Efektywność silników elektrycznych, a jakość energii elektrycznej

Silnik elektryczny uważany jest za urządzenie tanie w zakupie, w porównaniu z kosztami związanymi z ekspolatacją, które często równoważą się po kilku latach pracy urządzenia. Warto zatem przywiązywać najwyższą uwagę do utrzymywania silnika elektrycznego w takim stanie, w którym pracował on będzie z największą efektywnością.

Posłuchaj
00:00

Sprawność silników elektrycznych definiowana jest jako stosunek mocy elektrycznej na zaciskach silnika do mocy mechanicznej na jego wale. Analizując wykres kołowy silnika indukcyjnego jesteśmy w stanie stwierdzić, że najmniej efektywnym punktem pracy jest bieg jałowy silnika, który w ten czas pobiera główne moc bierną indukcyjną, a moc czyna przeznaczana jest na pokrycie strat w miedzianych uzwojeniach stojana.

Czym punkt pracy znajduje się bliżej parametrów znamionowych maszyny tym zwiększa się udział poboru mocy czynnej względem mocy biernej. W praktyce podczas pomiarów często można natknąć się na niedociążone silniki indukcyjne, które podczas doboru zostały znacznie przewymiarowane względem maszyny napędzanej co skutkuje niską efektywnością oraz wysokimi kosztami ekspolatacji.

Rys. 1. Funkcja Motor Analyzer w analizatorze Fluke 438

Rys. 2. Zobrazowanie wpływu asymetrii oraz wyższych harmonicznych na charakterystykach NEMA

Poza obciążeniem na efektywność silników mają również wpływ parametry jakości energii elektycznej, co szczególny dotyczy zawartości wyższych harmonicznych oraz asymetrii, które dotatkowo pogarszają możliwość przeciązania silnika.

Efektywność silników może być mierzona z wykorzystaniem analiatorów sieci, które na podstawie pomiarów wielkości elektrycznych są również w stanie kalkulować wielkości mechaniczne takie jak: moc na wale, moment obrotowy oraz prędkość obrotową. Przykładem takiego analizatora jest Fluke 438 z funkcją Motor Analyzer.

Po wpisaniu do analizaotra informacji z tabliczki znamionowej silnika rozpoczyna się pomiar efektwności silnika. Dane mogą zostać zaprezentowane w sposób tabelaryczny lub na grafie, który dodatkowo informuje nas w graficzny sposób o przekroczonych limitach (rys. 1).

Na uwagę zasługuje również możliwość zobrazowania wpływu asymetrii oraz harmonicznych na charakterystykach zawartych w standardzie NEMA (rys. 2). Dzięki tej funkcjonalności diagnosta jest również w stanie wskazać, w jakim czasie silnik był przeciążany.

Zarejestrowane parametry mogą zostać później przeniesione do komputera, a następnie analizowane w oprogramowaniu PowerLog. Należy zwrócić uwagę, że ze względu na metodę pomiaru z wykorzystaniem analizaotra sieci funkcja Motor Analyzer dedykowana jest silnką zasilanym z sieci sztywnej.

Karol Bielecki
Fluke

www.fluke.com

Powiązane treści
Obowiązują już nowe wymagania dotyczące sprawności silników elektrycznych
Wydajne silniki mogą znacząco obniżyć globalne zużycie energii elektrycznej
Schaeffler kupuje Elmotec, by uruchomić produkcję silników
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Przemysł 4.0
Sztuczna inteligencja w automatyce: TwinCAT CoAgent i Machine Learning Creator – inteligentna pomoc dla inżyniera i serwisanta
PLC, HMI, Oprogramowanie
Napęd hydrostatyczny dla samobieżnych maszyn rolniczych
Przemysł 4.0
Większa elastyczność i precyzja w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym
PLC, HMI, Oprogramowanie
Podstawa efektywnej inżynierii - Platforma Eplan 2026
PLC, HMI, Oprogramowanie
OMRON wprowadza nowy DX1 Data Flow Controller – łatwy w obsłudze przemysłowy kontroler edge do szybkiego i niezawodnego wykorzystania danych w zakładzie produkcyjnym
Zasilanie, aparatura nn
Nowa generacja zasilaczy DIN, czyli więcej mocy, mniej kompromisów - Seria XDR – ewolucje sprawdzonych zasilaczy NDR i EDR
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Październik 2025
Temat miesiąca
Transport szynowy - energoelektronika, automatyka, komunikacja
Temat miesiąca
Nowoczesne wyposażenie produkcji

MES Plex od Rockwell Automation - dane, które napędzają produkcję

Dane to dziś jeden z najcenniejszych zasobów, również, a może przede wszystkim w przedsiębiorstwach produkcyjnych. Współczesny przemysł bazuje na automatyzacji, co wymaga stałego dostępu do ogromnych ilości danych cyfrowych. Ich analiza pozwala optymalizować produkcję pod kątem kosztów, jakości i efektywności, a to z kolei ma bezpośrednie przełożenie na konkurencyjność i rentowność przedsiębiorstwa.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów