обеспечивать отключение двигателя и контроллера от цепи. Номинальная допустимая нагрузка отключающих средств должна составлять не менее 115% от номинального тока полной нагрузки двигателя на основании соответствующей таблицы в статье 430. Разъединяющие средства также должны иметь номинальную мощность в лошадиных силах, по крайней мере, равную номинальной мощности двигателя. двигателем или любого другого типа, перечисленного в Разделе 430-109.

Рисунок 7. Максимальная токовая защита двигателей

Контроллер. Контроллер — это устройство, которое обычно используется для запуска и остановки двигателя путем фактического отключения тока в цепи двигателя. Устройство управления, подключенное к цепи управления двигателем, не является контроллером двигателя. Пускатель двигателя и контактор с надлежащим номиналом (л.с.) — это две формы контроллеров двигателя. Другие устройства также могут служить в качестве контроллеров двигателей. Характеристики контроллера или пускателя двигателя должны соответствовать части G статьи 430. Раздел 430-82 требует, чтобы каждый контроллер был способен запускать и останавливать двигатель, которым он управляет, и иметь возможность прерывания тока заторможенного ротора двигателя. мотор.Раздел 430-83 подробно описывает требуемые характеристики контроллера.

Сводка

Полная максимальная токовая защита для двигателя, параллельной цепи двигателя и устройства управления двигателем обеспечивается комбинацией устройства защиты от короткого замыкания в параллельной цепи двигателя и защиты от замыкания на землю (предохранители, автоматические выключатели или устройства защиты цепи двигателя) в соответствии с с частью D статьи 430, используемым в сочетании с устройством защиты от перегрузки, отвечающим требованиям части C статьи 430 (см. рисунок 7).Раздел 430-55 позволяет устройству защиты от короткого замыкания и замыкания на землю с одной ответвленной цепью обеспечивать комбинированную защиту, когда номинальные характеристики устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю устанавливаются или рассчитываются таким образом, чтобы также обеспечивать защита от перегрузки в соответствии с номинальными характеристиками или настройками, указанными в разделах 430-32 или 430-34. Кодекс также содержит некоторые ссылки на Пример № D8 в Приложении D, который также может помочь инспектору и установщику более четко понять эти требования для максимальной токовой защиты двигателей и цепей двигателей.

Консультации — Специалист по спецификациям | Основы защиты цепи двигателя

Цели обучения

Узнайте разницу между электрической перегрузкой и перегрузкой по току.
Знайте, как выбрать устройство защиты двигателя от перегрузки.
Просмотрите, как выбрать устройство максимальной токовой защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для цепей двигателя
Узнайте, как правильно выбрать сечение проводов для двигателей..

NFPA 70: Статья 430 Национального электрического кодекса охватывает двигатели, включая их защиту от перегрузки, защиту от короткого замыкания и замыкания на землю, проводники, цепи управления, контроллеры, центры управления двигателями, средства отключения, системы привода с регулируемой скоростью (также известные как частотно-регулируемые приводы). ) и заземление. Эта статья основана на выпуске NEC 2017 года.

Часть III статьи 430 касается защиты двигателя и его цепи от перегрузки.Важно защитить электродвигатели, оборудование управления электродвигателями и проводники параллельных цепей электродвигателя от перегрузок электродвигателя и чрезмерного нагрева. Также очень важно, чтобы двигатель мог запускаться и работать по назначению.

NEC заявляет, что положения статьи 430, часть III, не применяются к цепям двигателей с номинальным напряжением более 1000 вольт. В этой статье рассматриваются типичные двигатели с напряжением ниже 1000 вольт.

Перегрузка двигателя в зависимости от перегрузки по току

Важно понимать разницу между перегрузкой и перегрузкой по току.

Перегрузка по току — это когда ток превышает номинальный ток двигателя или допустимую нагрузку на его проводники. Это может быть из-за перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю.

Перегрузка — это когда работа двигателя при превышении его нормальной номинальной полной нагрузки сохраняется в течение достаточно долгого времени, что может вызвать повреждение или перегрев двигателя. Короткое замыкание или замыкание на землю не считается состоянием перегрузки. Защита от перегрузки защищает двигатель от возгорания.

Защита двигателя от перегрузки не предназначена или может быть не в состоянии остановить токи короткого замыкания или токи замыкания на землю.Неисправность не является перегрузкой, как указано в определениях статьи 100 NEC. Однако перегрузка считается перегрузкой по току.

Короткое замыкание — это непреднамеренное электрическое соединение между любыми двумя нормально токоведущими проводниками электрической цепи, например, между фазой и нейтралью или между фазой и линией.

Замыкание на землю — это непреднамеренное электрически проводящее соединение между незаземленным проводником электрической цепи и обычно не токоведущими проводниками, металлическими дорожками качения или кожухами оборудования или землей.Во время замыкания на землю на металлических частях могут присутствовать опасные напряжения до тех пор, пока не сработает устройство защиты от перегрузки по току, такое как предохранитель или автоматический выключатель.

NEC также заявляет, что положения не требуют защиты двигателя от перегрузки, если потеря мощности может привести к потенциальной опасности для жизни, например, с пожарным насосом.

Защита двигателя от перегрузки

Ток полной нагрузки двигателя используется для определения защиты от перегрузки. Этот FLA указан на паспортной табличке оборудования.Примеры устройств защиты от перегрузки включают предохранители и автоматические выключатели, а также пускатели двигателей с реле (ами) перегрузки или твердотельный контроллер / пускатель двигателя.

NEC 430.32 состояний для двигателей непрерывного режима с коэффициентом эксплуатации 1,15 или более на паспортной табличке или с превышением температуры на паспортной табличке 40 ° C должно иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке (FLA). .

Двигатели, работающие в непрерывном режиме, обычно имеют продолжительную нагрузку, при которой ток FLA достигается в течение трех часов или более.

Типичной защитой от перегрузки могут быть предохранители или автоматические выключатели, если они применяются должным образом. При выборе устройства защиты от перегрузки, если в результате расчетов получается нестандартный номинальный ток для автоматического выключателя или предохранителя, инженер должен использовать следующий меньший размер. Стандартные размеры предохранителей и автоматических выключателей можно найти в NEC 240,6 (A).

Все остальные двигатели, кроме двигателей с паспортной табличкой 1,15 или более или с превышением температуры на паспортной табличке 40 ° C, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное не более чем на 115% от FLA двигателя.

Пример расчета размера устройства защиты двигателя от перегрузки:

Паспортная табличка двигателя имеет коэффициент использования 1,15 и номинальный ток 24,5 ампер.

NEC заявляет, что это устройство защиты от перегрузки должно иметь размер не более 125% от FLA двигателя для двигателей с коэффициентом эксплуатации 1,15 или более.

24,5 ампер x 1,25 = 30,625 ампер

Используйте устройство защиты от перегрузки с номиналом 30 ампер, потому что номинальное значение не может превышать 125% от FLA. Это устройство защиты от перегрузки может быть предохранителем или автоматическим выключателем.

Рис. 1: Освещение приемной Джеймсон Крейн спортивного института Университета штата Огайо управляется по отдельной цепи. Предоставлено: Metro CD Engineering

Максимальная токовая защита двигателя

Часть IV статьи 430 NEC перечисляет требования к максимальной токовой защите двигателя. Это включает в себя защиту от короткого замыкания и замыкания на землю для двигателя, оборудования управления двигателем и проводов.

Статья 430.52 устанавливает требование, чтобы устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю в параллельной цепи двигателя могло выдерживать пусковой ток двигателя.Обычно, когда напряжение сначала подается на асинхронный двигатель, требуется большой пусковой пусковой ток. Когда двигатель начинает достигать номинальной скорости, ток двигателя достигает значения FLA.

В таблице 430.52 NEC приведены максимальные номинальные значения или настройки устройств защиты от короткого замыкания в параллельной цепи двигателя и замыкания на землю. В таблице перечислены типы двигателей (однофазные, многофазные двигатели переменного тока, кроме двигателей с фазным ротором, с короткозамкнутым ротором — кроме энергоэффективных двигателей конструкции B, синхронные, с фазным ротором и постоянного тока / постоянного напряжения).В таблице также указаны для каждого типа двигателя процентное значение тока полной нагрузки для различных устройств защиты от замыканий на землю и защиты от замыканий на землю: плавкие предохранители без выдержки времени, двухэлементные предохранители (с выдержкой времени), автоматический выключатель мгновенного срабатывания и автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени.

В этом примере расчета показано, как определить размер устройства защиты двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю.

Определите размер обратного выключателя и сечение проводника для однофазного двигателя мощностью 5 лошадиных сил, 230 В, с клеммами 75 ° C.

Сначала перейдите к Таблице 430.52 и найдите строку с «однофазными двигателями». Затем перейдите к столбцу «прерыватель с обратнозависимой выдержкой времени». Там вы найдете «250», что означает «250% от тока полной нагрузки».

Инженер-электрик может не иметь доступа к паспортной табличке двигателя на этапе проектирования, чтобы определить FLA для двигателя. Для определения FLA необходимо связаться с производителем. Если FLA по-прежнему недоступен, инженер должен обратиться к таблице 430.248 NEC, в которой указан ток полной нагрузки в амперах для однофазных двигателей.Например: 5 лошадиных сил при 230 вольт — это 28 ампер.

28 ампер x 2,50 (это 250% тока полной нагрузки из таблицы 430.52) = 70 ампер.

Автоматический выключатель на 70 А имеет стандартный размер, поэтому его размер должен соответствовать максимальному устройству защиты от перегрузки по току для этого двигателя мощностью 5 лошадиных сил.

Если расчет для защитного устройства не соответствует стандартному типоразмеру автоматического выключателя, то можно использовать устройство защиты от сверхтока следующего более высокого номинала. Это объяснение содержится в статье 430.52 (C) (1) Исключение 1. Дополнительные исключения см. В этой статье NEC.

Минимальный размер проводов двигателя определяется статьей 430.22. Это указывает на то, что проводники для одного двигателя рассчитаны не менее чем на 125% от указанного в таблице тока полной нагрузки, а не на ток, указанный на паспортной табличке.

Из таблицы 430.248 используйте значения 28 ампер, полученные выше.

28 ампер x 1,25 (125% от полной нагрузки) = 35 ампер.

Воспользуйтесь таблицей 310.15 (b) (16) NEC, чтобы найти правильный размер проводника для меди, 75 ° C, тип THWN.Для 35 ампер это размер проводника 10 AWG.

Обратите внимание, что максимальная токовая защита устройства составляет 70 ампер, а сечение проводников — # 10 AWG. В этом примере максимальная токовая защита для цепи двигателя может быть больше допустимой допустимой нагрузки проводов. Это то, с чем часто сталкиваются многие инженеры. Идея заключается в том, что сечение проводника должно соответствовать размеру устройства защиты от сверхтока. NEC позволяет устройству защиты от перегрузки по току превышать номинал проводов, чтобы учесть пусковой ток двигателя.

NEC позволяет использовать одно устройство максимальной токовой защиты от перегрузки двигателя, короткого замыкания в ответвлении двигателя и замыканий на землю. Статья 430.55 «Комбинированная защита от перегрузки по току» гласит, что одиночное устройство защиты от перегрузки по току должно соответствовать требованиям статьи 430.32.

Частотные приводы и системы регулируемых приводов

VFD — это тип системы привода с регулируемой скоростью. ЧРП становятся все более распространенными на коммерческих и промышленных объектах. Частотно-регулируемые приводы могут обеспечить экономию энергии по сравнению с двигателями с постоянной скоростью.

NEC Статья 430 Часть X касается систем привода с регулируемой скоростью. Большинство частотно-регулируемых приводов имеют собственное устройство защиты от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю.

Если частотно-регулируемый привод не имеет собственного защитного устройства, то для определения номинальных характеристик этих устройств следует использовать NEC 430.32 и 430.52.

Цепь защиты освещения

NEC считает, что освещение является постоянной нагрузкой. Это нагрузка, при которой максимальный ток составляет три часа или более.

Статья 410 NEC касается освещения. Однако в статье 210.19 рассматривается размер световодов, поскольку большинство осветительных приборов работают непрерывно в течение трех часов или более. 210,9 (A) (1) — для ответвленной цепи освещения не более 600 вольт. 210.19 (A) (1) (a) указывает, что когда параллельная цепь обеспечивает постоянную нагрузку, минимальный размер проводника ответвленной цепи должен составлять не менее 125% от продолжительной нагрузки.

Например, инженер-электрик проектирует освещение для нового учреждения спортивной медицины.Инженер определяет количество встраиваемых светодиодных осветительных приборов в зоне приема и ожидания, которые могут быть подключены к автоматическому выключателю на 120 вольт и 20 ампер, который не на 100% полностью рассчитан.

Автоматический выключатель со 100% номинальной мощностью может выдерживать ток, указанный в его номинале, для длительных нагрузок. Типичный автоматический выключатель рассчитан на 80% тока, указанного на выключателе для длительных нагрузок. Например, типичный автоматический выключатель на 20 ампер (не полностью рассчитанный на 100%) может выдерживать постоянные нагрузки 16 ампер, что составляет 80% от 20 ампер.

Управление декоративными осветительными приборами должно осуществляться по отдельной цепи (см. Рисунок 1). Осветительные приборы следует оставлять включенными непрерывно примерно на 16 часов каждый день. Каждая встраиваемая банка светильника на открытой офисной территории составляет 28 Вт.

NEC Статья 210.19 (A) (1) (a) гласит, что длительные нагрузки должны иметь размеры проводников параллельной цепи не менее 125% от продолжительной нагрузки. Если ответвленная цепь имеет постоянные нагрузки или любую комбинацию непрерывных и прерывистых нагрузок, минимальный размер проводника ответвленной цепи должен иметь допустимую нагрузку не менее прерывистой нагрузки плюс 125% продолжительной нагрузки.

Расчет: Типовой автоматический выключатель на 20 А рассчитан на 16 А. При постоянной световой нагрузке 16 ампер / 1,25 (125%) = 12,8 ампер. Это означает, что для осветительных нагрузок в этой цепи доступно 12,8 А.

28 Вт необходимо преобразовать в вольт-амперы для этого расчета. Светодиодные источники света обычно имеют коэффициент мощности от 0,65 до 0,95. Для этого расчета мы будем использовать коэффициент мощности 0,85.

28 Вт / 0,85 = 32,9 вольт-ампер; это означает, что на каждый встраиваемый светодиодный светильник используется 32.9 вольт-ампер.

Для определения максимального количества этих светодиодных осветительных приборов, разрешенных в цепи:

120 вольт x 12,8 ампер = 1536 вольт-ампер; это максимально допустимый ток в цепи.

1536 вольт-ампер / 32,9 вольт-ампер = 46,7 светодиодных осветительных приборов; 46 светильников — это максимальное количество встраиваемых светодиодных светильников в этой цепи.

Одна проблема, о которой инженеры-электрики могут не знать, — это пусковой ток для светодиодных источников света.Когда светодиодные источники света включены, может возникнуть большой бросок тока. Этот большой пусковой ток может привести к срабатыванию автоматического выключателя или срабатыванию предохранителя. Инженер должен определить, может ли пусковой ток и его продолжительность отключить автоматический выключатель.

В технических характеристиках светодиодного источника света может быть указано что-то вроде этого: «Для защиты от пускового тока следует использовать плавкий предохранитель с задержкой срабатывания или автоматический выключатель типа C / D». Типичный автоматический выключатель типа C имеет минимальную уставку срабатывания, в 5-10 раз превышающую номинальный ток.Типичный автоматический выключатель типа D имеет минимальную уставку отключения, в 10-20 раз превышающую номинальный ток.

NEC Статья 411 содержит системы освещения низкого напряжения. Это для систем освещения, работающих от напряжения не более 30 вольт переменного тока или 60 вольт постоянного тока. Обычные низковольтные системы включают в себя некоторое освещение дорожек и распространены в коммерческих зданиях, музеях, ландшафтном дизайне и т. Д.

Низковольтные осветительные системы обычно имеют источник питания, осветительные приборы и другое сопутствующее оборудование, такое как дорожка для освещения дорожки.

Статья 411.7 NEC гласит, что низковольтные системы освещения могут питаться от ответвленной цепи с максимальным током 20 А.

Защита электродвигателей и систем освещения входит в компетенцию NEC. Двигатели могут использоваться в системах жизнеобеспечения, таких как лифты, системы дымоудаления и т. Д. Системы освещения могут включать аварийное освещение для выхода людей из здания.

Статья 430 NEC касается двигателей. Инженер-электрик должен правильно рассчитать устройство защиты от перегрузки и устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю для двигателя.

Статья 410 NEC касается освещения. Освещение считается постоянной нагрузкой, и это необходимо учитывать при проектировании схемы защиты

5 способов, которыми автоматические выключатели двигателя обеспечивают оптимальную защиту двигателей

По оценкам, более 300 миллионов электродвигателей в мире используются в промышленности, инфраструктуре и крупных зданиях, с учетом систем с приводом от электродвигателей (EMDS). от 43 до 46% всего мирового потребления электроэнергии.Двигатели управляют всем, от технологических процессов до коммерческого отопления, вентиляции, охлаждения и охлаждения. Поскольку от них так зависит продуктивность бизнеса, важно, чтобы они были должным образом защищены.

В большинстве юрисдикций защита двигателя является обязательной, поэтому изготовители машинного оборудования и подрядчики по электротехнике обеспечат использование автоматического выключателя в каждой цепи двигателя. Если выбран правильный тип автоматического выключателя двигателя, двигатель будет должным образом защищен.

К сожалению, существует множество примеров, когда для этой цели был выбран стандартный автоматический выключатель распределения электроэнергии.Эти прерыватели обычно выбираются из-за их более низкой стоимости. Но они предназначены для защиты стандартных типов цепей и нагрузок, а не двигателей. Если такой выключатель используется, существует очень высокий риск повреждения двигателя, выхода из строя и простоя для конечного потребителя, а также пожара.

Вот пять важных причин, по которым для защиты двигателя следует использовать специальный автоматический выключатель двигателя, а не распределительный автоматический выключатель. Обратите внимание, что в некоторых случаях я имею в виду стандарты и приложения IEC, которые могут не подходить для использования в NEC, CEC или других юрисдикциях по стандартизации.

1. Риск ложного срабатывания при запуске двигателя

Когда двигатель запускается, он потребляет ток, в 10 раз превышающий его номинальное значение. Это может длиться до 30 секунд, пока он не достигнет постоянной скорости. Автоматические выключатели распределения обычно имеют магнитный порог, установленный в 8 раз больше номинального тока или меньше. Когда ток превышает этот порог, выключатель определяет это как событие короткого замыкания в распределительной сети и немедленно срабатывает. Для двигателя этот тип перегрузки по току может просто представлять собой обычный пусковой ток.Таким образом, вы можете видеть, что распределительный автоматический выключатель, используемый для защиты двигателя, с большой вероятностью и нежелательно сработает при запуске двигателя.

Напротив, специализированные автоматические выключатели двигателей разработаны с гораздо более высоким порогом срабатывания при коротком замыкании, обычно в 13 раз превышающим номинальный ток. Это позволяет избежать риска отключения на этапе запуска двигателя.

Чтобы сэкономить деньги и избежать риска отключения при запуске двигателя, некоторые подрядчики могут выбрать автоматический выключатель распределения питания с завышенными характеристиками, т.е.е. один с более высоким порогом. Давайте воспользуемся примером двигателя мощностью 7,5 кВт с номинальным током 16 А и пусковым током, который, вероятно, достигнет 160 А. В этом случае подрядчик может выбрать распределительный автоматический выключатель на 25 А с магнитным порогом около 200 А, так что запуск двигателя не приведет к немедленному срабатыванию автоматического выключателя. Однако существует серьезный риск, если двигатель будет перегружен во время нормальной работы, достигнув тока до 24 А, выключатель с номиналом 25 А не сработает, и двигатель окажется под серьезной угрозой выхода из строя всего через пару минут. .

Обратите внимание, что в ближайшие несколько лет высокоэффективные двигатели IE3 / IE4 станут обязательными во многих регионах. При использовании прямого пускателя эти двигатели будут иметь более высокий пусковой ток, чем современные двигатели. Это сделает еще более важным выбрать правильный тип автоматического выключателя для защиты этих двигателей.

2. Риск ложного отключения из-за кратковременной перегрузки

Автоматические выключатели для распределительных сетей предназначены для защиты кабелей. Их время срабатывания при перегрузке устанавливается в соответствии с максимальной токовой нагрузкой кабелей, которая обычно короче, чем у двигателей.Таким образом, распределительные выключатели могут сработать до того, как ситуация станет опасной для двигателя. Имейте в виду, что реле защиты двигателя и специальные электронные расцепители двигателя предлагают варианты настройки еще более медленной защиты от перегрузки для классов 10A, 10, 20 и 30.

3. Риск неправильного отключения из-за высокой температуры окружающей среды

Большинство распределительных автоматических выключателей рассчитаны на работу при температуре ниже 30 ° C, а в некоторых случаях и ниже 40 ° C. Если температура окружающей среды превышает это значение, выключатель сработает при токе ниже номинального, без необходимости прерывая процесс.

В отличие от этого, автоматические выключатели двигателя настроены на работу при температуре ниже 60 ° C или, опционально, 65 ° C. Таким образом, автоматический выключатель двигателя с номиналом 10 А, защищающий двигатель с номиналом 10 А, не сработает при токе 10 А и температуре окружающей среды 60 ° C. Таким образом, машины и операции продолжают работать, в то время как двигатели по-прежнему должным образом защищены.

4. Риск повреждения двигателя из-за обрыва фазы

Обрыв фазы может произойти по многим причинам: ошибки электропроводки после технического обслуживания, неплотные соединения, потеря фазы в электросети или даже старение двигателя.Автоматические выключатели распределения не оборудованы для отключения в случае дисбаланса или обрыва фазы, поскольку эти обычные условия не представляют опасности для распределительных сетей. Но обрыв фазы является критическим событием для двигателей, вызывая неправильную работу (например, отклонения скорости) или двигатель, чтобы перегреться и, в конечном итоге, выйти из строя.

Автоматические выключатели

предназначены для отключения при обнаружении обрыва фазы. Это произойдет через пару секунд, если двигатель работает с нормальной скоростью, или через несколько десятых секунды, когда он запустится.

5. Риск повреждения контактора и возгорания из-за короткого замыкания

Международный стандарт безопасности машин EN 60204-1 требует согласования по крайней мере типа 1 между автоматическим выключателем и контактором в случае короткого замыкания. Автоматические выключатели распределения обычно не испытываются совместно с контакторами; следовательно, нет гарантии эффективности комбинации. Это означает, что в случае короткого замыкания контактор может быть разрушен и, что еще хуже, количество энергии, рассеиваемое контактором во время процесса прерывания, может сжечь окружающие материалы или вызвать возгорание.

С автоматическими выключателями двигателя можно легко выбрать координацию короткого замыкания: Тип 1, гарантирующий отсутствие повреждений вокруг контактора, или Тип 2, гарантирующий, что контактор все еще может работать после события короткого замыкания.

Итак, вы можете ясно видеть, что выбор автоматического выключателя двигателя имеет решающее значение для надлежащей защиты двигателей и установки. Если вы OEM, вы не всегда можете знать, в какой среде будут установлены ваши машины. Чтобы ваши клиенты всегда воспринимали качество, вам необходимо убедиться, что ваши двигатели и машины надежно работают в любых условиях.В течение гарантийного периода и после него вам необходимо убедиться, что двигатели защищены и обеспечивают обещанные вами характеристики. Наличие правильного типа автоматического выключателя может быть разницей между обычным обслуживанием двигателя или его дорогостоящей заменой, а также между непрерывной работой или дорогостоящим нарушением производительности вашего клиента или даже катастрофическим пожаром.

Schneider Electric предлагает полный ассортимент специализированных автоматических выключателей для защиты двигателей. Для получения дополнительной информации посетите наш веб-сайт.

Основы анализа цепей двигателя

Существует довольно много путаницы по поводу анализа цепей двигателя.Путаница возникает из-за двух проблем:

Само название технологии.
На что способна эта технология.

В этой статье основное внимание будет уделено устранению этой путаницы путем обсуждения возможностей технологии и ее имени.

Одна из основных причин, по которой существует путаница в самом названии этой методологии тестирования, — это распространенное использование трехбуквенных сокращений (TLA) в индустрии мониторинга состояния.У нас есть TLA для всего: CBM (мониторинг на основе состояния), PdM (профилактическое обслуживание), RCA (анализ первопричин), FFT (быстрое преобразование Фурье) и т. Д.

Распространенность TLA создала путаницу в анализе моторных цепей. MCA может означать две разные вещи. Анализ цепи двигателя (MCA) часто и легко путают с анализом тока двигателя (MCA), который является сокращенной версией анализа сигнатуры тока двигателя (MCSA). Это распространенная ошибка, которая способствовала путанице вокруг второй распространенной ошибки.Для баланса в этой статье термин «анализ цепи двигателя» будет называться MCA.

Вторая распространенная ошибка заключается в непонимании возможностей этой технологии для мониторинга и тестирования состояния. Те, кто ошибочно связал MCA с анализом сигнатуры тока двигателя, полагают, что единственный выполняемый тип тестирования — это ток двигателя.

Хотя отчасти это верно, текущий анализ — это лишь часть общей массы испытаний, известной под общим названием MCA.Есть вторая группа людей, которые считают, что MCA относится только к измерению сопротивления цепи двигателя относительно земли.

Это убеждение также отражает неполное понимание спектра тестов, охватываемых MCA. Хотя MCA включает в себя вышеупомянутые методы тестирования, он также включает в себя гораздо больше.

Прежде чем мы пойдем дальше, давайте проясним конечную цель MCA. Цель MCA — убедиться в исправности двигателя. Эта оценка осуществляется путем обнаружения электрического дисбаланса в двигателе и обнаружения ухудшения изоляции.

Неуравновешенность создает паразитные циркулирующие токи в двигателе. Эти циркулирующие токи вызывают чрезмерное нагревание и приводят к ускоренному разрушению изоляции, неэффективной работе и неэффективным методам управления (в некоторых типах двигателей). Ухудшение изоляции приводит к сокращению срока службы двигателя и может привести к небезопасным условиям эксплуатации.

Для начала давайте разделим MCA на две основные категории. Первая категория — это онлайн-тестирование, названное потому, что тесты проводятся, когда двигатель работает в нормальных условиях.Вторая категория — автономное тестирование; испытания проводятся при обесточенном двигателе.

MCA online можно разделить на две категории — анализ тока и анализ напряжения. Текущий анализ в первую очередь сосредоточен на вращающихся компонентах. Ослабленные или сломанные стержни ротора, трещины на концевых кольцах, эксцентриситет ротора, несоосность и проблемы с муфтой / ремнем — вот некоторые из основных видов отказов, обнаруженных в текущей сигнатуре.

Проблемы качества электроэнергии, такие как вредные гармоники, дисбаланс напряжения и пониженное / повышенное напряжение, входят в число проблем, выявленных при анализе напряжения.

MCA offline наиболее известен благодаря измерению сопротивления земли. Но другие измерения позволяют легко обнаружить дефекты цепи двигателя. Измерение электрических характеристик, таких как импеданс, индуктивность и емкость, многое говорит аналитику о состоянии обмоток. Индуктивность — отличный индикатор коротких замыканий между поворотами.

Емкость относительно земли измеряет степень загрязнения обмотки (вода, грязь, пыль и т. Д.). Изменения каждого из них влияют на импеданс (общее сопротивление цепи переменного тока).Эти характеристики измеряются между фазой и фазой и землей и сравниваются друг с другом и с процентным изменением от базовой линии для выявления дефектов цепи двигателя.

Некоторые из тестов могут служить одноразовыми проверками типа «годен / запрещен». Некоторых необходимо отслеживать с течением времени, чтобы понять прогрессирование дефекта. Лучшая стратегия — это тестирование двигателей по установленному графику. Это позволяет правильно определять тенденции этих характеристик и дает программе обеспечения надежности наилучшую условную вероятность обнаружения дефектов цепи двигателя.

Все перечисленные режимы отказа вполне реальны и создают незапланированные простои. Комплексная стратегия технического обслуживания электродвигателей с учетом режимов отказа включает в себя все эти методы испытаний.

Сколько вы используете для эффективного и действенного обеспечения производственной мощности вашего предприятия?

Энди Пейдж — директор учебной группы Allied Reliability, которая обеспечивает обучение по таким темам проектирования надежности, как анализ первопричин, техническое обслуживание, ориентированное на надежность, и интегрированный мониторинг состояния.Он проработал 15 лет в сфере технического обслуживания и надежности, занимая ключевые должности в Noranda Aluminium (инженер по техническому обслуживанию) и Martin Marietta Aggregates (менеджер по надежности активов). Энди имеет степень инженера в Tennessee Tech и является сертифицированным специалистом по техническому обслуживанию и надежности (CMRP) Общества специалистов по техническому обслуживанию и надежности (SMRP).

Истинные преимущества анализа цепей двигателя

В сочетании с производительностью и соответствующими затратами на надежность программа анализа цепей двигателя может немедленно оправдать себя.

В последние годы методы контроля затрат на энергию превратились из «зеленого варианта» в стратегию выживания. А в электротехнической промышленности метод с наибольшим потенциалом использует преимущества энергетических стратегий системы электродвигателя.

Системы электродвигателей используют 19% всей энергии в Соединенных Штатах, что составляет 57% всей вырабатываемой электроэнергии. Более 70% электроэнергии, используемой в производстве, и 90% в обрабатывающих отраслях, потребляется системами двигателей.Обнадеживающее внимание уделяется модернизации электродвигателей, применению частотно-регулируемых приводов и другим стратегиям повышения энергоэффективности. Однако двумя областями, о которых часто забывают, являются техническое обслуживание и надежность.

Согласно EPRI, надлежащее обслуживание может повысить эффективность механического оборудования обычно на 10-15%. Организация выступает за последовательно применяемый анализ цепей двигателей (MCA), который может помочь предотвратить отказы двигателей, обеспечить профилактическое обслуживание или замену и повысить энергоэффективность систем двигателей.

MCA позволяет аналитику просматривать простое сопротивление, комплексное сопротивление, индуктивность, фазовый угол, состояние изоляции заземления и другие тесты для определения состояния обмоток электродвигателя. Из соображений безопасности и точности эти показания лучше всего получать при обесточенном оборудовании.

В принципе, цепь электродвигателя представляет собой последовательность простого и сложного сопротивления, индуктивности и результирующих фазовых углов, каждый из которых составляет 120 ° в трехфазной системе ( Рис.1 выше). Когда исходные дефекты или надвигающийся отказ ухудшают 3-фазную обмотку, эти фазовые углы становятся несбалансированными. В собранном электродвигателе литые пустоты или сломанные стержни в роторе, плохой воздушный зазор или изогнутый вал и возникающая в результате взаимная индукция между статором и ротором будут вызывать отклонения.

Способность оборудования MCA считывать взаимную индуктивность между статором и ротором также позволяет аналитику эффективно, быстро и безопасно обнаруживать дефекты в роторе или воздушном зазоре.Большая часть оборудования MCA может работать с двигателями от дробной до более чем 10 000 л.с. и от 12 В до более 13,8 кВ, что дает им широкий диапазон работы. Однако это оборудование не следует путать с измерителями RCL, которые обеспечивают только показания сопротивления, емкости и индукции — обычно с добавлением мегомметра или теста индекса поляризации. Высококачественные устройства MCA доступны менее чем за 10 000 долларов, включая программное обеспечение.

Важное различие между измерителями RCL и MCA — их соответствующие показания импеданса.Несимметрия напряжения и тока обратно пропорциональна в приложениях переменного тока. Это обеспечивает важное различие, так как была проделана большая работа по экономическим последствиям несимметрии напряжения. Используя простое сопротивление, вы можете определить потери I ² R в точке, но вы не сможете определить надежность системы. То же самое и с индуктивностью, которая варьируется в зависимости от конструкции обмотки и положения ротора относительно обмотки. Системы, использующие в качестве основы индуктивность, часто выходят из строя хорошие электродвигатели и обмотки.Чтобы получить истинное состояние обмотки двигателя, вы должны просмотреть все компоненты цепи двигателя, включая сопротивление, импеданс, индуктивность, фазовый угол и сопротивление изоляции.

Энергетический эффект MCA. Электродвигатели работают, когда все три фазы электрически сбалансированы, а другие потери статора, ротора и трения контролируются. Поскольку баланс между фазами меняется, магнитным полям становится труднее вращать ротор, что снижает эффективность двигателя.В крайних случаях магнитные поля начнут мешать друг другу. Этот эффект проявляется в дисбалансе как напряжения, так и импеданса и может повлиять на эффективность, надежность и производительность.

Несимметрия импеданса может значительно повлиять на энергоэффективность, что повлияет на затраты. КПД электродвигателя можно рассчитать с помощью следующего трехступенчатого уравнения:

Часть 1

кВт = л.с. × 0,746 × L × [(1004 ÷ 1) — (100 ÷ E2)]

, где л.с. — мощность в лошадиных силах, L — нагрузка, E1 — новый КПД, а E2 — исходный КПД.

Часть 2

$ кВт / год = $ / кВт × кВт × 12 месяцев / год

Часть 3

$ кВтч / год = $ / кВтч × час / год × кВт

Влияние несимметрии импеданса на КПД можно увидеть на Рис. 2 выше.

Например, электродвигатель мощностью 50 л.с., нагруженный на 85%, который работает с КПД 95% в течение 6000 часов в год, с несимметричным импедансом 3,5%, будет иметь КПД 91%. При средней стоимости энергии 0,06 доллара США / кВтч и средней стоимости потребления 14 долларов США / кВт итоговые затраты на электроэнергию будут следующими:

50 ×.746 × 0,85 × [(100 ÷ 91) — (100 ÷ 95)] = 1,47 кВт

14 долларов США / кВт × 1,47 кВт × 12 = 246,96 долларов США / год

0,06 доллара США / кВт · ч × 6000 ч / год × 1,47 кВт = 529,20 доллара США / год

Годовые затраты на электроэнергию = 776,16 $ / год

Ежегодное увеличение затрат на электроэнергию для работы этого двигателя является значительным. Эффекты дисбаланса импеданса внутри завода становятся еще более значительными по мере добавления дополнительных электродвигателей. Наряду со снижением КПД это влияет на надежность и производительность системы электродвигателя.

Влияние MCA на надежность. В результате несимметрии импеданса рабочая температура электродвигателя будет увеличиваться, что также создает дополнительные электромеханические нагрузки на обмотку и ротор двигателя.

Важно понимать, что определение асимметрии фаз или потенциального отказа обмотки не позволит вам предсказать отказ электродвигателя. Тестирование может быть отслежено и изменено, чтобы определить точку, в которой надежность или уверенность в том, что двигатель будет работать в соответствии с конструкцией, будет снижена до точки, когда владелец определит, что двигатель следует отремонтировать или заменить.Эта точка должна быть достаточно терпимой для некритичных двигателей и иметь низкий допуск для критически важного оборудования.

Тот же самый двигатель мощностью 50 л.с. с несимметричным импедансом 3,5% понесет несколько потерь надежности. Убытки увеличатся на 20%. Кроме того, температура внутри двигателя увеличится на 25%. Для двигателя, рассчитанного на температуру окружающей среды 40 ° C, с изоляцией класса F и работающего при температуре окружающей среды 22 ° C, нормальное повышение температуры при нагрузке 85% будет 80 ° C. Увеличение на 25% приведет к повышению новой температуры на 100 ° C — повышение температуры на 20 ° C.Срок службы изоляции уменьшается наполовину на каждые 10 ° C повышения, поэтому повышение температуры на 20 ° C уменьшит потенциальный срок службы электродвигателя до 25% от его первоначального потенциала. Это не включает никакого другого потенциального воздействия на систему изоляции или систему изоляции витков.

Производственный эффект тестирования MCA. Прямое влияние на производство совокупного увеличения затрат на электроэнергию и снижения надежности будет зависеть от того, насколько важен двигатель для работы. Например, главный привод производственной линии будет очень критичным, в то время как установка кондиционирования воздуха может иметь минимальное влияние на производство.

С увеличением вероятности отказа может быть установлена ориентировочная стоимость производства. Эта оценка производственных затрат может быть определена из расчета 1000 долларов в час, сначала используя график в Рис. 3 , а затем, принимая во внимание объем производства, который будет затронут, а также возможное время простоя и время запуска в случае неожиданного отказа двигателя.

Тот же электродвигатель мощностью 50 л.с. с несимметричным импедансом 3,5%, который использовался в нашем предыдущем примере, имел бы 60% вероятность отказа и 600 долларов / 1000 долларов потенциальных производственных потерь.Если этот двигатель оказывает 100% влияние на линию стоимостью 5000 долларов в час с 4-часовым простоем и 1-часовым временем запуска, потенциальные убытки могут составить 15000 долларов.

Собираем все вместе. В примерах в этой статье использовался критический электродвигатель мощностью 50 л.с. с несимметричным импедансом 3,5%. Основываясь на представленных уравнениях, общие потенциальные затраты, связанные с этим дисбалансом импеданса — финансовые и другие — будут:

776,16 долл. США в год в виде увеличения затрат на электроэнергию.
Потенциальные производственные затраты 15 000 долл. США.
Вероятность отказа двигателя 60%.
И 25% первоначального срока службы изоляции.
На основании этих данных, этот двигатель может быть отремонтирован или заменен во избежание возможных затрат. Если двигатель будет снят и заменен во время следующего останова, затраты, связанные с этим действием, могут быть следующими:
2250 долларов США за замену электродвигателем с КПД 95%.
500 долл. США на замену рабочей силы.
8 995 долл. США на испытательное оборудование MCA.
5 долларов США за тестовую работу — 5 минут при 60 долларах США в час.
Итого: 11 750 долларов США

Простая окупаемость можно получить за восемь или два месяца, если не учитывать стоимость испытательного оборудования.

Как видите, MCA — простой, но мощный инструмент. Диапазон тестирования и потенциальная окупаемость очень короткие.Однако в примере, приведенном в этой статье, представлен только один двигатель на заводе. Если анализ определит, что дополнительные электродвигатели требуют внимания, первоначальная покупка оборудования MCA и реализация программы MCA в сочетании с затратами на электроэнергию и производством являются незамедлительными.

Доктор Пенроуз — генеральный менеджер подразделения All-Test Pro компании BJM Corp. в Олд Сэйбрук, штат Коннектикут.

Что такое анализ цепей двигателя и анализ электрических характеристик?

Двигатели — это наиболее распространенный источник энергии, используемый в насосных системах.Знание состояния двигателя и привода важно на любом предприятии, чтобы поддерживать время безотказной работы и экономить деньги. Многие испытательные инструменты предоставляют только измерения или предупреждения, а не ответы на состояние двигателей. Технологии анализа цепей двигателя (MCA) и анализа электрических сигнатур (ESA) помогают исправности двигателей и приводов, отвечая на вопросы, которые облегчают бремя интерпретации и опыта, необходимого при анализе и интерпретации других методов тестирования.

Что такое технологии MCA и ESA?

MCA — это метод испытания низкого напряжения при обесточивании для оценки состояния двигателя и связанных с ним кабелей.Этот метод может быть запущен из центра управления двигателем (MCC) или непосредственно на двигателе. Преимущество тестирования с помощью MCC заключается в том, что будет оцениваться вся электрическая часть системы двигателя, включая соединения и кабели между контрольной точкой и двигателем. MCA — это метод тестирования двигателей, позволяющий выявить неисправности, которые ранее было трудно или невозможно обнаружить с помощью старых методов.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Менее чем за 15 минут на ледовом катке в университете проводятся испытания кабелей и двигателей с использованием технологии MCA.Университет сэкономил более 15000 долларов на расходах до планового демонтажа и перемотки двигателя из-за эксплуатационных проблем. Мотор был в отличном состоянии, а проводку между мотором и ГЦК требовали замены. (Изображения любезно предоставлены All-Test Pro)

Состояние системы изоляции грунтовых стен не позволяет определить состояние системы изоляции обмоток или какие-либо неисправности ротора. MCA может оценить состояние двигателя, когда двигатель отключен от питания.MCA может использоваться для определения состояния изоляции заземляющей стены и обмотки, а также для выявления неисправностей ротора с короткозамкнутым ротором в асинхронных двигателях и кабелях к системе управления.

ESA использует напряжение и ток для оценки всей системы двигателя, когда двигатель находится под напряжением. Качество входящей электроэнергии позволяет обнаруживать неисправности в сети, центре управления или распределения, эксплуатации и окружающей среде. ESA может быстро выявлять неисправности, регистрируя временную форму напряжения и тока двигателя.Технология выполняет быстрое преобразование Фурье (БПФ) этих сигналов для выявления механических неисправностей, которые приводят к периодическим нагрузкам на двигатель, таких как дисбаланс, несоосность, неплотность, дефекты подшипников, неисправности зубчатых колес, усилия лопастей или лопастей, технологические неисправности (например, кавитация). ) или гидравлических сил в жидкостных или воздушных системах.

ESA также может обнаруживать неисправности в двигателе, такие как статический и динамический эксцентриситет, или любую неисправность ротора с короткозамкнутым ротором. ESA оценивает состояние двигательной системы во время работы.Рекомендуемый график мониторинга варьируется от месяца до года, в зависимости от критичности двигателя и среды, в которой работают двигатели.

Технологии

MCA и ESA дополняют другие технологии тестирования. Вибрация, инфракрасное излучение и ультразвук — все это указывает на потенциальные проблемы. Использование технологии MCA может помочь определить источник проблем в следующем оборудовании:

Двигатели переменного тока (AC) / постоянного тока (DC) независимо от размера, мощности или напряжения
Двигатели тяговые переменного / постоянного тока
генераторы / генераторы
моторы для станков
серводвигатели
Трансформаторы управляющие
Трансформаторы трансмиссионные и распределительные
моторы для станков
коробки передач
насосы и вентиляторы
ленточные системы

Преимущества MCA Технология

MCA используется для входящей и исходящей проверки новых, отремонтированных двигателей (метки двигателя), мониторинга состояния, профилактического обслуживания, прогнозного обслуживания (определение срока службы активов) безопасным и быстрым способом.MCA может быстро обнаруживать деградацию кабеля, изъеденные / размытые контакты, ослабленные соединения, развивающиеся повреждения обмотки, замыкания на землю, загрязнение обмотки и сбои ротора. Еще одним преимуществом MCA является статическое испытание значения (TVS), которое отслеживает моторный актив от колыбели до могилы. TVS отслеживает изменения в моторном базисе, которые предупреждают о возможном моторном сбое и связанных с ним развивающихся проблемах.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 2: Используемая технология ESA; показано повреждение концевого кольца на роторе

Преимущества ESA Технология

ESA быстро обнаруживает механические проблемы, такие как проблемы статора и ротора (эксцентричность, пустоты в литье, трещины или сломанные стержни), балансировка (изогнутые или потрескавшиеся валы и подшипники) и центровка (ремни, вентилятор и насос).ESA включает в себя качество электроэнергии и может использоваться для регистрации энергетических данных, гармонического анализа, построения диаграмм напряжения и тока, просмотра форм сигналов, захвата кривых провалов и выбросов, захвата переходных процессов и захвата событий во время работы двигателя. Дополнительные преимущества включают КПД двигателя, ввод в эксплуатацию, поиск и устранение неисправностей, а также прогнозирование тенденций и анализ.

Затраты возрастают, когда двигатели выходят из строя, что приводит к увеличению количества заменяемых деталей, производственным потерям и потере времени на устранение неисправностей.Хотя поддержание двигателя в аварийном режиме обходится невысоко, стоимость возрастает, когда двигатель выходит из строя, по сравнению с умеренным подходом к техническому обслуживанию и текущим испытаниям. Технологии ESA и MCA могут помочь определить неисправные и хорошие двигатели. Обе технологии представляют собой методы неразрушающего контроля, которые не нагружают двигатель дополнительным напряжением, которое может ухудшить изоляцию, что может привести к ситуации с окончанием срока службы рабочего актива.

Goodwood Half Marathon, Marathon, 10k & 5k at Goodwood Motor Circuit

Воскресенье, 4 июля 2021 г.

Присоединяйтесь к нам и получите уникальную возможность пробежать марафон, 20 миль, полумарафон, 10 км и 5 км на Goodwood Motor Цепь, организованная RunThrough Events.Бегите по всемирно известной автодороге Гудвуда, где проходят Фестиваль скорости и Возрождение Гудвуда, и наслаждайтесь острыми ощущениями от гонки к новому личному рекорду на этой гоночной трассе с гладким асфальтом без движения!

Трасса, расположенная у подножия Сассекс Даунс, является единственной классической трассой в мире, которая полностью сохранила свой первоначальный вид. Гоночная трасса Goodwood Motor Circuit открыла свои ворота для публики в сентябре 1948 года, чтобы провести первое послевоенное собрание автогонок в Великобритании на постоянном месте.

Каждая миля будет точно отмечена, и у нас есть множество помощников, которые буквально будут держать вас в курсе и подбадривать вас на пути к финишу с клетчатым флагом. Это круговая трасса, каждый круг составляет около 5 км.

Время старта:

Марафон — 9:00 (6-часовой перерыв) | 20 миль — 9:15 | Половина — 9:30 | 10:00 — 10:00 | 5:00 — 10:30

В ваш вступительный взнос включено:

Будет объявлена новая тематическая медаль! (Предыдущий дизайн медали ниже)

Подарки после гонок

Бесплатные официальные фотографии

БЕСПЛАТНЫЙ комплект RunThrough Kit On The Run Socks (RRP.£ 6,00)

Результаты с синхронизацией по чипу

Бесплатная парковка

Удачи вам, команда ACTIPH. ACTIPH Water — первая в Великобритании вода в бутылках с ионизированной щелочью и самым высоким показателем pH в Европе. Благодаря уникальному процессу ионизации наша очищенная родниковая вода насыщается смесью электролитов и наддувом, чтобы создать гладкую и чистую на вкус щелочную воду с pH 9 +. ACTIPH — это здоровый выбор, поскольку вы восстанавливаете и поддерживаете свой естественный баланс, позволяя вам жить полной жизнью и получать максимум от каждого дня.Все бутылки ACTIPH на 100% пригодны для вторичной переработки и не содержат бисфенола А, включая крышку и этикетку, что делает нас уникальными по сравнению с другими бутилированными водами и, как мы полагаем, дает нам явное преимущество в области устойчивого развития. Пожалуйста, не забудьте сдать в мусорную корзину после гонки. Поднимите свой уровень гидратации на более высокий уровень и возьмите бутылку ACTIPH на финише.

KIND® — это больше, чем просто имя. Это обязательство: создавать бескомпромиссные батончики. Только самые лучшие ингредиенты. Полный полезных питательных веществ.И всегда наполнен ароматом. Они любезно пожертвовали несколько своих вкусных батончиков, чтобы вы все попробовали их после гонки! Чтобы узнать больше о KIND и их продуктах, посетите их веб-сайт ЗДЕСЬ.

Вы также сможете получить упаковку закусок LOVE CORN после гонки, и вы можете узнать больше о LOVE CORN и их продуктах ниже и на их веб-сайте ЗДЕСЬ.

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ

Простота хуже компактности

О силах и моментах

Уравновешенные и не очень

VR6, VR5, W12…

Теория и практика

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

Похожие темы:

ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ-2101. УСТРОЙСТВО. СХЕМА. ⋆ Ремонт автомобилей

Характеристики двигателя ВАЗ2101

Расположение навесного оборудования

Двигатель ВАЗ-2101 на схеме

Поперечный разрез двигателя ВАЗ-2110

Подвеска двигателя ВАЗ

Схемы подключения электродвигателя 380 и 220 (фото, видео)

Классические варианты подключения

Применение магнитного контактора

Работа устройств со специфической подвижной частью

Работа ДПТ типа П 41

Консервация и зимнее хранение лодочных двигателей

Нужна ли консервация лодочного мотора

Подготовка к консервации и хранению лодочного мотора

Ревизия и замена масла в редукторе

Гребной винт

Топливная система

Двигатель

Сопутствующие работы

Хранение законсервированного лодочного двигателя зимой

Как проводить расконсервацию и подготовку к сезону лодочного мотора после зимы

ИТОГ

Yamaha F115 AETL Эл.схема лодочного мотора онлайн [1/1]

Схема моторчика вентилятора печки Нива Шевроле

Установки и проверки двигателей и защиты электродвигателей

Консультации — Специалист по спецификациям | Основы защиты цепи двигателя

Перегрузка двигателя в зависимости от перегрузки по току

Защита двигателя от перегрузки

Максимальная токовая защита двигателя

Цепь защиты освещения

5 способов, которыми автоматические выключатели двигателя обеспечивают оптимальную защиту двигателей

1. Риск ложного срабатывания при запуске двигателя

2. Риск ложного отключения из-за кратковременной перегрузки

3. Риск неправильного отключения из-за высокой температуры окружающей среды

4. Риск повреждения двигателя из-за обрыва фазы

5. Риск повреждения контактора и возгорания из-за короткого замыкания

Основы анализа цепей двигателя

Истинные преимущества анализа цепей двигателя

Что такое анализ цепей двигателя и анализ электрических характеристик?

Goodwood Half Marathon, Marathon, 10k & 5k at Goodwood Motor Circuit