• 01.02.1970

Как замедлить индукционный счетчик: Вопрос-ответ. Мосэнергосбыт. Установка двухтарифных электросчетчиков. Счетчики электроэнергии. Цена на электросчетчик Меркурий. Купить электрический счетчик. Продажа и установка двухтарифных счетчиков электроэнергии. Подключение электросчетчика.

Содержание

высота, правила монтажа на опору

Какой электросчетчик выбрать для установки на улице?

Существуют бытовые счетчики электроэнергии, рассчитанные на установку вне дома. Они способны выдерживать колебания температуры воздуха, сохраняя при этом точность показаний.

Устройства бывают одно- и многотарифными, одно- или трехфазными.

Счетчики для улицы бывают разной мощности.

Для ее определения нужно рассчитать суммарную мощность всех электроприборов в помещении. Если она ниже 10 кВт, то подойдет счетчик на 60 А, если больше — на 100 А. Класс точности должен быть не ниже 2,0.

Сейчас выпускаются устройства, прекрасно работающие и при низких температурах.

При покупке установочного бокса нужно обратить особое внимание на его герметичность. Наличие подогрева необязательно

Влагостойкий ящик должен иметь степень защиты не менее IР53-IР54.

Бокс следует выбирать с учетом конструкции счетчика.

Необходимо наличие окошка на дверце для снятия показаний.

В качестве уличного варианта больше всего подойдет однофазный электросчетчик — для небольшого дома и дачи, либо трехфазный — для многоэтажного коттеджа с бассейном, сауной и т. д.

В последнем случае главное грамотно подключить устройство и равномерно распределить нагрузку на контуры сети.

Электрические счетчики обладают более высоким классом точности, чем индукционные. Показания остаются стабильными при перепадах температур на протяжении всего срока эксплуатации.

При подборе типа крепления прибора лучше отдать предпочтение DIN-рейке. Она является универсальной.

Перед покупкой нужно обратить внимание на пломбу и дату последней поверки. Ее давность не должна превышать двух лет — для однофазных устройств и 1 года — для трехфазных

Виды и типы приборов

Счетчики электрической энергии разделяют на типы и виды по разным признакам. Среди них: конструкция, количество фаз и тарифов.

Индукционные и электронные

Индукционные счетчики знакомы каждому. Раньше они стояли везде, этот тип прибора разработан давно. Выглядит он как дисковый аппарат. Через такой счетчик проходит электричество, образуется магнитное поле, а из-за этого уже диск производит обороты. Каждый поворот диска равен определенному количеству потребленной электроэнергии. Главное преимущество такого устройства заключается в его надежности – они могут исправно работать до тридцати лет! Но есть и большой недостаток: погрешность измерений очень высока.

Электронные счетчики появились совсем недавно. Они измеряют расход электричества напрямую и могут хранить данные или передавать их. Такие приборы в разы точнее индукционных, учитывают самую минимальную нагрузку.

Однотарифные и многотарифные

Индукционный счетчик может работать только на одном тарифе. А вот при покупке электронного счетчика можно выбрать многотарифный прибор. В этом случае регистратор будет считать электроэнергию в зависимости от времени: по дневному или ночному тарифу.

Это удобно, потому что стоимость электроэнергии днем и ночью различается. Поэтому потребитель с двухтарифным счетчиком может включать на ночь обогреватель, а заплатить за электричество меньше.

По количеству фаз — однофазные и трехфазные

Электросчетчик может подходить для однофазных сетей 220 В или для трехфазных 380 В. Перед покупкой обязательно нужно уточнить, какая сеть используется в вашем доме.

Порядок установки

Счётчик разрешается устанавливать самостоятельно, но подключать прибор должен представитель поставщика ресурсов. Работы выполняются в следующем порядке:

  • обесточивается входная линия;
  • перед прибором устанавливается автоматический выключатель, после него подключают электросчётчик;
  • чтобы обеспечить безопасную работу электрооборудования, монтируется заземление;
  • к выходным контактам изделия подключается домашняя электропроводка.

При выполнении работ необходимо соблюдать действующие правила. Когда прибор смонтирован и подключён, он подлежит опломбированию и регистрации.

После установки проводится пробное включение, с целью проверить исправность подключения. Монтаж и подключение выполняется в строгом соответствии с требованиями правил безопасности.

Основные критерии выбора короба

Главная задача потребителя — найти прочный, практичный ящик, который выдержит длительную службу в уличных условиях. Короб должен быть удобен при монтаже и эксплуатации.

Что важно в самой конструкции? Наличие отверстий соответствующего диаметра для проводов, которые идут от опоры и выводятся на здание. Желательно, чтобы эти элементы имели уплотнительные резинки и пластиковые муфты.

В электрощитке должны помещаться все необходимые отходящие кабеля и дополнительно оставаться пространство для модернизации или расширения установки

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Удобная деталь — окошко. Оно исключает необходимость открытия щитка для снятия показаний и уменьшает частоту контактов внутреннего содержимого с воздухом, влагой. Обратите внимание и на ушки для опломбировки.

Еще один важный момент — степень защиты от пыли и влажности. Она определяется по индексу IP и цифре рядом с ним

Индекс IP20 означает, что бокс защищен от частиц пыли более 12,5 мм, но беззащитен перед влагой. Степень защиты IP65 гарантирует полную изоляцию от этих негативных факторов. Чем выше число, тем дороже конструкция. Оптимален вариант с показателем от 54.

При выборе электрощитка также нужно смотреть на толщину его стенок, диапазон рабочей температуры, количество створок, тип замка. Ящик может закрываться на один индивидуальный ключ или быть оборудован под несколько одинаковых.

Законно ли устанавливать счетчики на столб?

1. Производимые, передаваемые, потребляемые энергетические ресурсы подлежат обязательному учету с применением приборов учета используемых энергетических ресурсов. Требования настоящей статьи в части организации учета используемых энергетических ресурсов распространяются на объекты, подключенные к электрическим сетям централизованного электроснабжения, и (или) системам централизованного теплоснабжения, и (или) системам централизованного водоснабжения, и (или) системам централизованного газоснабжения, и (или) иным системам централизованного снабжения энергетическими ресурсами. Если иные требования к местам установки приборов учета используемых энергетических ресурсов не установлены настоящим Федеральным законом, другими федеральными законами, иными нормативными правовыми актами Российской Федерации, исполнение требований настоящей статьи в части организации учета используемых энергетических ресурсов применительно к объектам, подключенным к системам централизованного снабжения соответствующим энергетическим ресурсом, должно обеспечивать учет используемых энергетических ресурсов в местах подключения указанных объектов к таким системам либо применительно к объектам, используемым для передачи энергетических ресурсов, в местах подключения смежных объектов, используемых для передачи энергетических ресурсов и принадлежащих на праве собственности или ином предусмотренном законодательством Российской Федерации основании разным лицам. Требования к характеристикам приборов учета используемых энергетических ресурсов определяются в соответствии с законодательством Российской Федерации. Требования настоящей статьи в части организации учета используемых энергетических ресурсов не распространяются на ветхие, аварийные объекты, объекты, подлежащие сносу или капитальному ремонту до 1 января 2013 года, а также объекты, мощность потребления электрической энергии которых составляет менее чем пять киловатт (в отношении организации учета используемой электрической энергии) либо максимальный объем потребления природного газа которых составляет менее чем два кубических метра в час (в отношении организации учета используемого природного газа).

В соответствии с п.144 Постановления Правительства РФ от 04.05.2012 №442 приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка — потребителей, производителей электрической энергии (мощности) на розничных рынках, сетевых организаций, имеющих общую границу балансовой принадлежности (далее — смежные субъекты розничного рынка), а также в иных местах, определяемых в соответствии с настоящим разделом с соблюдением установленных законодательством РФ требований к местам установки приборов учета.

Границы балансовой принадлежности определяются актом разграничения балансовой принадлежности электросетей – документом, составленным в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств физических и юридических лиц к электрическим сетям.

Границы ответственности сторон за эксплуатацию соответствующих энергопринимающих устройств и объектов электросетевого хозяйства устанавливаются актом разграничения эксплуатационной ответственности сторон, составляемым сетевой организацией и потребителем услуг по передаче электрической энергии в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств.

ЧТО МЫ ИМЕЕМ

Итак, согласно действующим нормативным актам, требование установки прибора учёта потребляемой электроэнергии на границы балансовой принадлежности для ИЖС и на границы участков для СНТ и ДНП является правомерным.

Для ИЖС вопрос с установкой счётчика на участке, на фасаде или в доме можно решить путём установки границ балансовой принадлежности, если они ещё не определены. Если же границы уже определены, то поводом для опротестования установки счётчика на столбе, если он расположен вне участка потребителя и сам счётчик также принадлежит потребителю, может стать только невозможность потребителя нести бремя за содержание своего имущества, согласно ст. 210 Гражданского кодекса РФ. Ведь к незащищённому счётчику, установленному на общедоступной опоре линии электропередач, могут получить доступ вандалы и злоумышленники, чтобы похитить или испортить прибор учёта. Этот же аргумент могут использовать и члены СИГ или ДНП в случаях, если счётчик на столбе принадлежит им.

В случае нарушений требований ПУЭ-7 к установке счётчика можно потребовать привести всё в техническое соответствие нормам: установить счётчик для наружной эксплуатации в защищённом щитке с защитой подводящих и отходящих кабелей. Однако ПУЭ-7 не является законом, и его требования несут лишь рекомендательный характер.

Где должен располагаться счетчик на улице

Если вы все же решили прислушаться к пожеланиям энергоснабжающей организации или администрации садового товарищества и перенести счетчик, помните, что повесить его на ближайшем столбе не выйдет. К размещению есть особые требования, которые придется соблюдать.

Итак, установить счетчик в специальном изоляционном щитке можно на фасаде здания с внешней стороны или на специальной, отдельно стоящей опоре. Он должен располагаться на высоте от 0,8 до 1,7 м от земли, чтобы показания прибора легко просматривались. Кроме того, вы можете повесить счетчик на столб (фонарную опору), но только при условии, что он находится на территории вашего участка.

Помните, что требования разместить счетчик за пределами участка незаконны, поскольку вы не сможете контролировать подключения и состояние самого прибора.

КАК У НИХ?

В странах Запада установка счётчиков на фасадах зданий и даже на оградах участков является нормой. Конечно, эти счётчики приспособлены для работы вне помещений, а щиты для их установки имеют защиту от неблагоприятных факторов.

В американских регламентирующих документах, например, содержится полная информация со схемами, как и где должны устанавливаться электрические счётчики в частных жилых домах. В английских нормативных документах чётко разграничивается зона ответственности: счётчик и подводящие кабели принадлежат электроснабжающей компании, а выходящие из счётчика кабели уже в собственности потребителя. Чёткая регламентация исключает разночтения и конфликты на их основе.

Вынесение счетчиков на улицу в дачных кооперативах и садовых товариществах

Зачастую можно слышать, что председатель СНТ начал требовать вынести счетчики электричества из домов на улицу, мотивируя это тем, что так можно контролировать расход электроэнергии и бороться с воровством. Однако на ровном месте председатель предъявлять таких требования не имеет права.

Согласно Федеральному закону от 15.04.1998 №66-ФЗ в ред. от 03.07.2016 «О садоводческих, огороднических и дачных некоммерческих объединениях граждан» все решения подобного рода принимаются только общим собранием. То есть, заблаговременно эта тема должна быть вынесена на повестку, обсуждена и проведено голосование. Если этого не произошло – вы можете спокойно игнорировать требования. Если же ваши соседи в большинстве своем с требованиями согласились, подчиниться придется и вам.

Способы обнаружения воровства электроэнергии

Разумеется, как только вам покажется, что счет на оплату электроэнергии уж очень велик, не следует сразу же обвинять соседей в воровстве, так как причина невероятно больших затрат может оказаться вовсе не в хищении электричества. Поэтому, чтобы не поссориться с жильцами вашего подъезда, следует сначала детально разобраться в сложившейся ситуации.

Наиболее явными проявлениями того что у вас воруют электричество есть:

Наличие сторонних проводов у вашего прибора учета – подключение электрического счетчика имеет установленную схему, и количество подводимых к нему проводов определено заданной схемой завода изготовителя. Пример такого подключения приведен на рисунке ниже:

Схема подключения электрического счетчика Если при осмотре своего счетчика вы выявите какие-либо сторонние провода, подходящие помимо нормальной схемы, то это говорит о том, что соседи ворую электроэнергию, отбирая ее от вашего счетчика. Затем следует найти направление этих дополнительных проводников.

Наличие нагрузки в электрической сети при отключенных электрических приборах. Проблема многих домов со старой проводкой, в наличии смежных розеток, когда соседи могут легко подключиться к выводам чужой розетки. Если отключить нагрузку от розеток, расположенных на таких смежных с соседями стенах и проверить нагрузку в линии, подходящей к ней, то наличие электрического тока будет свидетельствовать о том, что соседи воруют электроэнергию.

Проверка токовой нагрузки Этот способ воровства довольно сложно отследить, если только вы не задаетесь такой целью намеренно, также он может реализоваться от распределительных коробок, но это случается значительно реже.

Наличие потенциала на радиаторах отопления, кранах или других конструкциях, которые имеют общее заземление. Такая проблема в действительности никоим образом не влияет на показания вашего счетчика, воры электричества просто обходят собственный учет электроэнергии и вам потеря электричества никоим образом не грозит. Но для вас возникает угроза поражения электрическим током от прикосновения к батареям или кранам, поэтому и с такими проявлениями также стоит бороться.

Наброс на провода — популярен в частном секторе, но вам будет хорошо видно, если кто-то незаконно подключился к вашей линии

Поэтому для живущих в частном секторе, важно соблюдать особую бдительность, чтобы уберечься от хитрых соседей.

Наброс на линию

Накрутка показаний счетчика при отключении всех приборов и нагрузки в сети. Если вы отключили все, что потребляло электрическую энергию, а ваш прибор учета продолжает показывать расход электроэнергии, на лицо факт кражи. Такой способ хищения может реализовываться особо опытными злоумышленниками, которые умеют хорошо скрывать места подключения, поэтому за помощью нужно обращаться к высококвалифицированным специалистам.

Для борьбы с вышеперечисленными методами не помогут никакие меры в виде автоматических систем учета электроэнергии или счетчики с магнитными пломбами, так как отбор мощности будут выполнять непосредственно от вашей линии.

Счетчики на столбах: законность или беззаконие?

В редакционной почте нет-нет, да и встречаются письма об установке энергоснабжающей компанией (в нашем случае – КРЭКом) электросчетчиков на улице, на столбах.

Жители частного сектора жалуются на полную неразбериху в этом вопросе: и считают эти счетчики якобы неправильно – есть расхождения между показаниями домашнего и уличного счетчиков, да и сами показания никак не снимешь на высоте пяти-восьми метров, и никаких договоров с людьми энергоснабжающая компания толком не подписывает. Однако энергетики убеждали людей, что это необходимая процедура или вообще «украшали» столбы тихой сапой.

Как это часто не совпадает

Зачем вообще придумали выносить счетчики на столбы? Энергетики аргументируют: для беспрепятственного доступа их сотрудников к электросчетчику для осмотра, проверки и снятия показаний. Но это, думаю, лишь половина правды, а на самом деле, главное в этом деле – борьба сетевиков с воровством электроэнергии.

Конечно, если воруют, то никто не запрещает энергетикам за свой счет устанавливать контрольные счетчики на столбе и контролировать расход электроэнергии в доме, что во многих случаях и происходит.

Мой коллега живет в частном доме. Говорит, год назад пришло уведомление, где говорилось о том, что такого-то числа в такое-то время они должны быть дома, так как им будут устанавливать электросчетчик на уличном столбе.

Радует одно: за их установку денег с людей не требуют (во всяком случае мне неизвестны такие случаи). Этакие бесплатные дублеры.

Никаких договоров люди не подписывали, а расчетным для них по-прежнему остается домашний счетчик, правда, его показания часто не совпадают с показаниями уличного – цифры не в пользу собственников.

Почему врет счетчик?

Почему так происходит? Дело в том, что сам факт установки прибора учета электроэнергии на улице – грубое нарушение ПУЭ (правил установки электроприборов). Это скрижали электриков, и все, что не отвечает этим правилам, – незаконно.

Так вот, в пункте 1.5.27 главы 5 этих правил (ПУЭ) чётко сказано, что счётчики должны устанавливаться в сухих помещениях, с диапазоном температур от 0°С до +40°С.

А если он стоит на улице, то постоянно будет подвергаться постоянному воздействию атмосферных явлений: дождя, снега, жары. Говорят, даже герметичный щит не способен защитить размещённое в нём электрооборудование от жары, конденсата и мороза.

Да, справедливости ради скажем, что теми же правилами допускается наружная установка, но в отапливаемых шкафах. Очень сомневаюсь, что кто кто-то у нас будет обогревать эти шкафы.

Мой коллега говорит, что пока у них нет разногласий с сетевиками: платят по домашнему счетчику, а сетевая компания не считает их должниками.

Старый «друг» лучше нового

Однако есть случаи, когда отношения энергетиков с жителями частного сектора «перестают быть томными». Так, в августе Канским городским судом было рассмотрено исковое заявление от Дмитрия Исакова (имя и фамилия изменены) к АО «КрасЭКо», канскому филиалу АО «КрасЭКо» и к ПАО «Красноярскэнергосбыт».

Суть истории такова: Исаков возмутился тому, что АО «КрасЭКо» в одностороннем порядке решило заменить его электросчетчик на новый – никаких заявлений человек не писал, его все устраивало. У истца появилось несколько претензий. Например, Исаков считает, что акт был составлен контролером предприятия с грубыми нарушениями законодательства.

А именно: он как потребитель не был уведомлен о дате и месте приемки прибора учета, и допуск нового счетчика в эксплуатацию прошел без его участия. Кроме того, Исаков считает установку второго счетчика на опоре на высоте 8 метров не соответствующей тем самым нормативам ПУЭ, о которых мы говорили выше.

Также Дмитрий полагает, что граница балансовой принадлежности сторон должна быть на вводе в дом, а именно: на улице до фасада дома (а не опоры) – зона ответственности сетевой компании, а уже от фасада дома – ответственность его как собственника.

Истец потребовал признать акт незаконным и при расчете за потребленную электроэнергию использовать старый счетчик.

А теперь самое главное. АО «КрасЭКо» добровольно исполнило требования истца, что само по себе говорит о его правоте, и производство по делу было прекращено.

С «хотелками» частников можно и нужно бороться, так основная задача любой коммерческой структуры – извлечение прибыли.

ВЫВОДЫ

Установка приборов учёта электроэнергии на границах участков для членов СНТ и ДНП и на границах балансовой принадлежности для ИЖС является законной.

При установке приборов учёта электроэнергии, принадлежащих потребителям, на границах балансовой принадлежности или границах участков (для СНТ и ДНП) должно быть соблюдено право потребителя нести бремя содержания своего имущества (иначе говоря, обеспечивать его сохранность).

При установке приборов учёта электроэнергии должны быть соблюдены технические требования ПУЭ-7.

При нарушении прав потребителя можно решить вопрос как в досудебном, так и в судебном порядке.

Как правильно установить счетчик электроэнергии на улице: правила установки

Для монтажа электросчетчика можно вызвать специалиста.

Если же хозяин дома знает, как правильно произвести монтаж прибора, он может сделать это самостоятельно. Для этого необходимо соблюдать технику безопасности и действовать по нижеприведенной схеме.

Шаг 1. Заявка в энергосбытовую организацию

Поставщик готовит необходимые документы, соглашение, присваивает лицевой счет для расчетов за электроэнергию. Снабженец выдает потребителю технические бумаги.

В них указывают:
  1. Тип счетчика.
  2. Автомат защиты ввода.
  3. Сечение и метраж провода.
  4. Название установочной панели (бокса).

Шаг 2. Установка счетчика

Получив техдокументы, можно монтировать прибор. При самостоятельном монтаже следует подготовить необходимые материалы и элементы.

Снаружи дома или на столбе закрепляют ЯУР-НГ (наружный распределительный ящик). Он снабжен нужными для крепления эл. счетчика элементами.

При самостоятельном монтаже устройства нужно соблюдать определенные правила:
  1. Перед началом работ отключить сетевую линию.
  2. Высота установки должна составлять 0,8-1,7 м.
  3. При температуре ниже 5° показания прибора некорректны. Следует подумать о приобретении отапливаемого электрощитка.
  4. Входная электрическая цепь подключается к автомату защиты линии, а затем к счетчику.
  5. Необходимо защитное заземление. При дисбалансе фаз или коротком замыкании электроника в доме не пострадает.
  6. Выход счетчика подключается на вводный автомат.
  7. Счетчик должен располагаться на расстоянии не менее метра от газопровода и линии водоснабжения.
  8. Пробное включение.

Шаг 3. Заявление на допуск прибора к использованию

Документ составляет потребитель в офисе энергосбытовой компании. Его можно отправить заказным письмом с уведомлением.

В заявлении отражается следующая информация:
  1. ФИО заявителя.
  2. Номер договора (счета).
  3. Адрес и телефон физического лица.
  4. Дата и подпись.

Шаг 4. Составление акта результатов осмотра и пломбировка устройства

Документ оформляет представитель поставщика. В нем сообщается об оказании услуги по технологическому присоединению счетчика, ее стоимость, технические характеристики подсоединения, данные прибора и начальные показания.

Расчеты за электричество производятся с указанной в акте даты.

Важно! При первичном монтаже электросчетчика его опломбировка производится бесплатно

КАК ДОЛЖНЫ БЫТЬ ЗАЩИЩЕНЫ КАБЕЛИ, ПОДКЛЮЧЁННЫЕ К СЧЁТЧИКУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ПУЭ-7 п. 2.1.47.

В местах, где возможны механические повреждения электропроводки, открыто проложенные провода и кабели должны быть защищены от них своими защитными оболочками, а если такие оболочки отсутствуют или недостаточно стойки по отношению к механическим воздействиям, – трубами, коробами, ограждениями или применением скрытой электропроводки.

Несоблюдение элементарных правил установки и эксплуатации счётчиков вызывает множество конфликтов. Причиной этому служит законодательная правовая неопределённость и неоднозначная практика судебных решений по делам, связанным с принудительной установкой счётчиков электроэнергии на столбы или на фасады зданий. В каждом регионе России складывается своё отношение к решению подобных конфликтов в досудебном и судебном порядке.

Виды автоматических выключателей

Автоматы для электросчетчика различают по нескольким критериям:

  • по виду тока в главной цепи;
  • механическое или моторное управление;
  • способ монтажа: автоматы могут выдвигаться, быть стационарными или втыкаться в стену;
  • по виду расцепителя: они бывают магнитными, электронными, тепловыми и прочих видов;
  • корпус: может состоять из отдельных частей или быть цельным, открытым или закрытым;
  • величина пропускаемого тока;
  • возможность расцепления цепи электричества на расстоянии;
  • защита, которая срабатывает при критических показателях напряжения.

Размеры автоматов на счетчик электроэнергии могут быть разными: предназначенными для защиты электросетей в жилых помещениях или крупных промышленных зданиях. Устанавливают в квартирах переключатели, изготовленные в России и иностранного производства.

Выключатели подразделяются на:

  • дифференциальные;
  • автоматические;
  • устройства защитного отключения. Они предохраняют от удара током и предотвращают возгорание при повреждениях электрических кабелей.

Конструкция дистанционного счетчика

Принцип работы новых электросчетчиков с дистанционным сбором данных строится на преобразовании аналоговых сигналов в импульсы, на основании которых высчитывается объем потребленной энергии. Основным отличием электронных приборов от индукционных является отсутствие приводимых в движение механических деталей и более широкий функционал:

  • Грамотно организованная система учета потребления электричества.
  • Увеличенный интервал входного напряжения.
  • Сохранение и предоставление данных за предыдущие учетные периоды.
  • Подключение к системам сбора и отправки информации поставщику.
  • Измерение потребляемой мощности.

Конструкция дистанционного электросчетчика представлена обязательными деталями:

  • Жидкокристаллический дисплей.
  • Таймер с отображением фактического времени.
  • Трансформатор.
  • Разъемы для подключения телеметрии.
  • Элементы управления и контроля.
  • Супервизор.
  • Источник питания.
  • Опционно может устанавливаться оптический порт.

Жидкокристаллический дисплей электросчетчика с дистанционным снятием показаний отображает информацию о количестве потребленной энергии, фактические дату и время, рабочий режим прибора и тариф.

Независимый источник питания обеспечивает работу электронной схемы счетчика. К нему подключается супервизор, создающий для микроконтроллера сигнал сброса, возникающий при включении или отключении электросчетчика дистанционно. При помощи супервизора осуществляется отслеживание изменений входного напряжения.

Функцию часов в некоторых моделях выполняет микроконтроллер. Деталь комплектуется отдельной микросхемой, понижающей нагрузку и расход мощности, что позволяет перенаправить энергию на решение других задач.

Подключить электросчетчик с пультом дистанционного управления к персональному компьютеру или системе передачи данных можно при помощи телеметрического выхода. Информация с прибора учета снимается оптическим портом.

Счетчик электроэнергии устанавливать на улице не обязательно

Председатель нашего дачного кооператива требует вынести из дома счетчик потребленной электроэнергии и установить его на уличном столбе. Так якобы ему удобнее проверять показатели потребления электричества и контролировать несанкционированный его отбор. Законно ли это требование?

Правила пользования электрической энергией для населения, утвержденные постановлением Кабинета Министров Украины от 26.07.1999 №1357(далее — Правила), не устанавливают такой обязанности. Пункт 21 Правил определяет, что снятие показаний приборов учета ведется потребителем, а энергопоставщик имеет право контролировать правильность снятия показаний приборов учета и оформления платежных документов потребителем. Также энергопоставщик имеет право самостоятельно снимать показания приборов учета у потребителя. При этом проверять исправность приборов учета, снимать показания энергопоставщик может только в порядке, определенном договором на поставку электроэнергии (п. 37 Правил).

О необязательности установления счетчика на улице (или в другом месте свободного доступа) свидетельствует и то, что Правилами предусмотрена возможность установления счетчиков, например, в квартирах, а также и то, что в случае отсутствия доступа к прибору учета, представитель энергопоставщика должен выписать платежный документ на основании данных о фактическом потреблении электрической энергии за предыдущий период (п. 30 Правил).

Между прочим, необходимо отметить, что по Правилам энергопоставщиком является участник оптового рынка электрической энергии Украины, покупающий электрическую энергию на этом рынке с целью продажи ее потребителям, а потому никакой садовый кооператив не может считаться энергопоставщиком. Соответственно, все обозначенные выше полномочия энергопоставщика не распространяются на садовые кооперативы.

Таким образом, предоставление председателю кооператива (или другому лицу) информации о потребленной электроэнергии и осуществление через них оплаты ее потребления является добровольным делом каждого члена кооператива.

Кроме этого, процедура установления счетчиков учета электроэнергии предполагает определенные технические условия. Согласно п. 10 Правил приборы учета должны устанавливаться согласно требованиям правил обустройства электроустановок

На этом также акцентируют внимание в своих рекомендациях об установлении счетчиков вне места непосредственного потребления электричества и сами энергоснабжающие компании

Обратите внимание, ни одна энергоснабжающая компания не разрабатывала ни одного обязательного акта (а только рекомендательные) об установлении счетчиков в местах свободного доступа контролеров (в частности, на уличных столбах). Таким образом, согласно п

1.5.27 Правил обустройства электроустановок счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях (обратите внимание — не на улице), в достаточно свободном для работы месте с температурой в зимний период не ниже 00 С. Правила позволяют размещать счетчики в неотапливаемых помещениях, коридорах, шкафах внешней установки (читай — на улице), но при условии, что будет обеспечено стационарное их утепление на зимний период (утеплительные шкафы, колпаки с подогревом воздуха внутри для обеспечения плюсовой температуры, но не выше +200 С). Указанные ограничения в садовых кооперативах соблюдать весьма не просто. Между прочим, как считают специалисты, индукционный электросчетчик при негативных температурах неизбежно начинает, просто говоря, «врать». Причем «врать» не в пользу абонента, поэтому энергетическую компанию это обстоятельство мало волнует, а для абонента это существенный минус

Таким образом, согласно п

1.5.27 Правил обустройства электроустановок счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях (обратите внимание — не на улице), в достаточно свободном для работы месте с температурой в зимний период не ниже 00 С. Правила позволяют размещать счетчики в неотапливаемых помещениях, коридорах, шкафах внешней установки (читай — на улице), но при условии, что будет обеспечено стационарное их утепление на зимний период (утеплительные шкафы, колпаки с подогревом воздуха внутри для обеспечения плюсовой температуры, но не выше +200 С)

Указанные ограничения в садовых кооперативах соблюдать весьма не просто. Между прочим, как считают специалисты, индукционный электросчетчик при негативных температурах неизбежно начинает, просто говоря, «врать». Причем «врать» не в пользу абонента, поэтому энергетическую компанию это обстоятельство мало волнует, а для абонента это существенный минус.

Электронный счетчик с пультом

Когда во всех квартирах стояли индукционные электрические счетчики, народные умельцы изобретали различные способы изменения их показаний в меньшую сторону. С появлением электронных аналогов это стало практически невозможным.

Но в интернете можно встретить большое количество предложений о продаже модифицированных счетчиков с пультом. Основной принцип действия такого прибора учета заключается в том, что потребитель электроэнергии может самостоятельно включать его и отключать. При этом электричество в дом поступает, но остается не учтенным. С таким пультом можно остановить счетчик полностью или замедлить его.

Провести модификацию и снабдить пультом можно практически любой электронный счетчик, но при этом происходит вскрытие корпуса прибора, а значит нарушаются заводские пломбировка и наклейка с цифровым кодом. Продавцы счетчиков с пультом утверждают, что все это они в состоянии восстановить. Новые пломбы и наклейки не имеют отличий от заводских, а визуальная проверка корпуса счетчика перед его установкой не способна выявить эти изменения.

Подобные предложения приходятся особенно по душе тем, кто осуществил вынос электрического счетчика на улицу. С таким пультом дистанционного управления, можно влиять на его работу. Существует мнение, что лучше поставить прибор на улице, и останавливать его по мере необходимости из дома.

Вмешательства в работу приборов учета являются незаконными. При обнаружении неконтролируемого использования электроэнергии, компания поставщик может наложить большой штраф на потребителя. Поэтому перед приобретением счетчиков с пультом, необходимо хорошо все обдумать.

подключение вводного кабеля СИП 4х16

В первую очередь, старайтесь всегда подключить проводники большого сечения. У нас это конечно же вводной СИП. Эти провода алюминиевые, снаружи черная изоляция. Их маркировка выполнена в виде цветной непрерывной полосы.

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Желтый, зеленый и красный провода подключаются на верхние клеммы вводного автомата – это три фазы. PEN – провод с голубой полосой, подключается к распределительному блоку.

Шкаф своими руками

Если у вас есть опыт и желание, обустроить шкаф для электросчетчика можно самостоятельно. Нужно будет купить саму конструкцию, вооружиться необходимыми инструментами и провести сборку электрощита в соответствии со спецификой домашней электросети.

Если попался шкаф нужных габаритов, но в нем не хватает окошка, ушек для пломб или каких-то отверстий, эти элементы допустимо добавить. Но работы нужно выполнять в соответствии с правилами техники безопасности и требованиями контролирующих организаций.

Все необходимое оборудование крепится на DIN-рейки. Со многими моделями приборов учета в комплекте поставляются детали, которые могут пригодиться при установке (наклейки, колпачки, крепежные элементы). Основная задача — собрать приборы и правильно их объединить между собой.

Модели наружных счетчиков

Если вы покупаете новый счетчик, а не выносите из помещения уже имеющийся, нужен прибор, пригодный для использования в уличных условиях.

Обратите внимание на следующие моменты:

  • Индукционные модели гораздо более чувствительны к температурным перепадам, чем электронные.
  • DIN-рейка как способ крепления предпочтительнее.
  • Зайдите на сайт электросбытовой организации и посмотрите, какие модели разрешены к установке на территории России.
  • Для многотарифной системы оплаты выбирайте устройство, способное учитывать более трех тарифов.

Не пропустите: Особенности кабеля TRONIC LiYY

Известность марки и наличие сервисных центров тоже имеет значение. Проверенный производитель — это и качество, и ремонтопригодность, и лояльность проверяющих организаций.

Рассмотрите вариант покупки счетчика и ящика от одного производителя: так легче добиться полноценного объединения устройств и оболочки

Из имеющихся в продаже отечественных марок можно рассмотреть следующие: INCOTEX, «Тайпит», «Энергомера», EKF. Особенной популярностью пользуется такая модель, как «Меркурий» 230 АМ-03. Он однотарифный, способен давать точные показания при диапазоне температур от -40 до +55 градусов.

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Из зарубежных производителей хорошо себя зарекомендовали: шведско-швейцарский ABB, французский Schneider Electric, турецкий Legrand. Но у европейских марок диапазон рабочих температур часто не соответствует российским реалиям.

Желательно посоветоваться со специалистами обслуживающей организации в вашем регионе. Обычно у них есть список приборов, которые уже показали себя с лучшей стороны в процессе эксплуатации.

Автомат и обогреватель

В ящике до счетчика устанавливается автоматический выключатель. Его параметры нужно рассчитывать от суммарной мощности всех потребителей – электроприборов, установленных или планируемых в доме и на улице/в гараже и прочих бытовых постройках.

Если, к примеру, суммарная мощность равна 25 кВт, то к этому значению оптимально подойдет автомат на 63 А. Кроме вводного нужен автомат отходящих линий, защитный для обогревателя и модема (если есть). С помощью последнего показания автоматически передаются в центр обработки. Но такой схеме не обойтись без обогревателя.

Обогреватель для электрощитка может включаться-выключаться вручную или автоматически. Он нужен для поддержания оптимальной температуры в холода — электроприборам нужно тепло, чтобы работать без погрешностей

Обогреватели для электрощитков изготавливаются из алюминия, который покрывается негорючими термопластиками.

Основные функции элемента — предотвращать появление конденсата, что препятствует коррозийным изменениям токоведущих шин, контактов и защищает приборы от повышенной влажности.

Устройство ввода резерва и УЗИП

Если в составе электроустановки есть автономный источник питания, после счетчика нужно установить устройство резерва. Этот прибор нужен для ручного переключения потребителей с внешней сети на генератор и обратно.

Устройство ввода резерва исключает одновременное задействование двух разных источников питания (внешняя сеть и генератор), в чем и состоит его задача

Для защиты установки от ударов молнии, высоковольтных скачков и пожаров от этих воздействий, в щиток добавляют УЗИП (защита от импульсных перенапряжений). Его размещают после вводного автомата и через отдельный предохранитель. УЗИП обязателен, если ввод в здание осуществляется по воздушному пути.

Дополнительно в щиток может устанавливаться противопожарное УЗО, кросс-модуль для распределения электроэнергии по разным группам потребителей. Иногда в ящик добавляют и дифференциальный автомат.

Мнение эксперта

Евгений Попов

Электрик, мастер по ремонту

Розетка является одним из необязательных элементов. Но если у вас на участке только идет строительство или нужно уличное подключение для некоторого оборудования, без нее не обойтись. И не забывайте о нулевой рейке, она объединяет все нулевые кабеля и используется для коммутации жил.

Теперь рекомендации энергетических компаний

Как вы понимаете, энергетические компании, продающие электроэнергию, заинтересованы только в одном, чтобы у них не воровали электроэнергию, отсюда и рекомендации.

  • Узел учета электроэнергии должен ставиться вне помещения, на фасаде дома или на специальной стойке, в том числе опоре;
  • Шкаф узла учета должен запираться;
  • Шкаф узла учета и стойка должны быть повторно заземлены;
  • Нулевой провод также повторно заземляется;
  • В шкафу учета должен быть установлен автомат защиты, после счетчика, для защиты питающей линии;

А теперь совсем желаемый совет энергокомпаний:

  • В шкафу должен стоять электронный электросчетчик с импульсным выводом, и контролером, передающим данные в автоматическом режиме на ТП (трансформаторную подстанцию).
  • Кроме этого запорное устройство шкафа должно иметь герконное реле, которое также передает данные, когда этот шкаф учета открывали. Это я описал, желание всех продающих компаний и контролирующих органов поставить везде систему АСКУЭ (автоматическая система контроля учета электроэнергии).

Установка системы АСКУЭ в коттеджном поселке

Воровство электроэнергии — Яндекс подключился: pavelprokh — LiveJournal

Ни для кого не секрет, что способы обмана счетчиков в сети описаны тысячами любителей и «профессионалов». Но сегодня я столкнулся с интересной вещью. В поисках дополнительного материала для статьи о современных умных счетчиках электроэнергии я обнаружил, что Яндекс.Директ стал мне предлагать купить специальные счетчики и оборудование для воровства электроэнергии. Я просто не поверил своим глазам и сохранил скриншот.

На этих баннерах счетчики с пультом, на других были магниты для остановки счетчиков. Может Яндексу пора рекламировать и устройства для угона автомобилей и для ограбления банков? Это конечно жесть, производители счетчиков и энергосбыт борются всеми силами с ворами, а тут такой гигант оказывается пособником темной стороны. Тем более мне грустно, ведь моя фирма кроме приборов для роллет и умного дома, разрабатывает счетчики электроэнергии и я сам участвую в борьбе с мошенниками.

История вопроса воровства электроэнергии и защиты от него очень стара. Все начиналось с индукционных счетчиков, которые останавливались обычным магнитом.

Магнит влиял на измерительные катушки и металлические детали счетного механизма, от чего диск переставал вращаться.

Позже появились счетчики с электроникой, у них выше точность измерения и меньшая чувствительность или полный иммунитет к обычным магнитам. Но не так давно на рынке появились очень большие и мощные магниты — неодимовые. Они имеют такую силу, что могут даже разрушить счетчик изнутри, если в нем имеется достаточно металлических деталей.

Причем если искать поисковиком такие магниты, то 90 % найденных сайтов будут рекомендовать их именно для взлома счетчиков. И все так красиво и со слоганом 🙂

Не смотря на то, что счетчики стали электронные, самые дешевые модели имеют механический индикатор с колесиками. Этот индикатор останавливается от того, что вращение счетных колесиков производится электромагнитом, якорь которого просто блокируется в мощном магнитном поле.

Более дорогие модели имеют ЖК индикатор. Но магнита некоторые из них все равно боятся. А причина в том, что они используют для измерения тока или для питания трансформаторы. Мощный магнит насыщает сердечники трансформаторов и в лучшем случае счетчик начинает занижать показания в разы или останавливается, когда насыщается измерительный трансформатор, а в худшем выключается полностью, если воздействие магнита направлено на трансформатор питания.

Для того, чтобы хотя бы обнаружить, что счетчик подвергался взлому, энергоснабженцы стали клеить на них антимагнитные пломбы. Эти пломбы от поднесения магнита необратимо меняют цвет или форму магнитного индикатора, а при попытке переклеить, разрываются или оставляют надпись «взломано» на стикере.

Иллюстрация с сайта ООО «Энерго Эксперт»

Но и тут мошенники нашли выход. Они научились делать полноценные копии, на которых индикатор выглядит как настоящий, но является муляжом и ни на что не реагирует. Заводской стикер отрывается, а на его место клеится такой муляж, неотличимый от оригинала.

На следующем витке войны, производители счетчиков сделали электронику без применения трансформаторов. В качестве измерителя тока стали применять шунт, т.е. простой мощный резистор, а для питания конденсатор. Оба эти компонента никак не реагируют на магнитное поле и обеспечивают работу счетчика под воздействием самого мощного магнита.

И снова воришки нашли лазейку. Электронные счетчики имеют очень чувствительную электронику — микросхему измерителя и/или микропроцессор. Эти компоненты, если их не защитить должным образом схемотехнически и конструктивно, могут сбоить или выходить из строя под воздействием мощного радиоизлучения или импульсных помех. Этот воровской инвентарь точно так же как и магниты, продается в красивых интернет-магазинах.

Самые современные счетчики делаются с учетом всех предыдущих ошибок. Микросхемы там заэкранированы металлом, а все воздействия — магнитным полем, радио-полем, импульсными помехами — фиксируются специальными датчиками и детекторами, заносятся в память счетчика, а потом отображаются на индикаторе и передаются по каналам связи энергоснабженцам, если счетчик подключен в сеть автоматического сбора показаний.

Но это снова была временная победа. Самый новый высокотехнологичный способ воровства — специальные счетчики. Мошенники покупают обычные серийные счетчики любого производителя и с любой защитой, аккуратно их вскрывают, вставляют платку с радиоприемником, которая с пульта позволяет замедлить или отключить счет, а потом продают. Монтажники от энергосбыта даже не подозревают, устанавливая такой счетчик предоставленный клиентом, что в нем «жучок».

Некоторые воришки делают вид, что они «честные» мошенники.

Но это все чистой воды мошенничество. Мне не понятно, как так выходит, что это все свободно продается, никто им не мешает, не штрафует, не сажает, не прикрывает сайты. Наверное не до того государству, кругом враги, пиндосы, оппозиционеры, не до воришек электроэнергии. Но поведение Яндекса мне еще более не понятно, неужели у них нет премодерации баннеров? Или они не видят ничего в этом плохого? Клики не пахнут, так?

UPD. Основное возражение и оправдание в каментах – государство ворует у нас, мы у них. Допустим, это так, государство ворует. Но дело в том, что сейчас в большинстве домов ставят общедомовые счетчики, а потом разницу в балансе включают в квартплату, как обслуживание подъездов. Т.е. те, кто оправдывает воровство у государства, на самом деле воруют не у государства, а у своих соседей. Тем более в дачных кооперативах, там просто всегда стоит общий счетчик и кооператив платит за всю энергию, а потом небаланс снова списывают у всех.

Не стыдно потом в глаза соседу смотреть, с которым за чаркой чая обсуждали воровское государство, а потом заставили его (соседа) платить за вашу потребленную энергию?

Как выбрать однофазный счетчик электроэнергии

К основным характеристикам данных приборов следует отнести:

  1. Рабочее напряжение — это напряжение, присутствующее в сети, к которой в последствии будет подключен электросчетчик. В большинстве случаев рабочее напряжение составляет 220В, поэтому все бытовые приборы рассчитаны именно на такой показатель. Широкий выбор счетчиков электроэнергии и других электротоваров представлен в интернет-магазине https://mir-elektriki.ru.
  2. Рабочий ток — это величина действующего в сети электрического тока, при котором погрешность измерений не будет выходить за пределы нормы.При выборе соответствующего счетчика можно произвести очень простой расчет, определяющий величину максимального тока. Разделив количество максимальной мощности потребления (например, 3 кВт) на рабочее напряжение (220В) получим максимально допустимую силу тока (13,6 А) для данного прибора. Тем не менее, современные приборы учета оснащены специальной защитой, которая сохраняет работоспособность системы при кратковременных сбоях в сети.
  3. Класс точности — это погрешность измерений. Измеряется в процентах. Соответственно, чем меньше погрешность, тем однофазный счетчик электроэнергии лучше.
  4. Межповерочный интервал. Данный показатель устанавливает срок службы механизма до момента его следующей проверки. Как отмечалось ранее, индукционный счетчик однофазный «побеждает» электронный из-за большего межповерочного интервала.
  5. Тип отчетного устройства. Отчетное устройство может быть двух видов:
    • механическое, представленное 4-,5-,6- или 7-разрядным барабаном, отображающим количество израсходованной электроэнергии. К преимуществам такого устройства следует отнести широкий диапазон температур для сохранения стабильности в его работе. Основной недостаток — невозможность использования многотарифного режима;
    • жидкокристаллическое, выводящее информацию на экран. При температуре окружающей среды ниже 20 градусов, счетчик электроэнергии однофазный с таким отчетным устройством теряет четкость и замедляет свою работу. Тем не менее, на его экране можно просмотреть информацию о количестве потребленного тока и в какой-либо определенный день месяца. Т.е. устройство сохраняет информацию и отображает ее в случае необходимости.

Схема подключения прибора учета

Практически все приборы для дачи показаний устанавливаются по единой схеме. Схема однофазного счетчика приведена на рисунке:

  • где 1 — это клемма для входа фазного провода;
  • 2 — клемма для выхода электрического провода, идущего непосредственно в помещение;
  • 3 и 4 — клеммы для входа и выхода нулевого провода, соответственно.

Несмотря на то, что схема кажется понятной даже ребенку, при подключении соблюдайте меры предосторожности.

Когда вопрос подключения решен, переходим к самой установке. Для этого необходимо выбрать нужное крепление. Эл.счетчики однофазные выпускаются для установки на ровной поверхности с помощью трех болтов или на din-рейку. Крепление на дин-рейку считается универсальным, т.к. при желании может «трансформироваться» в крепление на три болта.

Основные производители механизмов учета

Первое место в рейтинге популярных производителей занимает компания Энергомера. На российском рынке ее продукция представлена марками СЕ 101,102, 200, 201 и ЦЭ 6807.

Далее идет компания Инкотекс, разработавшая марку «Меркурий». В однотарифном режиме используются модели 201-203, в многотарифном — 200 и 206.
Не отстает от позиций «Меркурия» марка ленинградского электромеханического завода «Соло», предназначенная исключительно для однотарифного использования.

Гарантии и срок службы

Любой производитель заинтересован в том, чтобы его измеритель электроэнергии не только имел низкий процент погрешности, но и на протяжении долгих лет верно служил потребителю.

Прежде, чем купить электросчетчик однофазный, ознакомьтесь со всеми характеристиками прибора. Обратите внимание на гарантийный срок его службы. Современные изготовители обещают от 20 до 35 лет бесперебойной работы устройства при соблюдении элементарных правил по его эксплуатации.

Приобретение электросчетчика

Перед тем, как искать для покупки магазин бытовых приборов, вспомните, что поставщики электроэнергии в вашем регионе также продают электросчетчики однофазные, цена при этом может сильно отличаться от конкурентов. Поэтому прежде, чем совершать покупку, ознакомьтесь со всеми ценовыми предложениями.

Твитнуть

Методы регулирования скорости для различных типов двигателей с регулировкой скорости

Казуя ШИРАХАТА

Oriental Motor Co., Ltd. предлагает широкий выбор двигателей с регулировкой скорости. Наши комплекты двигателей с регулировкой скорости включают двигатель, привод (контроллер) и потенциометр, который позволяет легко регулировать скорость. Существует три группы продукции для двигателей с регулировкой скорости. «Блок управления скоростью переменного тока», в котором используется самый популярный однофазный асинхронный двигатель с конденсаторным приводом, небольшой и высокоэффективный «Бесщеточный двигатель постоянного тока» и «Блок инвертора», который объединяет трехфазный асинхронный двигатель с небольшой инвертор.В этой статье объясняется структура, принцип управления скоростью и особенности каждой группы продуктов, а также представлены наши стандартные продукты.

1. Введение

Большое количество двигателей используется для общих целей в нашем окружении, от домашнего оборудования до станков на промышленных предприятиях. Электродвигатель в настоящее время является необходимым и незаменимым источником энергии во многих отраслях промышленности. Эти двигатели имеют самые разные функции и характеристики.Если сосредоточить внимание на сегменте регулирования скорости на рынке двигателей, серводвигатели и шаговые двигатели управляют своей скоростью с помощью последовательности импульсов, в то время как асинхронный двигатель и бесщеточный двигатель постоянного тока регулируют скорость с помощью внешнего резистора и / или напряжения постоянного тока.
В этой статье объясняется структура, принцип управления скоростью и особенности следующих трех групп продуктов, которые могут относительно легко управлять скоростью с помощью аналогового входа.

  • Электродвигатель и мотор-редукторы с регулятором скорости переменного тока
  • Бесщеточные двигатели постоянного тока и мотор-редукторы
  • Инверторный блок

2.Методы регулирования скорости различных двигателей с регулировкой скорости

Метод управления выходом схемы управления скоростью можно условно разделить на две группы: управление фазой и управление инвертором, которые составляют группы продуктов, показанные на рис. 1.

Рис.1 Классификация двигателей с регулировкой скорости

2.1. Двигатели с регулировкой скорости переменного тока

2.1.1. Строительство Motor

Как показано на рис. 2, конструкция однофазного и трехфазного асинхронных двигателей включает статор, на котором намотана первичная обмотка, и цельный алюминиевый ротор в форме корзины, отлитый под давлением.Ротор недорогой, потому что конструкция проста и не использует магнит.

Рис. 2 Конструкция асинхронного двигателя

Когда необходимо управлять скоростью этого двигателя, для определения скорости используется тахогенератор, который присоединяется к двигателю, как показано на рис. 3. Тахогенератор состоит из магнита, подключенного непосредственно к валу двигателя. и катушка статора, которая обнаруживает магнитные полюса и генерирует переменное напряжение с частотой 12 циклов на оборот.Поскольку это напряжение и частота увеличиваются с увеличением скорости вращения, скорость вращения двигателя регулируется на основе этого сигнала.

Рис.3 Система электродвигателя с регулировкой скорости переменного тока

2.1.2. Принцип управления скоростью
Скорость вращения N асинхронного двигателя может быть выражена выражением (1). Когда напряжение, приложенное к двигателю, увеличивается и уменьшается, изменяется скольжение s , затем изменяется частота вращения N.
N = 120 · f · (1- s ) / P · · · · · · · · · · · (1)

N : Скорость вращения [об / мин]
F : Частота 〔Гц〕
P : Число полюсов двигателя
S : Скольжение

В случае асинхронного двигателя, показанного на рис. 4, на кривой «Скорость вращения — крутящий момент» существует стабильный диапазон и нестабильный диапазон. Поскольку невозможно надежно работать в нестабильном диапазоне, простое управление напряжением (управление разомкнутым контуром) ограничивается управлением скоростью в узком диапазоне, например N1 ~ N3 на рис.5. Чтобы обеспечить надежную работу даже в вышеупомянутом нестабильном диапазоне, необходимо определять скорость вращения двигателя и использовать механизм регулирования напряжения (управление с обратной связью), который снижает ошибку скорости по сравнению с установить значение.

Рис. 4 Частота вращения — крутящий момент асинхронных двигателей

Рис.5 Простое управление напряжением

Доступные методы управления напряжением включают управление трансформатором или управление фазой.На рис. 6 показано, когда напряжение регулируется с помощью трансформатора. Этот метод не так-то просто сделать с двигателем, регулирующим скорость переменного тока. В качестве альтернативы, напряжение переменного тока можно регулировать, задав время включения / выключения каждого полупериода переменного напряжения (50 или 60 Гц), подаваемого на двигатель, с помощью переключающего элемента (тиристора или симистора), который может напрямую включать и выключать переменный ток. напряжение, как показано на Рис. 7 и Рис. 8. Регулирование скорости достигается методом фазового регулирования путем регулирования среднеквадратичного значения значение переменного напряжения.

Рис.6 Изменение напряжения трансформатором

Рис.7 Изменение напряжения при фазовом управлении

Рис.8 Цепь управления симистором

Этот метод управления скоростью переменного тока может обеспечить устойчивое управление скоростью за счет регулирования фазы с обратной связью даже в нестабильном диапазоне.
На рис. 9 показана конфигурация системы управления скоростью для электродвигателя управления скоростью переменного тока в виде блок-схемы.

Рис.9 Блок-схема системы электродвигателя с регулировкой скорости переменного тока

Рис.10 Форма сигнала для каждого блока

На рис. 10 показаны формы сигналов каждого блока. Установленное значение скорости d и обнаруженное напряжение e скорости, генерируемое тахогенератором, сравниваются в блоке усилителя сравнения. Затем определяется уровень сигнала напряжения a .
Сигнал напряжения a низкий, когда обнаруженное значение скорости до заданного значения скорости увеличивается, и выше, когда заданное значение скорости уменьшается.Поскольку сигнал запуска выводится в точке, где треугольная волна b пересекается с сигналом напряжения a , определяется время (фазовый угол), когда симистор включен, с уровнем сигнала напряжения a . Когда это время является медленным, напряжение, подаваемое на двигатель, становится низким, и скорость вращения двигателя уменьшается. Пониженная скорость вращения возвращается снова, и управление повторяется, так что разница между определенным значением скорости и установленным значением скорости всегда может быть постоянной.
На рис. 11 показан внешний вид упомянутого выше регулятора скорости. На рис. 11 рабочая точка двигателя образует контур Q-R-S-T-Q с центром на O, и скорость вращения поддерживается между N1 и N2. Этот цикл максимально сокращен за счет повышения точности определения скорости.

Рис.11 Работа регулятора скорости

Двигатель с регулировкой скорости переменного тока имеет следующие особенности при использовании этого регулирования фазы с обратной связью.
1) Поскольку напряжение переменного тока регулируется напрямую, схема управления скоростью может быть сконфигурирована просто потому, что схема сглаживания не нужна, что позволяет получить компактную конструкцию по низкой цене.
2) Таким же образом возможна долговечная конструкция, поскольку нет необходимости в большом алюминиевом электролитическом конденсаторе.
3) Переключение выполняется только один раз в течение каждого полупериода промышленного источника питания переменного тока, что снижает уровень генерируемого шума.

2.1.3. Характеристики
Электродвигатели переменного тока с регулировкой скорости обычно имеют характеристики «Скорость вращения — крутящий момент», показанные на рис.12.

Рис.12 Характеристики скорости вращения и момента

«Строка безопасной эксплуатации» приведена на рис. 12. «Строка безопасной эксплуатации» представляет собой ограничение, при котором двигатель может работать в непрерывном режиме без превышения максимально допустимой температуры.

2.2. Бесщеточный блок управления скоростью постоянного тока
2.2.1. Конструкция двигателя
Что касается конструкции бесщеточного двигателя, катушка соединена звездой (Y-соединена) с тремя фазами: U, V и W и расположена в статоре, а ротор состоит из магнитов. намагниченный в многополюсной конфигурации, как показано на рис.14.
Внутри статора три ИС Холла расположены как магнитные элементы, так что разность фаз выходного сигнала от каждой ИС Холла будет составлять 120 градусов при каждом повороте ротора.

Рис.14 Конструкция бесщеточного двигателя постоянного тока

2.2.2. Принцип управления скоростью
Как показано на рис. 15, характеристики вращательной скорости-момента бесщеточного двигателя постоянного тока показывают отрицательную наклонную характеристику, когда его скорость не контролируется, что аналогично тому, как у щеточного двигателя постоянного тока.

Рис.15 Характеристики скорости вращения бесщеточного двигателя постоянного тока

Когда нагрузка не приложена и входное напряжение установлено на V2 на рисунке 15, рабочая точка двигателя становится P, а скорость вращения равна N1. Когда прикладывается крутящий момент T1 нагрузки, рабочая точка смещается к Q, а скорость вращения снижается до N2, однако скорость вращения возвращается к N1, если напряжение повышается до V3. Следовательно, поскольку скорость вращения изменяется всякий раз, когда изменяется крутящий момент нагрузки, механизму управления скоростью нужно будет только изменять входное напряжение всякий раз, когда наблюдается изменение скорости, чтобы поддерживать постоянную скорость на линии PR.
Этот контроль напряжения реализуется инвертором в выходной части схемы управления (драйвер). Этот инвертор генерирует трехфазное переменное напряжение из постоянного тока путем включения и выключения, как в последовательности, показанной на рис. 16 (b), с использованием шести переключающих элементов (полевых транзисторов или IGBT), показанных на рис. 16 (а).

Рис. 16 (a) Выходная часть схемы управления (драйвер)

Рис.16 (b) Последовательность переключения

Переключающие элементы подключены к обмотке двигателя, как показано на рис.16 (a), и состояние ВКЛ / ВЫКЛ переключающего элемента определяет, какая катушка статора находится под напряжением и в каком направлении будет течь ток, то есть какая катушка станет полюсом N или полюсом S.
Фактически, положение магнитного полюса ротора определяется ИС Холла, и соответствующий переключающий элемент включается или выключается, как показано на Рис. 16 (b). Например, в случае шага 1 транзисторы Tr1 и Tr6 включаются, и ток течет из U-фазы в W-фазу. В это время U-фаза возбуждается как полюс N, а фаза W становится S-полюсом, а ротор поворачивается на 30 градусов, переходя к шагу 2.Один оборот ротора выполняется повторением этой операции 12 раз (шаги 1 ~ 12).
На рис. 17 показана конфигурация для управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока в виде блок-схемы.

Рис.17 Блок-схема системы бесщеточного двигателя постоянного тока

Последовательность переключения инвертора определяется сигналом от ИС Холла в части определения положения на блок-схеме, и двигатель вращается.
Затем сигнал от ИС холла отправляется на датчик скорости, чтобы стать сигналом скорости, и он сравнивается с сигналом установки скорости в блоке усилителя сравнения, который затем генерирует сигнал отклонения.Значение входного тока двигателя определяется блоком настройки ШИМ на основе сигнала отклонения.
Бесщеточные двигатели постоянного тока имеют следующие особенности.
1) Он имеет высокий КПД, поскольку используется ротор с постоянными магнитами и вторичные потери небольшие.
2) Инерция ротора может быть уменьшена, и достигается высокая скорость реакции.
3) Можно уменьшить размер двигателя, потому что он очень эффективен.
4) Колебания скорости при изменении нагрузки незначительны.

Рис.16 показана типичная последовательность переключения (метод подачи напряжения на 120 градусов). Еще более эффективная система бесщеточного двигателя постоянного тока использует метод возбуждения синусоидальной волны, получая информацию о положении ротора с высоким разрешением из программного обеспечения из сигнала IC Холла. Этот метод обеспечивает малошумный метод управления двигателем, поскольку ток, протекающий через двигатель, не изменяется быстро. (2)

Рис. 18 Сравнение напряжений, прикладываемых с помощью метода возбуждения синусоидальной волны и метода возбуждения 120 градусов

2.2.3. Характеристики
Характеристики скорости вращения и крутящего момента бесщеточного двигателя постоянного тока имеют ограниченную рабочую область в дополнение к области непрерывной работы.
Ограниченная рабочая зона очень эффективна при запуске инерционной нагрузки. Однако, когда работа в ограниченном режиме продолжается в течение пяти секунд или более, активируется функция защиты водителя от перегрузки, и двигатель замедляется до полной остановки.

2.3. Блок управления скоростью инвертора

2.3.1. Принцип регулирования скорости

Инверторный блок управляет скоростью трехфазного асинхронного двигателя, изменяя частоту f напряжения, подаваемого на двигатель. Инверторный блок изменяет частоту f, изменяя цикл включения / выключения шести переключающих элементов, а скорость вращения (N) двигателя изменяется пропорционально выражению в формуле (1).

N = 120 · f · (1- s ) / P ·· · · · · · · · · (1)

N : Скорость вращения [об / мин]
F : Частота 〔Гц〕
P : Число полюсов двигателя
S : Скольжение

Кроме того, чтобы напряжение, подаваемое на обмотку, имело синусоидальную форму, инвертор регулирует рабочий цикл включения / выключения, как показано на рис.21. Время включения / выключения регулируется таким образом, что среднее напряжение, приложенное к двигателю, приобретает форму синусоиды, путем сравнения треугольной волны, называемой несущим сигналом, с формой сигнала синусоидальной формы. Этот метод называется ШИМ-управлением.

Рис.19 Дежурный контроль ВКЛ / ВЫКЛ

Метод управления скоростью наших инверторных блоков делится на два типа: управление без обратной связи, которое просто изменяет скорость, и управление с обратной связью, которое уменьшает изменение скорости при изменении нагрузки двигателя.
1) Управление без обратной связи
На рис. 22 показана конфигурация управления без обратной связи в виде блок-схемы.

Рис.20 Блок-схема управления разомкнутым контуром

Этот метод используется для изменения входного напряжения и частоты двигателя в соответствии с заданной частотой. Этот метод подходит для изменения скорости и позволяет получить высокие скорости (частоту можно установить до 80 Гц) просто тогда, когда регулирование скорости с изменяющейся нагрузкой не представляет особой важности.
Создаваемый крутящий момент T двигателя показан формулой (2).Исходя из этого соотношения, можно сказать, что крутящий момент также будет постоянным, если сделать постоянным V / f, отношение напряжения V к частоте f.

I ・ V ・ ・ ・ (2)

: Крутящий момент [Н · м]
: Напряжение источника питания [В]
: Ток двигателя [A]
: Частота [Гц]
: Постоянная

Однако чем ниже скорость, тем труднее поддерживать постоянным входное сопротивление асинхронного двигателя при изменении f.Следовательно, чтобы получить постоянный крутящий момент от низкой скорости к высокой скорости, необходимо отрегулировать отношение V / f на низкой скорости в соответствии с характеристиками двигателя, как показано сплошной линией на рисунке 23.

Рис.21 V / f Control

2) Управление с обратной связью
На рис. 24 показана конфигурация блок-схемы системы управления с обратной связью, используемой в нашей серии BHF.

Рис.22 Блок-схема управления по замкнутому контуру

Этот метод определяет разность фаз между напряжением выходного блока инвертора и первичным током, который вычисляет частоту возбуждения, соответствующую нагрузке, с использованием таблицы данных характеристик (рис.25), подготовленный заранее, и регулирует частоту инвертора без необходимости в датчике скорости на двигателе.

Рис.23 Таблица данных характеристик

Используя эту таблицу характеристик и время t обнаруженной разности фаз, инвертор вычисляет выходную частоту инвертора, которая соответствует команде Nset скорости вращения, установленной потенциометром скорости, и выводит ее как выходную частоту инвертора. После получения выходной частоты блок управления U / f вычисляет напряжение, приложенное к двигателю, соответствующее выходной частоте f, и выполняет управление скоростью, управляя инвертором PWM.В результате при приложении нагрузки выходная частота инвертора увеличивается, так что уменьшение скорости вращения может быть компенсировано. (3)

2.3.2. Характеристика с

Характеристики скорости вращения-момента инверторного блока показаны на рис. 26 и 27. Как объяснено в разделе, посвященном двигателю, регулирующему скорость переменного тока, на характеристике крутящего момента нарисована «линия безопасной работы». Эта линия представляет предел для непрерывной работы, а область под этой линией называется областью непрерывной работы.

Рис.24 Характеристики скорости вращения-момента для управления без обратной связи

Рис.25 Характеристики скорости вращения и момента для замкнутого контура управления

3. Резюме

Oriental Motor предлагает три группы продуктов (двигатели с регулировкой скорости переменного тока, бесщеточные двигатели с регулировкой скорости постоянного тока и инверторные блоки) для использования в широком диапазоне приложений регулирования скорости. Подходящий продукт для регулирования скорости можно выбрать в соответствии с функцией, производительностью, стоимостью и целью, которые требуются для вашего приложения.
Oriental Motor продолжит работу над разработкой продукции, чтобы в будущем мы могли предлагать продукцию, наилучшим образом отвечающую различным потребностям наших клиентов.

Список литературы

(1) Исследовательская группа по технологиям двигателей переменного тока: «Книга для понимания малых двигателей переменного тока», Kogyo Chosakai Publishing (1998)
(2) Казуо Абэ: «Технология бесшумного привода бесщеточного двигателя», RENGA № 163, стр. 19-25 (2003)
(3) Кодзи Намихана, Масаёши Сато: «Новый метод управления трехфазным асинхронным двигателем», RENGA No.159, стр. 23-28 (1999)

Кадзуя Сирахата
Завод Цуруока, Операции ACIX
Подразделение схемотехники
Секция разработки схем

Промышленное производство | Методы поиска и устранения неисправностей помогают поддерживать работу асинхронных двигателей переменного тока

Тимоти Х. Тиберт, старший инженер-электрик, Kaman Industrial Technologies

1 мая 2006 г.

Когда оборудование на вашем предприятии выходит из строя, вам необходимо быстро локализовать неисправность.Проблема в двигателе или цепи запуска? В выпуске PLANT ENGINEERING за август 2005 г. «Используйте пошаговый подход к анализу проблем с запуском двигателя» рассматривается организованный процесс поиска и устранения проблем с запуском электродвигателя. В номере за апрель 2006 г. «Отремонтировать или заменить? Примите правильное решение по моторам »обсудили решение о ремонте или замене. В этой статье мы рассмотрим типичные проблемы в работе трехфазных асинхронных двигателей переменного тока, а также способы их диагностики и устранения.

Ни одно ответственное обсуждение обслуживания электрооборудования не будет полным без предварительного обсуждения необходимости поддержания безопасной рабочей среды. Обязательно примите все необходимые меры предосторожности, чтобы защитить себя или своих сотрудников от вреда. Соблюдайте правила вашей компании для надлежащей защиты сотрудников. Эти правила могут включать средства индивидуальной защиты, меры предосторожности по электробезопасности, процедуры блокировки / маркировки и любые другие установленные требования и процедуры безопасности при работе с электричеством.Помните, что когда дело доходит до электричества, одна ошибка может оказаться для вас последней.

Основные средства диагностики

Перед тем, как начать, соберите базовое диагностическое оборудование для работы. Типичные инструменты, используемые для поиска и устранения неисправностей в работе двигателя, включают в себя вольтметр переменного тока, токоизмерительные клещи переменного тока, омметр и мегомметр. Эти инструменты используются для измерения напряжения, тока и сопротивления двигателя.

Перегрев двигателя

Одним из наиболее частых источников проблем в работе двигателя является перегрев.Ни для кого не секрет, что двигатели выделяют тепло как побочный продукт своей работы. Это тепло является результатом сопротивления обмотки и других недостатков в генерации и индукции магнитного потока, используемого для создания крутящего момента на валу двигателя. Эмпирическое правило для расчета ожидаемого срока службы двигателя: «каждые 10 градусов Цельсия повышение температуры двигателя приводит к сокращению срока службы двигателя на 50%». Важно минимизировать негативные последствия перегрева.

Вот почему двигатели предназначены для отвода тепла во время нормальной работы за счет использования их внешних поверхностей и, как правило, охлаждающего вентилятора.Доступны другие конфигурации двигателей для улучшенного снижения температуры, включая полностью закрытые без вентиляции (TENV), водяные теплообменники и теплообменники типа воздух-воздух.

Тем не менее, несмотря на все усилия производителей, перегрев — обычная проблема в эксплуатации. Симптомы проблем с перегревом двигателя включают чрезмерный нагрев снаружи двигателя, отключение двигателя из-за перегрузки или привода и отказ обмотки двигателя.

Несимметричное напряжение

Неуравновешенность напряжений — распространенный и опасный источник перегрева.Эмпирическое правило для определения эффекта дисбаланса напряжений: «процент повышения температуры двигателя равен удвоенному квадрату процента дисбаланса напряжений». Например, 3% -ный дисбаланс напряжения может привести к повышению температуры двигателя на 18% (рассчитывается как: 2 X (3%) 2).

Чтобы определить, существует ли дисбаланс напряжений, сначала проверьте напряжение питания на устройстве управления двигателем, когда двигатель не работает. Установите вольтметр переменного тока на диапазон трехфазного напряжения питания двигателя.На линейной стороне устройства управления двигателем (сторона источника питания пускателя двигателя) проверьте и запишите межфазное напряжение и межфазное напряжение для каждой комбинации.

Измерения межфазного напряжения должны быть очень близки к таким же показаниям. Если присутствует дисбаланс напряжения на стороне питания, когда двигатель не работает, проблема в источнике напряжения. Проверьте систему электроснабжения вашего объекта и устраните проблему с электроснабжением. Проблемы могут включать обрыв предохранителя, несбалансированность входящей электросети, проблемы с трансформатором или размер подводящего провода.Измерения напряжения между фазой и землей могут отличаться в зависимости от конфигурации входящего напряжения, и эти измерения могут быть полезны для дальнейшего поиска и устранения неисправностей.

Если подача напряжения в порядке, затем используйте вольтметр переменного тока для проверки напряжения на стороне нагрузки устройства управления двигателем, когда двигатель работает (двигатель «T» ведет к T1 к T2, T2 к T3, T3 к T1, T1 на землю, T2 на землю и T3 на землю). Эти измерения позволят проверить напряжение, поступающее на двигатель, и проводку от устройства управления двигателем к двигателю.

Если дисбаланс напряжения присутствует только при работающем двигателе, проблема в двигателе или проводке от пускового устройства двигателя к двигателю. Отключите питание устройства управления двигателем и соблюдайте все требования по блокировке / маркировке и безопасности. С помощью омметра проверьте сопротивление проводов двигателя на контрольной аппаратуре. Это позволит проверить двигатель и провода к нему. Проверьте и запишите межфазное сопротивление и сопротивление между фазой и землей.

Измерения сопротивления между фазами должны быть очень близкими для каждого измерения и соответствовать техническим характеристикам двигателя, рекомендованным производителем.Значения сопротивления зависят от мощности двигателя и напряжения. Сопротивление между фазой и землей должно быть очень высоким для каждой комбинации измерений.

Если междуфазное сопротивление высокое, это может означать обрыв обмотки в двигателе, обрыв провода к двигателю или плохое соединение в клеммной коробке двигателя. Откройте соединительную коробку двигателя, отсоедините соединения двигателя и проверьте обмотки двигателя с помощью омметра. Определите, в чем проблема: в двигателе или питающих проводах.Замените двигатель, подайте провода или отремонтируйте соединения двигателя в соединительной коробке.

Если сопротивление между фазой и землей низкое, отсоедините двигатель от соединительной коробки двигателя и проверьте провода двигателя. Если сопротивление двигателя низкое, значит, в двигателе короткое замыкание, и его необходимо заменить. Если сопротивление двигателя относительно земли на выводах двигателя высокое, проверьте питающие провода. Замените неисправные провода или повторно подключите и изолируйте соединения двигателя в клеммной коробке двигателя, чтобы исключить короткое замыкание.

Если с помощью омметра проблем с сопротивлением не обнаружено, используйте мегомметр для проверки той же серии тестовых измерений, которые описаны с помощью омметра. Мегомметр проверяет проводку с более высоким напряжением, чтобы определить, существует ли прерывистый или пробой в изоляции обмоток двигателя, проводов двигателя или соединений двигателя.

Перегрузка двигателя

Двигатели

предназначены для работы в нормальном режиме в пределах номинальных значений, указанных на паспортной табличке двигателя. На паспортной табличке указан номинальный ток при полной нагрузке.Этот рейтинг не должен превышаться во время нормальной работы, однако случайные и кратковременные инциденты, как правило, не являются проблемой. Двигатель не предназначен для отвода тепла, которое выделяется на уровнях, превышающих номинальный ток полной нагрузки, за исключением пусковых и периодических скачков нагрузки.

Убедившись, что напряжение и сопротивление двигателя в норме, с помощью амперметра переменного тока проверьте ток двигателя. Установите амперметр переменного тока на уровень выше полной номинальной нагрузки двигателя. Прикрепите зажим амперметра переменного тока к одному из проводов двигателя.Измерьте и запишите показания усилителя для каждой фазы (T1, T2 и T3).

Показания ампер для каждой фазы должны быть одинаковыми. Если значение силы тока для каждой фазы превышает значение, указанное на паспортной табличке полной нагрузки, двигатель перегружен. Проверьте нагрузку на наличие проблем, таких как заклинивание, слишком большое количество материала или отказ подшипника. Двигатель также может быть неправильно настроен в соответствии с требованиями к нагрузке. Если показания ампер для каждой фазы сильно различаются, это может указывать на проблему с напряжением или сбой в обмотке или соединении двигателя.Затем проверьте показания напряжения и сопротивления двигателя, как описано ранее.

Окружающая среда

Двигатели требуют охлаждения для отвода тепла, выделяемого во время работы. Если двигатель перегревается, проверьте область вокруг двигателя на предмет высокой температуры окружающей среды. Тепло может передаваться двигателю из окружающей среды за счет излучения, конвекции и теплопроводности. Если двигатель установлен рядом с духовкой, горелкой или другим источником тепла, по возможности переместите двигатель в место подальше от источников тепла.Тепло может передаваться двигателю через механическое соединение с горячей нагрузкой.

Двигатель находится в грязном или пыльном помещении? Скопление пыли и грязи на двигателе изолирует двигатель. Это уменьшит способность вентилятора двигателя отводить тепло, выделяемое двигателем.

Другие источники перегрева

Другая возможность состоит в том, что двигатель работает слишком медленно. Двигатели предназначены для работы с частотой вращения, близкой к указанной на паспортной табличке, и могут работать выше или ниже этого номинала в зависимости от технических характеристик производителя.При работе двигателя с частотно-регулируемым приводом двигатели имеют диапазон скорости, при котором он эффективно отводит тепло при номинальной нагрузке. Двигатели должны обеспечивать диапазон скорости нагрузки с постоянным крутящим моментом для конвейеров, шнеков, экструдеров и т. Д., А также для нагрузок с переменным крутящим моментом, таких как центробежные насосы и воздуходувки. Номинальные значения относятся к диапазону скоростей двигателя ниже номинальных оборотов, указанных на паспортной табличке.

При работе двигателя с частотно-регулируемым приводом с частотой вращения выше указанной на паспортной табличке, выходной крутящий момент двигателя уменьшается.Типичные кривые крутящего момента двигателя указывают на постоянную выходную мощность двигателя в лошадиных силах и работу с переменным крутящим моментом выше базовой скорости. Чем выше частота вращения двигателя выше базовой, тем меньше крутящий момент от двигателя.

Работа двигателя в большом цикле также нагревает двигатель. Когда двигатель запускается, обычно требуется более высокий ток, чем полная номинальная нагрузка, чтобы начать вращение двигателя и разогнать его до скорости. Если двигатель запускается и останавливается часто, двигатель может работать недостаточно долго на скорости, чтобы вентилятор мог отводить тепло.

Альтернативы отвода тепла от двигателя включают вентилятор с постоянной скоростью вращения, подачу наружного воздуха к двигателю и использование теплообменника.

Низкая скорость или недостаток крутящего момента

Двигатель в надлежащем рабочем состоянии должен быстро достичь скорости, близкой к указанной на паспортной табличке, при запуске через линию. Если двигателю требуется много времени для достижения указанной на паспортной табличке частоты вращения или малый крутящий момент, проверьте следующее:

Низкое напряжение — Основной причиной плохой работы двигателя является низкое напряжение.В условиях низкого напряжения не обеспечивается мощность, необходимая для достижения двигателем ожидаемого крутящего момента. Если ваш двигатель не генерирует необходимый крутящий момент для вашей работы, сначала проверьте напряжение двигателя, как описано ранее.

Однофазный — Однофазное напряжение, как и низкое напряжение, не обеспечивает необходимой мощности для развития номинального крутящего момента двигателя. Типичные характеристики двигателя могут включать гудение двигателя или двигатель с очень низким крутящим моментом при повороте.Опять же, проверьте напряжение двигателя, как описано ранее.

Чрезмерная вибрация — Чрезмерная вибрация является не только признаком неисправности двигателя, но и его симптомом. Чрезмерная вибрация двигателя обычно является признаком неисправности двигателя или нагрузки и может привести к преждевременному выходу из строя двигателя и нагрузки. Следующие шаги должны помочь вам в обнаружении и устранении проблем с вибрацией:

Несоосность и несбалансированные нагрузки — Несоосность вала двигателя и вала нагрузки вызывает ненужную вибрацию.Преждевременный выход из строя подшипников двигателя и / или нагрузки может быть следствием несоосности. Вал двигателя должен быть отцентрован с валом нагрузки, чтобы оптимизировать эффективность работы. Доступны различные инструменты для центровки двигателя и нагрузки, такие как комплекты для лазерной центровки. Двигатели и нагрузки также должны быть жестко закреплены на основании, чтобы поддерживать соосность и минимизировать вибрацию от незакрепленного монтажного оборудования.

Неуравновешенность нагрузки — Неуравновешенность нагрузки является дополнительной причиной вибрации двигателя. Проверьте нагрузку на наличие дисбаланса, например, излишка материала на внешней стороне барабана, сломанных лопастей вентилятора и т. Д.Очистите материал или отремонтируйте нагрузку и снова запустите оборудование, чтобы проверить наличие проблем с дисбалансом.

Кавитация насоса — Кавитация насоса — частая причина чрезмерной вибрации насоса, которая, в свою очередь, может повредить двигатель. Кавитация присутствует, когда насос работает за пределами своих возможностей. Это может быть слишком низкое напорное давление, слишком большое рабочее колесо, слишком быстрая работа насоса или слишком низкое давление нагнетания. Обратитесь к производителю насоса, чтобы убедиться, что насос работает в пределах проектных возможностей.

Выбор и обслуживание двигателя

Как правило, современные электродвигатели обеспечивают длительную безотказную службу, если соблюдать осторожность при первоначальном применении и текущем техническом обслуживании двигателя. Правильный выбор двигателя и критерии применения включают:

  • Напряжение

  • Требуемая мощность

  • Требования к установке (крепление на лапах, крепление на C-образную поверхность и т. Д.)

  • Базовая частота вращения

  • Тип корпуса (TEFC, ODP, смыв и т. Д.)

  • Экологические проблемы (температура, влажность, пыль, грязь, опасные вещества и т. Д.)

  • Тип нагрузки (постоянный крутящий момент, переменный крутящий момент, высокая инерция)

  • Рабочий цикл

  • Способ пуска (через линию, ЧРП и т. Д.)

  • Особые соображения (рекуперативная нагрузка, позиционирование и т. Д.)

    • Правильное обслуживание двигателя включает регулярную смазку подшипников (не допускайте чрезмерного смазывания), контроль вибрации, чистку и контроль состояния.Правильное применение и профилактическое обслуживание могут обеспечить надежную бесперебойную работу производства.

      Итог…

      Эксплуатационные проблемы двигателя — частая причина простоев и головной боли при техническом обслуживании.

      Хорошие навыки поиска и устранения неисправностей помогают выявить первопричину двигательных проблем и избежать их повторения.

      Найдите время при обработке ситуации отказа двигателя, чтобы тщательно диагностировать ситуацию и получить полное представление об источнике (или источниках) проблемы.

      Анализ проблем приложений и применение долгосрочных корректирующих решений поможет свести к минимуму сбои в работе.

Асинхронные двигатели переменного тока | Как работают электродвигатели переменного тока Асинхронные электродвигатели переменного тока

| Как работают двигатели переменного тока — объясните это

Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 28 июня 2021 г.

Вы знаете, как работают электродвигатели? Ответ, наверное, да и нет! Хотя многие из нас узнали, как
базовые моторные работы, из простых научных книг и веб-страниц, таких как эта, многие из
моторы, которые мы используем каждый день — от заводских машин до
электропоезда — вообще-то так не работают.Какие книги
рассказывают нам о простых двигателях постоянного тока (DC), которые имеют
петля из проволоки, вращающаяся между полюсами постоянного магнита; в реальной жизни,
в большинстве двигателей большой мощности используется переменный ток (AC) и
работают совершенно по-другому: это то, что мы называем индукцией
двигатели, и они очень изобретательно используют вращающееся магнитное поле. Давайте посмотрим внимательнее!

Фотография: Обычный асинхронный двигатель переменного тока со снятыми корпусом и ротором, на котором показаны медные обмотки катушек, составляющих статор (статическая, неподвижная часть двигателя).Эти катушки предназначены для создания вращающегося магнитного поля, которое вращает ротор (подвижную часть двигателя) в пространстве между ними. Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL.

Как работает обычный двигатель постоянного тока?

Простые двигатели, которые вы видите в научных книгах, основаны на
кусок проволоки, согнутый в прямоугольную петлю, которая подвешена между
полюса магнита. (Физики назвали бы это
проводник с током сидит в магнитном поле.) Когда
вы подключаете такой провод к батарее, через него течет постоянный ток (DC), создавая вокруг него временное магнитное поле. Это временное поле
отталкивает исходное поле от постоянного магнита, в результате чего провод
перевернуть. Обычно провод останавливался в этой точке, а затем снова переворачивался,
но если мы воспользуемся хитроумным вращающимся соединением
называется коммутатором, мы можем сделать обратный ток каждый раз, когда
проволока переворачивается, а это значит, что проволока будет продолжать вращаться в
в том же направлении, пока течет ток.Это
суть простого электродвигателя постоянного тока, задуманного в
1820-е годы Майкла Фарадея и
превратился в практическое изобретение о
десять лет спустя Уильям Стерджен. (Более подробную информацию вы найдете в нашей вводной статье об электродвигателях.)

Изображение: Электродвигатель постоянного тока основан на проволочной петле, вращающейся внутри фиксированного магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом. Коммутатор (разрезное кольцо) и щетки (угольные контакты к коммутатору) меняют направление электрического тока каждый раз, когда провод перекручивается, что позволяет ему вращаться в одном и том же направлении.

Прежде чем мы перейдем к двигателям переменного тока, давайте быстро
резюмируйте, что здесь происходит. В двигателе постоянного тока магнит (и его
магнитное поле) фиксируется на месте и образует внешнюю статическую часть
двигатель (статор), а катушка с проводом, несущая электрический
ток формирует вращающуюся часть двигателя
(ротор). Магнитное поле исходит от статора, который представляет собой
постоянный магнит, пока вы подаете электроэнергию на катушку, которая
составляет ротор. Взаимодействие между постоянными магнитами
поле статора и временное магнитное поле, создаваемое ротором, равно
что заставляет мотор крутиться.

Рекламные ссылки

Как работает двигатель переменного тока?

В отличие от игрушек и фонариков, большинство домов, офисов,
фабрики и другие здания не питаются от маленьких батареек:
на них подается не постоянный ток, а переменный ток
(AC), который меняет направление примерно 50 раз в секунду.
(с частотой 50 Гц). Если вы хотите запустить двигатель от домашней электросети переменного тока,
вместо батареи постоянного тока нужна другая конструкция двигателя.

В двигателе переменного тока есть кольцо электромагнитов
расположены снаружи (составляя статор),
которые предназначены для создания вращающегося магнитного поля.Внутри статора находится цельная металлическая ось, проволочная петля,
катушка, беличья клетка из металлических стержней и межсоединений
(например, вращающиеся клетки, которым иногда удается развлечь мышей),
или другая свободно вращающаяся металлическая деталь, которая может проводить
электричество. В отличие от двигателя постоянного тока, где вы посылаете энергию во внутренний
ротор, в двигателе переменного тока вы посылаете энергию на внешние катушки, которые составляют
статор. Катушки запитываются попарно, последовательно,
создавая магнитное поле, вращающееся вокруг двигателя.

Фото: Статор создает магнитное поле с помощью туго намотанных катушек из медной проволоки,
которые известны как обмотки. Когда электродвигатель изнашивается или перегорает, можно заменить его другим электродвигателем. Иногда проще заменить обмотки двигателя новым проводом — это умелая работа, называемая перемоткой, что и происходит здесь. Фото Сета Скарлетта любезно предоставлено
ВМС США.

Как это вращающееся поле заставляет двигатель двигаться? Помните, что ротор, подвешенный внутри
магнитное поле, является электрическим проводником.Магнитное поле постоянно меняется (потому что оно вращается), поэтому
согласно законам электромагнетизма (точнее, закону Фарадея), магнитное поле создает (или индуцирует, если использовать термин Фарадея) электрический ток внутри ротора. Если проводник представляет собой кольцо или провод, ток течет вокруг него по петле. Если проводник представляет собой просто цельный кусок металла, вместо этого вокруг него циркулируют вихревые токи. В любом случае индуцированный ток производит
собственное магнитное поле и, согласно другому закону электромагнетизма
(Закон Ленца) пытается остановить то, что его вызывает —
вращающееся магнитное поле — также вращаясь.(Вы можете думать о роторе
отчаянно пытается «догнать» вращающееся магнитное поле, пытаясь устранить
разница в движении между ними.) Электромагнитная индукция — это ключ к тому, почему такой двигатель вращается, и поэтому он называется асинхронным.

Фото: эффективный асинхронный двигатель переменного тока. Фото Аль-Пуэнте любезно предоставлено
NREL.

Как работает асинхронный двигатель переменного тока?

Вот небольшая анимация, чтобы подвести итог и, надеюсь, прояснить все:

  1. Две пары катушек электромагнита, показанные здесь красным и синим цветом, поочередно запитываются источником переменного тока (не показан, но подаются к выводам справа).Две красные катушки соединены последовательно и запитаны вместе, а две синие катушки
    катушки подключаются таким же образом. Поскольку это переменный ток, ток в каждой катушке не включается и не выключается внезапно (как предполагает эта анимация), а плавно повышается и падает в форме синусоидальной волны: когда красные катушки наиболее активны, синие катушки полностью неактивны, и наоборот. Другими словами, их токи не совпадают (не совпадают по фазе на 90 °).
  2. Когда катушки находятся под напряжением, магнитное поле, которое они создают между ними, индуцирует электрический ток в роторе.Этот ток создает собственное магнитное поле, которое пытается противодействовать тому, что его вызвало (магнитное поле от внешних катушек). Взаимодействие между двумя полями заставляет ротор вращаться.
  3. Когда магнитное поле чередуется между красной и синей катушками, оно эффективно вращается вокруг двигателя. Вращающееся магнитное поле заставляет ротор вращаться в одном направлении и (теоретически) почти с одинаковой скоростью.

Асинхронные двигатели на практике

Что контролирует скорость двигателя переменного тока?

Фотография: Двигатель с регулируемой частотой.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено
NREL.

В синхронных двигателях переменного тока ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле; в асинхронном двигателе ротор всегда вращается с меньшей скоростью, чем поле, что делает его примером так называемого асинхронного двигателя переменного тока. Теоретическая скорость ротора в асинхронном двигателе зависит от частоты источника переменного тока и количества катушек, составляющих статор, и без нагрузки на двигатель приближается к скорости вращающегося магнитного поля.На практике нагрузка на двигатель (независимо от того, чем он управляет) также играет роль, замедляя ротор. Чем больше нагрузка, тем больше «пробуксовка» между скоростью вращающегося магнитного поля и фактической скоростью ротора. Чтобы контролировать скорость двигателя переменного тока (чтобы он работал быстрее или медленнее), вы должны увеличивать или уменьшать частоту источника переменного тока, используя так называемый
частотно-регулируемый привод. Поэтому, когда вы регулируете скорость чего-то вроде заводской машины, питаемой от асинхронного двигателя переменного тока, вы на самом деле управляете схемой, которая изменяет частоту тока, приводящего в движение двигатель, вверх или вниз.

Что такое «фаза» двигателя переменного тока?

Нам не обязательно приводить в движение ротор с четырьмя катушками (двумя противоположными парами), как показано здесь. Можно построить асинхронные двигатели с любым другим расположением катушек. Чем больше у вас катушек, тем плавнее будет работать мотор. Количество отдельных электрических токов, возбуждающих питание катушек независимо, не в такте, известно как фаза двигателя, поэтому конструкция, показанная выше, представляет собой двухфазный двигатель (с двумя токами, питающими четыре катушки, которые работают не в шаге в двух парах. ).В трехфазном двигателе мы могли бы иметь три катушки, расположенные вокруг статора в виде треугольника, шесть равномерно расположенных катушек (три пары) или даже 12 катушек (три набора по четыре катушки) с одной, двумя или четырьмя катушками. включается и выключается одновременно тремя отдельными противофазными токами.

Анимация: Трехфазный двигатель, питаемый тремя токами (обозначенными красным, зеленым и
синие пары катушек), сдвиг по фазе на 120 °.

Преимущества и недостатки асинхронных двигателей

Преимущества

Самым большим преимуществом асинхронных двигателей переменного тока является их простота.У них есть только одна движущаяся часть,
ротор, что делает их недорогими, тихими, долговечными и относительно безотказными. ОКРУГ КОЛУМБИЯ
двигатели, напротив, имеют коллектор и угольные щетки, которые изнашиваются.
выходят и нуждаются в замене время от времени. Трение между щетками и
Коммутатор также делает двигатели постоянного тока относительно шумными (а иногда даже довольно вонючими).

Иллюстрации: Электродвигатели чрезвычайно эффективны, обычно преобразовывая около 85 процентов поступающей электроэнергии в полезную исходящую механическую работу.Даже в этом случае довольно много энергии теряется в виде тепла внутри обмоток, поэтому двигатели могут сильно нагреваться. Большинство двигателей переменного тока промышленной мощности имеют встроенные системы охлаждения. Внутри корпуса находится вентилятор, прикрепленный к валу ротора (на противоположном конце оси, который приводит в движение любую машину, к которой прикреплен двигатель), показанный здесь красным. Вентилятор всасывает воздух в двигатель, обдувая его снаружи корпуса, минуя ребра вентиляции. Если вы когда-нибудь задумывались, почему электродвигатели имеют эти выступы снаружи (как вы можете видеть на верхнем фото на этой странице), причина в том, что они охлаждают двигатель.

Недостатки

Поскольку скорость асинхронного двигателя зависит от частоты переменного тока, приводящего его в действие, он вращается со скоростью
постоянная скорость, если вы не используете частотно-регулируемый привод; Скорость двигателей постоянного тока намного легче контролировать, просто повышая или понижая напряжение питания. Хотя асинхронные двигатели относительно просты, они могут быть довольно тяжелыми и громоздкими из-за их катушечной обмотки. В отличие от двигателей постоянного тока, они не могут работать от батарей или любого другого источника постоянного тока (например, солнечных батарей) без использования инвертора (устройства, которое преобразует постоянный ток в переменный).Это потому, что им нужно изменяющееся магнитное поле, чтобы вращать ротор.

Кто изобрел асинхронный двигатель?

Изображение: оригинальный дизайн Николы Теслы для асинхронного двигателя переменного тока. Он работает точно так же, как и на анимации выше, с двумя синими и двумя красными катушками, которые поочередно возбуждаются генератором справа. Это произведение взято из оригинального патента Tesla, депонированного в Бюро патентов и товарных знаков США, с которым вы можете ознакомиться в приведенных ниже ссылках.

Никола Тесла (1856–1943) был физиком.
и плодовитый изобретатель, чей огромный вклад в науку и технику
никогда не были полностью признаны. После того, как он приехал в Соединенные Штаты в возрасте 28 лет, он начал
работал на известного пионера электротехники Томаса Эдисона. Но двое мужчин поссорились
катастрофически и вскоре стали непримиримыми соперниками. Тесла твердо верил
что переменный ток (AC) намного превосходил постоянный ток (DC),
в то время как Эдисон думал обратное. Со своим партнером Джорджем
Westinghouse, Тесла отстаивал AC, в то время как Эдисон был
полон решимости управлять миром на DC и придумал всевозможные
рекламные трюки, чтобы доказать, что кондиционер слишком опасен для широкого использования
(изобретение электрического стула, чтобы доказать, что переменный ток может быть смертельным, и
даже ударил током слона Топси с помощью переменного тока, чтобы показать, насколько это было смертельно опасно и жестоко).Битва между этими двумя
очень разные взгляды на электроэнергию иногда называют Войной течений.

Несмотря на лучшие (или худшие) усилия Эдисона, Tesla победила, и теперь электричество переменного тока питает большую часть
мира. Во многом именно поэтому многие электродвигатели, которые
приводить в действие бытовую технику в наших домах, фабриках и офисах переменного тока
асинхронные двигатели, работающие от вращающихся магнитных полей, которые Никола
Тесла сконструировал в 1880-х годах (его патент, показанный здесь, был выдан в мае 1888 года).Итальянский физик по имени
Галилео Феррарис независимо друг от друга придумал ту же идею примерно в то же время, но история обошлась с ним еще более жестоко, чем
Тесла и его имя теперь почти забыты.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей
  • Электроэнергия для молодых людей: забавные и легкие проекты «Сделай сам» Марка де Винка.Maker Media / O’Reilly, 2017. Отличное практическое введение в электричество, включая несколько занятий, связанных с созданием электродвигателей с нуля. Возраст 9–12 лет.
  • Эксперименты с электродвигателем Эда Соби. Enslow, 2011. Это отличное общее введение в электродвигатели с большим количеством более широкого научного и технологического контекста. Однако по очевидным практическим соображениям и соображениям безопасности он ориентирован только на проекты с двигателями постоянного тока и лучше всего подходит для детей в возрасте от 11 до 14 лет.
  • Сила и энергия Криса Вудфорда.Факты в файле, 2004. Одна из моих книг, рассказывающих об усилиях человека по использованию энергии с древних времен до наших дней. Возраст 10+.
  • Никола Тесла: Разработчик электроэнергии Крис Вудфорд, в «Изобретатели и изобретения», том 5. Нью-Йорк: Маршалл Кавендиш, 2008. Краткую биографию Теслы я написал несколько лет назад. На момент написания все это было доступно в Интернете по этой ссылке в Google Книгах. Возраст 9–12 лет.

Патенты

Патенты предлагают более глубокие технические детали и собственные идеи изобретателя о своей работе.Вот очень небольшая подборка многих патентов США, касающихся асинхронных двигателей.

  • Патент США 381 968: Электромагнитный двигатель Николы Тесла, 1 мая 1888 г. Оригинальный патент на асинхронный двигатель переменного тока.
  • Патент США 2,959,721: Многофазные асинхронные двигатели, Томас Х. Бартон и др., Lancashire Dynamo & Crypto Ltd, 8 ноября 1960 г. Асинхронный двигатель с улучшенным контролем скорости.
  • Патент США 4311932: Жидкостное охлаждение для асинхронных двигателей, Рэймонд Н. Олсон, Sundstrand Corporation, 19 января 1982 г.Эффективный метод жидкостного охлаждения двигателя без чрезмерного сопротивления жидкости вращающимся компонентам.
  • Патент США 5,751,082: Асинхронный двигатель с высоким пусковым моментом. Автор: Umesh C. Gupta, Vickers, Inc., 12 мая 1998 г. Современный двигатель с высоким начальным крутящим моментом.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2012, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2012/2020) Асинхронные двигатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/induction-motors.html.[Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Электрические машины — Кривая скорости крутящего момента асинхронного двигателя

Уравнение крутящего момента Тевенина было использовано выше для построения кривой крутящего момента асинхронной машины. Поскольку крутящий момент задается только как функция скольжения, можно использовать это уравнение, чтобы найти скольжение, при котором крутящий момент является максимальным. Однако математически более простой и интуитивно понятный
Ответ можно найти, рассматривая поток мощности в эквиваленте Тевенина на рис. 2R_2} {s \ omega_s}
\]

— это фактически потеря меди в роторе, деленная на скорость скольжения.Если проскальзывание увеличивается, потери должны увеличиваться для поддержания крутящего момента.

На приведенной ниже диаграмме показаны кривые крутящего момента и скорости для 6-полюсного двигателя 230 В, 60 Гц, Y-соединения с различными значениями \ (R_2 \). Следующие параметры схемы являются постоянными: \ (R_1 = 0.50 \ Omega \), \ (X_1 = 0.75 \ Omega \), \ (X_2 = 0.50 \ Omega \), \ (X_m = 100 \ Omega \), \ (f = 60 Гц \), \ (p = 6 \), \ (V_ {LL} = 230 В \)

Рис. 5. Изменение кривых крутящего момента и скорости в зависимости от сопротивления ротора

Как определить число полюсов асинхронного двигателя?

Есть еще много интересных вопросов, связанных с числом полюсов асинхронных двигателей, например.g .:
1. Увеличивает ли асинхронный двигатель, питаемый от основной сети (скажем, 50 Гц), свой крутящий момент в «p» раз с увеличением числа полюсов «p», поскольку его скорость уменьшается за время «p» (как в коробка передач)?
2. Пусть у нас есть асинхронный двигатель с p = 2 и питаем его от сети 50 Гц. Затем мы повторно подключаем катушки обмотки, чтобы установить p = 4, и подавать, если вырастет сеть 100 Гц. У этих двух двигателей разные или одинаковые характеристики? Обратите внимание, за исключением частоты и соединений между катушками, все осталось прежним.

Зависит от необходимой скорости. n (об / мин) = (60 x f ) / N , где: — f = частота и N = количество пар полюсов. 60 предназначен для преобразования числа оборотов в секунду в число оборотов в минуту, поскольку частота выражается в циклах в секунду. Пары полюсов существуют потому, что любой полюс должен быть построен парами верхний и нижний / левый и правый, поэтому за один цикл он переместится на половину расстояния.

Если вы используете 50 Гц и у вас двухполюсный двигатель 60 x 50/1 = 3000 об / мин.Асинхронный двигатель будет работать с немного меньшей скоростью из-за «скольжения», которое и дает двигателю его крутящий момент. Например, 2-полюсный двигатель мощностью 5,5 кВт, 400 В будет работать со скоростью примерно 2880 об / мин.

Для четырехполюсной машины 60 x 50/2 = 1500 об / мин, поэтому двигатель того же размера на 5,5 кВт, 400 В, но с 4 полюсами будет иметь номинальную скорость 1500 об / мин, но будет работать около 1455 об / мин.

При выборе трехфазного двигателя количество полюсов выбирается для достижения требуемой скорости вращения. Вот две таблицы, одна для источника питания 50 Гц и одна для источника питания 60 Гц:

Формула: n = 60 x f / p , где n = синхронная скорость; f = частота питания & p = пары полюсов на фазу.Фактическая скорость движения — это синхронная скорость за вычетом скорости скольжения.

Для трехфазной сети 50 Гц:

2 полюса или 1 пара полюсов = 3000 об / мин (минус скорость скольжения = около 2750 об / мин или 6-7% n )
4 полюса или 2 пары полюсов = 1500 об / мин
6 полюсов или 3 пары полюсов = 1000 Об / мин
8 полюсов или 4 пары полюсов = 750 об / мин
10 полюсов или 5 пар полюсов = 600 об / мин
12 полюсов или 6 пар полюсов = 500 об / мин
16 полюсов или 8 пар полюсов = 375 об / мин

Для трехфазной сети 60 Гц:

2 полюса или 1 пара полюсов = 3600 об / мин (минус скорость скольжения = около 2750 об / мин или 6-7% n )
4 полюса или 2 пары полюсов = 1800 об / мин
6 полюсов или 3 пары полюсов = 1200 Об / мин
8 полюсов или 4 пары полюсов = 900 об / мин
10 полюсов или 5 пар полюсов = 720 об / мин
12 полюсов или 6 пар полюсов = 600 об / мин
16 полюсов или 8 пар полюсов = 450 об / мин

Чтобы определить количество полюсов, вы можете напрямую прочитать табличку с техническими данными или рассчитать его по оборотам, указанным на табличке с техническими данными, или вы можете посчитать катушки и разделить их на 3 (полюсов на фазу) или на 6 (пары полюсов на фазу ).Когда мощность асинхронного двигателя постоянна, крутящий момент увеличивается со скоростью уменьшения скорости.

С появлением частотно-регулируемого привода (VFD) вы можете получить любую желаемую частоту / номинальное напряжение. Я часто вижу таблички с именами, например, 575 В переменного тока, 42,5 Гц и т. Д. Когда делаются эти «специальные предложения», я обычно вижу 6-полюсные машины — но это может быть просто предпочтением производителя.

Двигатель 60 Гц, работающий от источника питания 50 Гц или наоборот.

Электродвигатели, как однофазные, так и трехфазные, предназначены для работы на определенной частоте сети.Но иногда мы можем использовать «неправильный» мотор в блоке питания.

Базовая частота вращения об / мин прямо пропорциональна частоте Гц. Если вы уменьшите частоту источника питания, двигатель замедлится. Напротив, если вы увеличите частоту, двигатель ускорится. Изменение частоты вращения пропорционально изменению частоты вращения.

Двигатель 60 Гц будет работать на 20% медленнее при питании от источника питания 50 Гц
Это также приводит к снижению мощности на 20%. По сути, более медленная работа электрической машины обычно означает, что она потребует меньше энергии.Это хорошо, поскольку мощность двигателя также снижается на 20%, а вентилятор охлаждения тоже замедляется. Но решающим фактором здесь является соотношение В / Гц. Подорожает на 20%! Нехорошо. Это означает, что во время некоторых частей каждого цикла линии питания магнитная структура двигателя, вероятно, будет перегружена.

Единственный выход здесь — скорректировать В / Гц с помощью легко изменяемого значения переменной — V напряжения. Понизьте напряжение с помощью трансформатора, чтобы скорректировать соотношение В / Гц.

Двигатель 50 Гц будет работать на 20% быстрее от источника питания 60 Гц
Киловатт двигателя переменного тока пропорционален крутящему моменту, умноженному на обороты.Поскольку крутящий момент двигателя не будет существенно меняться с увеличением частоты, теперь он будет выдавать на 20% больше мощности. Двигатель мощностью 10 кВт 50 Гц будет двигателем мощностью 12 кВт с источником питания 60 Гц.

Работа машины на 20% быстрее, скорее всего, увеличит ее энергопотребление как минимум на 20%! Если во время работы машина циклически ускоряется или замедляется, на нее будут действовать большие механические силы. Если двигатель приводит в движение центробежные нагрузки, их потребность может даже возрасти в квадрате увеличения скорости.

Случай 1: у вас есть мощность 60 Гц для оборудования 50 Гц
Допустим, вы только что приобрели хорошее оборудование. Когда он был подключен, вы поняли, что на его паспортной табличке указано 50 Гц, а у вас есть источник питания 60 Гц.

Оборудование будет работать на 20% быстрее! Это будет проблемой? Если это так, можно ли вернуть скорость к расчетной, изменив размер шкива, чтобы снизить скорость на 20% до прежнего значения?

После того, как эта оценка будет проведена и будут заменены шкивы или сделаны другие модификации, чтобы помочь уменьшить проблемы со скоростью / мощностью, переходите к следующему шагу.Прочтите паспортную табличку, чтобы узнать силу тока полной нагрузки, обычно известную как номинальное значение FLA для двигателя при том напряжении, с которым он будет работать.

Используя токоизмерительные клещи, запустите машину и убедитесь, что сила тока ниже FLA. Если это так, вы можете продолжить работу с оборудованием по своему усмотрению. Убедитесь, что он все еще находится под FLA при полной загрузке. Если это через FLA, вы должны сделать какое-то смягчение нагрузки.

Случай 2: у вас есть мощность 50 Гц для устройства 60 Гц
Вы получаете прибор, и поскольку вы используете источник питания с частотой 50 Гц, этикетка с частотой 60 Гц вас беспокоит.Как и должно быть!

Опять же, учитывая, что устройство будет работать на 20% медленнее, выполнит ли оно свою работу? В этом случае вы не можете изменить размер шкива, чтобы скорректировать скорость, потому что двигатель только что потерял 20% мощности, указанной на паспортной табличке. Если вы замените шкивы, они, скорее всего, будут серьезно перегружены.

Если устройство может работать на 20% медленнее, есть надежда. Даже если он потеряет охлаждение из-за того, что его внутренний вентилятор будет работать медленнее, работа нагрузки будет медленнее и с двигателем, который будет на 20% менее мощным, скорее всего, выровняется.Увеличение В / Гц все еще может вас достать.

На этом этапе, если ваша оценка показывает, что вы, вероятно, будете в порядке с меньшей скоростью, еще раз проверьте паспортную табличку для FLA. Запустите прибор и быстро проверьте рабочий ток с помощью амперметра. Если он ниже FLA, продолжайте загружать устройство, внимательно наблюдая за происходящим. Если вы останетесь ниже FLA, вероятно, все будет в порядке.

Но! Запуск на FLA теперь, когда охлаждающий вентилятор снизил производительность, все еще, возможно, будет проблемой.Вам следует следить за температурой двигателя и убедиться, что после продолжительного времени работы под нагрузкой она остается ниже значения, указанного на паспортной табличке.

Если даже без нагрузки вы видите FLA или больше, вам нужно будет снизить напряжение, потому что двигатель, вероятно, насыщается. Прежде чем возиться с добавлением понижающих трансформаторов, серьезно подумайте о замене двигателя на правильный источник питания 50 Гц. Помните, что вам может потребоваться увеличить номинальную мощность в киловаттах, если вы собираетесь изменить передаточное число, чтобы вернуть оборудование к исходной скорости.

Индукционный генератор как ветрогенератор

Индукционный генератор как ветрогенератор
Статья
Учебники по альтернативной энергии
19.06.2010
05.12.2021

Учебники по альтернативной энергии

Индукционный генератор как ветрогенератор

Вращающиеся электрические машины обычно используются в ветроэнергетических установках, и большинство этих электрических машин могут работать как двигатель или как генератор, в зависимости от конкретного применения.Но помимо синхронного генератора , который мы рассматривали в предыдущем руководстве, существует еще один более популярный тип трехфазной ротационной машины, который мы можем использовать в качестве генератора ветровой турбины, называемый индукционным генератором .

Как синхронный генератор, так и индукционный генератор имеют аналогичное фиксированное расположение обмоток статора, которое при возбуждении от вращающегося магнитного поля выдает трехфазное (или однофазное) выходное напряжение.

Однако роторы двух машин сильно различаются: ротор асинхронного генератора обычно состоит из одного из двух типов компоновки: «беличья клетка» или «ротор с обмоткой».

Однофазный индукционный генератор

Индукционный генератор Конструкция основана на очень распространенной машине с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, поскольку они дешевы, надежны и легко доступны в широком диапазоне электрических размеров от машин с дробной мощностью до нескольких мегаватт, что делает их идеальными для использование как в бытовых, так и в коммерческих применениях возобновляемой энергии ветра.

Кроме того, в отличие от предыдущего синхронного генератора, который должен быть «синхронизирован» с электрической сетью, прежде чем он сможет вырабатывать электроэнергию, индукционный генератор может быть подключен непосредственно к коммунальной сети и приводиться в движение лопастями ротора турбин с переменной скоростью ветра, когда он выведен на линию из неподвижного состояния.

Для экономии и надежности во многих ветроэнергетических турбинах в качестве генератора используются асинхронные двигатели, приводимые в действие механической коробкой передач для увеличения скорости вращения, производительности и эффективности. Однако индукционным генераторам требуется реактивная мощность, обычно обеспечиваемая шунтирующими конденсаторами в отдельных ветряных турбинах.

Асинхронные машины также известны как Асинхронные машины , то есть они вращаются ниже синхронной скорости при использовании в качестве двигателя и выше синхронной скорости при использовании в качестве генератора.Поэтому, когда он вращается быстрее, чем его нормальная рабочая скорость или скорость холостого хода, индукционный генератор вырабатывает электричество переменного тока. Поскольку индукционный генератор синхронизируется непосредственно с основной энергосистемой, то есть вырабатывает электроэнергию с той же частотой и напряжением, выпрямители или инверторы не требуются.

Однако индукционный генератор может обеспечивать необходимую мощность непосредственно в энергосистему общего пользования, но ему также необходима реактивная мощность, обеспечиваемая электросетью.Автономная (автономная) работа индукционного генератора также возможна, но недостатком здесь является то, что генератор требует дополнительных конденсаторов, подключенных к его обмоткам для самовозбуждения.

Трехфазные индукционные машины очень хорошо подходят для выработки энергии ветра и даже гидроэлектроэнергии. Индукционные машины, работая как генераторы, имеют неподвижный статор и вращающийся ротор, как и у синхронного генератора. Однако возбуждение (создание магнитного поля) ротора выполняется по-другому, и типичная конструкция ротора представляет собой структуру с короткозамкнутым ротором, в которой проводящие стержни встроены в корпус ротора и соединены друг с другом на своих концах посредством закорачивающих колец, как показано на рисунке. .

Конструкция индукционного генератора

Как уже упоминалось в начале, одним из многих преимуществ асинхронной машины является то, что ее можно использовать в качестве генератора без каких-либо дополнительных схем, таких как возбудитель или регулятор напряжения, когда она подключена к трехфазной сети. Когда холостой асинхронный генератор подключен к сети переменного тока, в обмотке ротора индуцируется напряжение, аналогичное трансформатору с частотой этого индуцированного напряжения, равной частоте приложенного напряжения.

Поскольку проводящие стержни ротора с короткозамкнутым ротором закорочены, вокруг них протекает большой ток, и внутри ротора создается магнитное поле, заставляющее машину вращаться.

Поскольку магнитное поле обоймы ротора следует за магнитным полем статора, ротор ускоряется до синхронной скорости, установленной частотой электросети. Чем быстрее вращается ротор, тем меньше результирующая относительная разница скоростей между обоймой ротора и вращающимся полем статора и, следовательно, напряжение, наведенное на его обмотку.

Когда ротор приближается к синхронной скорости, он замедляется, поскольку ослабляющее магнитное поле ротора недостаточно для преодоления потерь на трение ротора в режиме холостого хода. В результате ротор теперь вращается медленнее, чем синхронная скорость. Это означает, что асинхронная машина никогда не сможет достичь своей синхронной скорости, так как для ее достижения не будет индуцированного тока в короткозамкнутой клетке ротора, магнитного поля и, следовательно, крутящего момента.

Разница в скорости вращения между вращающимся магнитным полем статоров и скоростью ротора называется в асинхронных машинах «скольжением».Для обеспечения крутящего момента на валу ротора должно существовать проскальзывание. Другими словами, «проскальзывание», которое является описательным способом объяснения того, как ротор постоянно «откатывается» от синхронизации, представляет собой разницу в скорости между синхронными скоростями статоров, выражаемую как: n s = ƒ / P в об / мин, а фактическая частота вращения роторов n R также в об / мин и выражается в процентах (скольжение в%).

Тогда относительное скольжение s асинхронной машины определяется как:

Это скольжение означает, что работа индукционных генераторов, таким образом, является «асинхронной» (несинхронизированной), и чем тяжелее нагрузка на асинхронный генератор, тем выше результирующее скольжение, поскольку для более высоких нагрузок требуются более сильные магнитные поля.Большее скольжение связано с большим наведенным напряжением, большим током и более сильным магнитным полем.

Таким образом, для того, чтобы асинхронная машина работала как двигатель, ее рабочая скорость всегда будет меньше скорости вращения поля статора, а именно синхронной скорости. Чтобы асинхронная машина работала как генератор, ее рабочая скорость должна быть выше номинальной синхронной скорости, как показано на рисунке.

Характеристики крутящего момента / скорости индукционной машины

В состоянии покоя вращающееся магнитное поле статора имеет одинаковую скорость вращения как по отношению к статору, так и по отношению к ротору, поскольку частота токов ротора и статора одинакова, поэтому в состоянии покоя скольжение положительно и равно единице (s = + 1).

При точно синхронной скорости разница между скоростью вращения и частотой ротора и статора будет равна нулю, поэтому при синхронной скорости никакая электрическая энергия не потребляется и не производится, и поэтому скольжение двигателя равно нулю (s = 0) .

Если частота вращения генератора превышает эту синхронную скорость с помощью внешних средств, результирующий эффект будет заключаться в том, что ротор будет вращаться быстрее, чем вращающееся магнитное поле статора, и полярность индуцированного напряжения и тока ротора изменится на противоположную.

В результате скольжение теперь становится отрицательным (s = -1), и индукционная машина генерирует ток с опережающим коэффициентом мощности обратно в электрическую сеть. Мощность, передаваемая в виде электромагнитной силы от ротора к статору, может быть увеличена простым вращением ротора быстрее, что затем приведет к увеличению количества вырабатываемой электроэнергии. Характеристики крутящего момента асинхронного генератора (s = от 0 до -1) являются отражением характеристик асинхронного двигателя (s = от +1 до 0), как показано.

Скорость индукционного генератора будет изменяться в зависимости от силы вращения (момента или крутящего момента), приложенной к нему энергией ветра, но он будет продолжать вырабатывать электричество до тех пор, пока его скорость вращения не упадет ниже холостого хода. На практике разница между скоростью вращения при пиковой генерирующей мощности и на холостом ходу (синхронная скорость) очень мала, всего несколько процентов от максимальной синхронной скорости. Например, 4-полюсный генератор с синхронной частотой вращения холостого хода 1500 об / мин, подключенный к электросети с током 50 Гц, может производить свою максимальную генерируемую мощность, вращаясь только на 1–5% выше (от 1515 до 1575 об / мин). , легко достигается с помощью коробки передач.

Это очень полезное механическое свойство: генератор будет немного увеличивать или уменьшать свою скорость при изменении крутящего момента. Это означает, что редуктор будет меньше изнашиваться, что снижает потребность в техническом обслуживании и увеличивает срок службы, и это одна из наиболее важных причин для использования индукционного генератора , а не синхронного генератора на ветряной турбине, которая подключается напрямую. к электросети.

Автономная индукционная машина

Выше мы видели, что индукционный генератор требует, чтобы статор был намагничен от электросети, прежде чем он сможет вырабатывать электричество.Но вы также можете запустить индукционный генератор в автономной автономной системе, подав необходимый противофазный ток возбуждения или намагничивания от конденсаторов возбуждения, подключенных к клеммам статора машины. Это также требует наличия некоторого остаточного магнетизма в пластинах железа ротора при запуске турбины. Типичная схема трехфазной индукционной машины с короткозамкнутым ротором для автономного использования показана ниже. Конденсаторы возбуждения показаны звездой (звездой), но также могут быть подключены треугольником (треугольником).

Конденсаторный индукционный генератор

Конденсаторы возбуждения представляют собой стандартные конденсаторы для запуска двигателя, которые используются для обеспечения необходимой реактивной мощности для возбуждения, которая в противном случае обеспечивалась бы электросетью. Индукционный генератор будет самовозбуждаться при использовании этих внешних конденсаторов только в том случае, если ротор имеет достаточный остаточный магнетизм.

В режиме самовозбуждения на выходную частоту и напряжение генератора влияют частота вращения, нагрузка турбины и значение емкости конденсаторов в фарадах.Затем, чтобы произошло самовозбуждение генератора, должна быть минимальная скорость вращения для значения емкости, используемой на обмотках статора.

«Самовозбуждающийся индукционный генератор» (SEIG) является хорошим кандидатом для использования в ветроэнергетических установках, особенно при переменной скорости ветра и в удаленных районах, поскольку им не требуется внешний источник питания для создания магнитного поля. Трехфазный индукционный генератор можно преобразовать в однофазный индукционный генератор с регулируемой скоростью, подключив два конденсатора возбуждения к трехфазным обмоткам.Одно из значений емкости C на одной фазе и другое значение 2C емкости на другой фазе, как показано.

Однофазный выход от трехфазного индукционного генератора

Таким образом, генератор будет работать более плавно, работая с коэффициентом мощности (PF), близким к единице (100%). В однофазном режиме можно получить КПД, близкий к трехфазному, что составляет примерно 80% от максимального номинала машины. Однако следует соблюдать осторожность при преобразовании трехфазного источника питания в однофазный, поскольку выходное линейное напряжение однофазной сети будет вдвое больше номинального напряжения обмотки.

Индукционные генераторы

хорошо работают с однофазными или трехфазными системами, подключенными к электросети, или в качестве автономных генераторов с самовозбуждением для небольших ветроэнергетических приложений, позволяющих работать с переменной скоростью. Однако индукционным генераторам требуется реактивное возбуждение для работы на полной мощности, поэтому они идеально подходят для подключения к коммунальной сети как часть связанной с сетью ветроэнергетической системы.

Чтобы узнать больше об «индукционных генераторах» или получить дополнительную информацию об энергии ветра о различных доступных ветроэнергетических системах, или изучить преимущества и недостатки использования индукционных генераторов как части системы ветряных турбин, подключенных к сети, нажмите здесь, чтобы получить Ваш экземпляр одной из лучших книг по трехфазным индукционным генераторам с самовозбуждением прямо от Amazon.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.