ГОСТ IEC/TS 60034-31—2015
Для получения набольших выгод важно обеспечить полное соответствие рабочих характеристик
регулируемого привода требуемому профилю нагрузки и электрическим характеристикам применяемо го
двигателя.
5.10 Двигатели с номинальной частотой 50 и 60 Гц
Так как способы использования двигателей и их размерные характеристики фактически имеют
отношение к развиваемому моменту, а не к мощности, теоретическая выходная мощность возрастает в
линейной зависимости от скорости вращения, т. е. при переходе от частоты 50 Гц к частоте 60 Гц
увеличивается на 20 %.
Потери мощности вобмотках (l2R) играют доминирующую роль, особенно васинхронных двигате
лях малых и средних размеров. Эти потери в основном постоянны как при частоте 50 Гц, так и при ча
стоте 60 Гц, пока остается неизменным крутящий момент. Несмотря на то что сопротивление воздуха,
трение и потери в железе возрастают с увеличением частоты, эти потери, как правило, минимальны в
двигателях с четырьмя и более полюсами; поэтому при частоте 60 Гц суммарные потери по сравнению
с частотой 50 Гц возрастают на величину меньше 20 % выходной мощности. Следовательно, в относи
тельном исчислении (выходной мощности в сравнении с потребляемой) энергоэффективность улучша
ется. Все сказанное отображено ниже в табличной форме (см. таблицу 2).
Таблица 2 — Пример расчета КПД двигателя при частотах 50 и 60 Гц и одинаковом крутящем моменте с ис
пользованием в качестве базовой номинальной частоты 50 Гц
50 Гц60 Гц
Крутящий момент100%
100%
Скорость вращения100%
120%
Выходная мощность100%
120%
Потери в процентах от выходной
мощности:
потери l2R20%
20%
потери из-за трения и сопротивле 4%
ния воздуха
4 ■(1.2)l,s = 5,25 %
потери в железе4%4 (1.2),б = 5.25%
Суммарные потери
28%
30,5%
Входная мощность
100 + 28 = 128 %
120 + 30,5= 150.5%
Коэффициент полезного действия
100/128 = 78,1 %
120/150.5 = 79.7%
На практике обозначения 60 и 50 Гц в характеристиках выходной мощности соответствуют ее стан
дартным уровням согласно IEC 60072. Следовательно, увеличенное номинальное значение мощности
двигателя на 20 % не всегда возможно. Тем не менее предпочтительное применение таких двигателей
имеет место, если конструкция двигателя оптимизирована именно в расчете на частоту питающего на
пряжения 60 Гц, а не просто таким образом обозначается номинальная характеристика двигателя.
Когда двигатель рассчитан на рабочую частоту 50 или 60 Гц, в обоих случаях примерно с одним и
тем же магнитным потоком и почти одинаковым крутящим моментом (т. е. с выходной мощностью при
60 герцах на 20 % больше, чем при частоте 50 Гц). его КПД при частоте 60 Гц обычно оказывается
боль ше (см. рисунок 5). и номинальные характеристики могут записываться, например, так; 400 В / 50
Гц / 3.0 кВт и 460 В / 60 Гц / 3.7 кВт).
Альтернативная ситуация — когда двигатель рассчитан на рабочую частоту 50 или 60 Гц, в обо
их случаях примерно с одним и тем же магнитным потоком и с одинаковой выходной мощностью (т. е.
с крутящим моментом при 60 Гц на 20 % меньше, чем при частоте 50 Гц). его КПД при частоте 60
Гц всегда оказывается больше (см. рисунок 6) благодаря снижению потребляемой двигателем
мощ ности. и номинальные характеристики могут записываться, например, так; 400 В / 50 Гц / 5,5
кВт и 460 В / 60 Гц / 5,5 кВт).
11