Khi vận hành, giám sát, sửa chữa hoặc thay thế một động cơ, điều cần thiết là phải hiểu các thông số kỹ thuật của nó. Một phép đo quan trọng là số vòng quay trên phút [RPM], mô tả tốc độ của động cơ. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ thảo luận về cách tính RPM của động cơ và tại sao nó lại quan trọng như vậy.
RPM của một động cơ là gì?
RPM là một phép đo dùng để mô tả tốc độ của động cơ. Nó là viết tắt của số vòng quay trên phút và mô tả tốc độ quay của rôto, là số lần trục rôto hoàn thành một vòng quay đầy đủ mỗi phút. Nó có thể được sử dụng để đo tốc độ của động cơ, tuabin, máy ly tâm, băng tải và các thiết bị khác.
Tại sao tính RPM lại quan trọng
Tính toán RPM của động cơ, cũng như các phép đo khác như mô-men xoắn, điện áp và công suất, là điều cần thiết khi chọn động cơ cho một ứng dụng nhất định. Tính toán tốc độ động cơ có thể giúp bạn chọn đúng loại động cơ khi thay thế chúng và giúp bạn đưa ra quyết định sửa chữa tốt hơn. Bạn cũng cần hiểu về RPM để điều khiển và giám sát hoạt động của động cơ một cách hiệu quả.
Tốc độ động cơ cảm ứng AC
Động cơ xoay chiều được thiết kế để chạy ở tốc độ nhất định. Các tốc độ này là như nhau, ngay cả trên các mô hình và nhà sản xuất khác nhau. Tốc độ của một động cơ nhất định phụ thuộc vào tần số dòng của nguồn điện, hơn là điện áp, cũng như số cực của nó. Động cơ xoay chiều thường có hai hoặc bốn cực nhưng cũng có thể có nhiều hơn. Mối quan hệ giữa các cực và RPM của động cơ có liên quan đến từ trường được tạo ra trong các cực của stato. Trường này dẫn đến việc tạo ra từ trường trong rôto liên quan đến tần số của trường trong stato.
Bạn cũng phải tính đến độ trượt, là sự khác biệt giữa tốc độ đồng bộ của stato và tốc độ vận hành thực tế. Rôto luôn quay chậm hơn một chút so với từ trường của stato và luôn cố gắng ‘bắt kịp’ nó, đó là thứ tạo ra mômen quay cần thiết để động cơ hoạt động.
Để điều chỉnh tốc độ của động cơ xoay chiều ba pha, bạn có thể điều chỉnh tần số của nguồn điện của động cơ xoay chiều bằng điều khiển. Nhiều bộ điều khiển AC cũng có đầu vào một pha, cho phép bạn chạy động cơ ba pha ngay cả khi bạn không có sẵn nguồn ba pha. Mặt khác, hầu hết các động cơ AC một pha không thể điều chỉnh được vì chúng cắm trực tiếp vào ổ cắm tiêu chuẩn và sử dụng tần số có sẵn.
Tốc độ động cơ DC
Giống như động cơ cảm ứng xoay chiều, động cơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu cũng có các cực, nhưng các cực không ảnh hưởng đến tốc độ như với động cơ xoay chiều. Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ trong động cơ điện một chiều, bao gồm điện áp hoạt động của động cơ, cường độ của nam châm và số vòng dây của phần ứng. Động cơ DC chỉ có thể hoạt động ở tốc độ được đánh giá đối với lượng điện áp có sẵn cho nó.
Nếu pin mà động cơ đang chạy bắt đầu chết và cung cấp ít điện áp hơn, tốc độ của động cơ sẽ giảm. Nếu bạn kết nối động cơ với nguồn điện, tốc độ sẽ tăng lên, mặc dù điều này có thể khiến động cơ của bạn bị mòn thêm. Bạn cũng có thể sử dụng các điều khiển để điều chỉnh tốc độ của động cơ DC, hoạt động bằng cách thay đổi điện áp có sẵn cho động cơ.
Cách tính RPM của động cơ
Để tính RPM cho động cơ cảm ứng xoay chiều, bạn nhân tần số tính bằng Hertz [Hz] với 60 – đối với số giây trong một phút – với hai đối với xung âm và dương trong một chu kỳ. Sau đó, bạn chia cho số cực của động cơ:
- [Hz x 60 x 2] / số cực = RPM không tải
Bạn cũng có thể tính toán xếp hạng trượt bằng cách lấy tốc độ đồng bộ trừ đi tốc độ đầy tải được đánh giá, chia câu trả lời đó cho tốc độ đồng bộ và nhân câu trả lời đó với 100:
- [[tốc độ đầy tải được đánh giá tốc độ đồng bộ] / [tốc độ đồng bộ]] x 100 = đánh giá trượt
Sau đó, để tìm RPM đầy tải, bạn chuyển đổi xếp hạng trượt thành RPM và sau đó trừ nó khỏi RPM không tải:
- Để chuyển đổi xếp hạng trượt thành RPM: RPM x trượt xếp hạng = trượt RPM
- Để tính RPM đầy tải: RPM – RPM trượt = RPM đầy tải
RPM của động cơ DC phụ thuộc vào điện áp cung cấp cho động cơ. Thông thường, nhà sản xuất động cơ sẽ cho bạn biết RPM mà bạn có thể mong đợi ở các điện áp khác nhau. Để đạt được RPM mong muốn, bạn có thể điều chỉnh điện áp theo hướng dẫn.
Ví dụ về tính toán RPM của động cơ
Chúng ta hãy xem một số ví dụ. Đối với động cơ xoay chiều, số cực và tần số xác định RPM không tải. Đối với hệ thống 60Hz có bốn cực , các phép tính để xác định RPM sẽ là:
- [Hz x 60 x 2] / số cực = RPM không tải
- [60 x 60 x 2] / 4
- 7.200/4 = 1.800 vòng / phút
Số lượng trượt thay đổi một chút dựa trên thiết kế của động cơ. Tốc độ đầy tải hợp lý cho động cơ 60 Hz, bốn cực sẽ là 1.725 RPM. Độ trượt là hiệu số giữa tốc độ không tải và tốc độ đầy tải. Trong trường hợp này, đó sẽ là:
- RPM đầy tải – RPM không tải = RPM trượt
- 1800 – 1725 = 75 vòng / phút
Ở tần số 60 Hz, động cơ có hai cực hoạt động ở tốc độ 3.600 vòng / phút khi không tải và khoảng 3.450 vòng / phút khi có tải:
- [Hz x 60 x 2] / số cực = RPM không tải
- [60 x 60 x 2] / 4
- 7.200 / 2 = 3.600 vòng / phút
Ở tần số 60 Hz, một động cơ có sáu cực sẽ chạy ở tốc độ 1.200 vòng / phút khi không tải và ở khoảng 1.175 vòng / phút có tải. Một động cơ có tám cực sẽ chạy ở tốc độ 900 vòng / phút khi không tải và ở khoảng 800 vòng / phút khi có tải. Động cơ 12 cực, thậm chí còn ít phổ biến hơn các kiểu sáu cực và tám cực, chạy ở tốc độ 600 vòng / phút khi không tải và động cơ 16 cực chạy ở tốc độ 450 vòng / phút.
Công thức tính tốc độ từ trường quay:
A. n = 60 f p
B. n 1 = 60 f p
C. n = 60 p f
D. n 1 = 60 p f
Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôto
A. luôn bằng tốc độ quay của từ trường.
B. có thể lớn hơn hoặc bằng tốc độ quay của từ trường, tuỳ thuộc tải sử dụng,
C. lớn hơn tốc độ quay của từ trường.
D. nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.
Một vật rơi tự do không vận tốc ban đầu từ độ cao h xuống đất, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Công thức tính độ lớn vận tốc v của vật khi chạm đất là:
A. v = 2 g h
B. v = g h
C. v = 0 , 5 g h
D. v = 2 g h
Một vật rơi tự do không vận tốc ban đầu từ độ cao h xuống đất, tại nơi có gia tốc trọng trường g. Công thức tính độ lớn vận tốc v của vật khi chạm đất là:
A. v = 2 g h
B. v = g h
C. v = 0 , 5 g h
D. v = 2 g h
Đối với máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực từ, rô to quay với tốc độ n vòng/giây thì tần số f Hz của dòng điện được tính theo công thức
A. f=n.p
B. f=60n/p
C. f=np/60
D. f=n/p
Trong máy phát điện xoay chiều một pha gồm p cặp cực từ, rôto của máy quay với tốc độ n [vòng/phút]. Tần số dòng điện do máy sinh ta được tính bởi công thức
A. f = n p 60
B. f = n p
C. f = 60 n p
D. f = 60 p n
Trong máy phát điện xoay chiều một pha gồm p cặp cực từ, rôto của máy quay với tốc độ n [vòng/phút]. Tần số dòng điện do máy sinh ta được tính bởi công thức
A. f = n p 60
B. f = n p
C. f = 60 n p
D. f = 60 p n
Trong máy phát điện xoay chiều một pha gồm p cặp cực từ, roto của máy quay với tốc độ n [vòng/ phút]. Tần số dòng điện do máy sinh ra được tính bởi công thức
A. f = n p 60
B. f = n p
C. f = 60 n p
D. f = 60 p n
A. f=np/60
B. f=np
C. f=60n/p
D. f=60np
Đối với máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực từ, rô to quay với tốc độ n vòng/giây thì tần số f Hz của dòng điện được tính theo công thức
A. f = n . p
B. f = 60 n p
C. f = n p 60
D. f = n p