Metody pro zvýšení výkonu elektromotoru | SZEMO

Stává se, že výkon elektromotoru nestačí zajistit spuštění a provoz zařízení. Jak zvýšit výkon elektromotoru? Nejprve byste měli znát důvod: proč není dostatek energie – a spočívá v parametrech proudu procházejícího vinutím jednotky. Proto je potřeba zvýšit jeho hodnotu, a to buď připojením motoru do sítě vyšší frekvence (pokud se jedná o střídavý přístroj), nebo provedením některých konstrukčních změn (při připojení k domácí síti). Níže se budeme zabývat druhým případem.

Jak zvýšit výkon elektromotoru doma

K provedení práce byste se tedy měli „vyzbrojit“:

• sada drátů různých sekcí;
• tester;
• frekvenční měnič;
• zdroj proudu s proměnným EMF.

Nejprve musíte připojit elektromotor k vašemu stávajícímu zdroji proudu a proměnnému EMF a zvýšit jeho hodnotu. Napětí ve vinutí by se mělo odpovídajícím způsobem zvýšit a stát se rovným hodnotě EMF (pokud nezohledníme ztráty v napájecích vodičích, ale jsou nevýznamné).

Chcete-li vypočítat zvýšení výkonu motoru, určete hodnotu zvýšení napětí a tuto hodnotu umocněte. Pokud se například napětí na vinutích zdvojnásobilo (ze 110V na 220V), výkon motoru se zčtyřnásobil.

Někdy je nejracionálnějším způsobem zvýšení výkonu elektromotoru převinutí vinutí. U mnoha modelů se jedná o měděný vodič. Měli byste vzít drát ze stejného materiálu a stejné délky, ale s větším průřezem. Výkon motoru (a proud ve vodiči) se zvýší o stejnou hodnotu, jakou bude klesat odpor vinutí. Ujistěte se, že napětí na vinutí zůstává konstantní.

Výpočet je v tomto případě také docela jednoduchý. Vydělte větší číslo velikosti drátu menším číslem. Pokud je vodič o průřezu 0.5 mm nahrazen vodičem o průřezu 0.75 mm, indikátor napájení se zvýší 1.5krát.

Pokud připojíte asynchronní třífázový motor k jednofázové domácí síti, fáze je přiváděna do prvního vinutí, fáze je posunuta na druhé kondenzátorem a nedochází k žádnému fázovému posunu na třetí. Je to poslední vinutí, které vytváří točivý moment v opačném směru (brzdný moment). V tomto případě lze užitečný výkon motoru zvýšit odpojením třetího vinutí. To povede ke zmizení brzdného momentu generovaného provozem všech vinutí, a tedy ke zvýšení výkonu. Tato metoda je vhodná, když jedno vinutí motoru již vyhořelo – zbývající dvě stačí k připojení a zajištění provozu jednotky.

Ještě lepšího výsledku dosáhnete prohozením vývodů třetího vinutí a tím vytvoření točivého momentu správným směrem. V tomto případě motor „vyrobí“ více než 50 % jmenovitého výkonu. Toto vinutí se doporučuje zapojit přes kondenzátor se správně zvolenou kapacitou.

Výkon střídavého asynchronního motoru lze zvýšit připojením frekvenčního měniče, který zvýší frekvenci střídavého proudu ve vinutích. Hodnota výkonu se v tomto případě zaznamenává pomocí testeru nastaveného na režim wattmetru. Existují dva typy frekvenčních měničů, které se liší principem činnosti a konstrukcí:

• Zařízení s přímou vazbou (usměrňovače). Nejsou vhodné pro výkonná zařízení, ale „zvládnou“ malý motor používaný v každodenním životě. Pomocí takového zařízení je vinutí připojeno k síti. Výstupní napětí jím generované má frekvenci od 0 do 30 Hz. V tomto případě lze rychlost otáčení pohonu řídit pouze v omezeném rozsahu.
• Zařízení s meziobvodem. Provádějí dvoustupňovou přeměnu energie – usměrnění vstupního napětí, jeho filtraci a vyhlazení a následnou transformaci na napětí o požadované frekvenci a amplitudě pomocí měniče. Během procesu přeměny může být účinnost zařízení mírně snížena. Vzhledem ke schopnosti zajistit plynulou regulaci otáček a výstupní napětí na dostatečně vysoké frekvenci jsou měniče tohoto typu více žádané a široce používané v každodenním životě a ve výrobě.

Provedením nezbytných výpočtů a výběrem nejúčinnější metody ve vašem případě můžete zajistit, aby motor pracoval s výkonem, který potřebujete. Nezapomeňte na bezpečnostní opatření.

Zvyšování otáček motoru

Zvýšení otáček elektromotoru vede také ke zvýšení jeho výkonu. Při výběru způsobu zvýšení rychlosti vezměte v úvahu typ jednotky, vlastnosti modelu a jeho rozsah.

Chcete-li zvýšit rychlost otáčení komutátorového motoru, buď snižte zatížení hřídele nebo zvyšte napájecí napětí. Věnujte prosím pozornost následujícím nuancím:

• Výkon motoru musí být udržován ve jmenovitém rozsahu.
• Provoz sériově buzeného komutátorového motoru bez zatížení, pokud není snížen výkon, je zatížen jeho selháním, protože může zrychlit na příliš vysoké otáčky.
• Zvýšení rychlosti posunem budícího vinutí často vede k vážnému přehřátí motoru.

Výše uvedený způsob je vhodný i pro elektromotory s elektronicky řízeným vinutím (využívají zpětnou vazbu), neboť svými vlastnostmi jsou velmi podobné komutátorovým modelům (hlavním rozdílem je nemožnost reverzace přepólováním). Při práci s motory tohoto typu je nutné dodržovat všechna výše uvedená omezení.

U asynchronního motoru připojeného přímo k síti je rychlost otáčení řízena změnou napájecího napětí. Tato metoda není příliš účinná, protože účinnost se velmi liší v důsledku nelineární povahy závislosti rychlosti na napětí. Tuto metodu nelze použít u synchronního motoru.

Třífázový měnič umožňuje regulovat otáčky elektromotorů obou typů (synchronních i asynchronních). Zařízení musí zajistit pokles napětí při poklesu frekvence.

Pokud víte, jak zvýšit výkon elektromotoru, můžete zařízení, ke kterému je připojen, provozovat s mnohem větší účinností a účinností. Před zahájením práce byste samozřejmě měli jasně pochopit jmenovitý výkon motoru. Údaje lze nalézt v pasu nebo na štítku připevněném k tělu jednotky. Pokud chybí (nebo jsou nečitelné), použijte jednu z metod pro určení síly popsaných v předchozích článcích.

Při práci s elektromotorem dodržujte bezpečnostní předpisy. Nedovolte, aby se přehříval a zajistěte, aby byl provozován za vhodných podmínek. Pokud se jednotka porouchá nebo se objeví první známky poruchy, proveďte technickou kontrolu a odstraňte problémy. Pokud je problém příliš vážný na to, abyste jej zvládli sami, kontaktujte odborníka. Životnost motoru závisí na mnoha faktorech, ale je na vás, abyste minimalizovali možnost poruchy a zajistili, že zařízení bude fungovat dlouho a efektivně.