Hệ Số Công Suất Của Động Cơ Điện Khi Đặt Giới Hạn Mômen Xoắn Của Bơm Thủy Lực

Một bơm thủy lực mạch hở được đại tu gần đây – Rexroth A10VO45DFLR – được trang bị bộ điều chỉnh áp suất, cảm biến tải và giới hạn mô-men xoắn, đang được thử nghiệm trên băng thử thủy lực trong một cửa hàng thủy lực nào đó. 

Khách hàng đã yêu cầu đặt bộ giới hạn mô-men xoắn thành 15 kW (20 mã lực) tại 1450 vòng / phút, đây là công suất / tốc độ danh nghĩa của động cơ điện điều khiển bơm thủy lực. Yêu cầu được đưa ra do lời khuyên của kỹ sư điện nhà máy để hạn chế mức tiêu thụ dòng điện của động cơ ở mức 30 Ampe. Trên thực tế, các từ chính xác là – “điều chỉnh bơm thủy lực thành 15 kW hoặc 30 ampe”.

Băng thử nghiệm rất cơ bản – một động cơ điện cảm ứng xoay chiều thông thường, một thùng dầu, một van kim và đồng hồ đo lưu lượng – một sự kết hợp đơn giản nhưng đầy đủ chức năng. Kỹ thuật viên đang kiểm tra bơm thủy lực  thậm chí còn gặp khó khăn khi tìm bảng dòng điện động cơ AC điển hình, như bảng sau:

Biểu đồ hiện tại đầy tải của động cơ ba pha điển hình

Xác nhận rằng dòng điện của động cơ 15 kW (ba pha, 380 vôn, 50hz) làm tròn 30 Ampe. Và sau đó, để điều chỉnh bộ giới hạn mô-men xoắn. Anh ấy đã tiến hành chính xác theo cách mà anh ấy đã điều chỉnh nhiều bộ điều khiển tương tự trên các bơm thủy lực chạy bằng động cơ điện trước đó – bằng cách đọc dòng pha và đặt bộ điều chỉnh sao cho dòng điện không vượt quá một giá trị nhất định.

“Quy trình điều chỉnh” được thực hiện theo “sách vở” – dòng điện ở một trong các giai đoạn của động cơ giàn thử nghiệm đang được theo dõi bằng kẹp dòng điện chất lượng, bộ giới hạn mô-men xoắn được đặt để bắt đầu cắt dịch chuyển ở 30 amp.

Và sau đó để duy trì dòng điện khoảng 30 Ampe cho đến khi bộ bù áp khởi động. Tuy nhiên, khi công suất đầu ra thủy lực thực tế (áp suất nhân với dòng chảy) được tính toán, hóa ra nó chỉ ở mức gần 7kw (10 mã lực)! ..

Sau nhiều thử nghiệm hơn, một kết luận được đưa ra rằng hiệu suất tổng thể của bơm thủy lực thấp đến mức không thể chấp nhận được (50%). Vì bơm thủy lực không bị rò rỉ vỏ máy quá mức, lỗi được cho là do phụ tùng chất lượng thấp gây ra “lực cản cơ học quá mức” và thiết bị được đưa ra “lỗi không thể sửa chữa”.

Hơn nữa, người ta quyết định rằng bơm thủy lực này  cần phải được thay thế bằng một bơm thủy lực  mới “nguyên bản”. Và khách hàng một lần nữa phải đối mặt với chi phí thời gian ngừng hoạt động đắt đỏ cho đến khi bơm thủy lực  mới xuất hiện.

Tấm ảnh này có gì sai?

Nếu bạn được hỏi câu hỏi này, bạn sẽ nói rằng trước khi trả lời nó, tôi cần biết động cơ điện của băng thử thủy lực thử nghiệm lớn như thế nào. Tại sao? Bởi vì cái nhỏ này được gọi là “hệ số công suất”, là một thuật ngữ hoàn toàn liên quan đến điện xoay chiều.

Nói một cách đơn giản là tỷ số giữa công suất hoạt động với công suất biểu kiến, với công suất biểu kiến ​​là tích của dòng điện và điện áp đo được, và công suất hoạt động là phần công suất biểu kiến ​​mà động cơ của bạn đang thực sự tiêu thụ để thực hiện công việc.

Hầu hết các động cơ ba pha công nghiệp có hệ số công suất cosφ khoảng 0,85 ở tải danh định và bảng nêu trên chỉ có giá trị cho các giá trị tải danh định. Khi tải của động cơ xoay chiều nhỏ hơn danh định, hệ số công suất (cùng với hiệu suất) giảm xuống:

Điều này có nghĩa là dòng điện pha của động cơ tải nhẹ không thể được sử dụng làm tham chiếu để xác định mô-men xoắn đầu ra đơn giản. Vì nó biểu thị chủ yếu là công suất biểu kiến ​​chứ không phải công suất thực.

Do băng thử thủy lực thử nghiệm được xây dựng để có thể thử nghiệm các bơm thủy lực  lớn hơn (động cơ AC của băng thử được đánh giá là 70 HP), tải động cơ thấp hơn nhiều so với giá trị danh định của nó trong quá trình thử nghiệm “trục trặc” bơm thủy lực. Và do đó dòng điện pha mà thợ cơ khí đọc được không đại diện cho dòng tải thực.

Trong trường hợp này, việc không biết hệ số công suất của động cơ AC là gì sẽ gây ra thời gian ngừng hoạt động kéo dài và các chi phí không cần thiết. Ví dụ này cho thấy rằng biết một hoặc hai điều về những gì ở “đầu kia của trục” không thể làm tổn hại đến thợ bơm thủy lực .

Hiểu biết ít nhất lý thuyết cơ bản về vận hành động cơ và động cơ công nghiệp đã trở thành một phần thiết yếu của “gói kiến ​​thức” mà bất kỳ kỹ thuật viên thủy lực nào cũng nên mang theo bên mình. Bạn đọc B2bmart.vn đã nắm được những lưu ý vềhệ số công suất của động cơ điện khi bạn đặt giới hạn mô-men xoắn của bơm thủy lực.