題:
如何量化重新連接到240與120伏的台鋸電動機的功率差異
Joe
2020-02-10 21:42:15 UTC
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我經常讀到評論,如果從240伏特重新連接到120伏特,則相同的1.5 hp電動機的功率將降低,但是240伏特時的機器功率應與120伏特相同,因為當電動機為120伏特時,安培數只是兩倍重新佈線到120。

此功率損耗是真實的嗎?如果可以,那麼如何量化它的扭矩?

僅供參考,半個多世紀以來,美國的標準電壓一直為120/240。我已修改了這些數字,以避免與認識程度低於我們的人們混淆。
通過粗略和簡化的外觀-考慮到確實在240 V至120 V的恆定安培電流,您可以將功率降低50%(P = U * I-> P(240)= 240V * I,P(120)= 240V / 2 * I-> P(120)= P(240)/2。當然,電動機傾向於採用更高的安培來進行補償(根據負載)
您要更改哪些交流頻率?60/60?還是60/50?
唯一的區別是,當電壓減半且電流增加一倍時,通向電動機的接線中會有輕微的功率損耗。我猜這大約是2%。
六 答案:
Harper - Reinstate Monica
2020-02-10 22:47:14 UTC
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我不知道是誰在說這些評論或他們在什麼背景下講,但我不同意。如果實際設計為的電動機跨接在240V和120V之間,則在兩種配置下都應具有相同的性能。

這種類型的感應電動機具有完全無源的轉子,因此沒有電刷。唯一的繞組位於不動的磁場中,因此切入它們是可行的。要做的是用兩根橫截面一半的導線纏繞磁場。對於120V,這些電線並聯連接。對於240V,串聯。在任何一種配置下,相同的電流量流經每條電線,因此電動機性能相同,溫度也相同。

如果您濫用的馬達不是可切換的,那麼所有選擇都將關閉。或者,如果您在較小的設備上使用有刷或帶遮罩極數的電動機,則規則可能會更改,但這不是OP的問題。

“那麼,無論哪種配置,它都應該執行相同的操作”。我見過很多可以在多種電壓下使用的工具,但僅針對其中一種進行了優化。其他設置會將其設置為最大功率的70%。
@Mast SE是一個問答網站,答案始終是回答問題。因此,答案僅存在於問題的上下文中,任何答案都不應被視為對所有事物的籠統陳述。OP詢問了一個台鋸,該台鋸中肯定會有特定類型的模塊化COTS感應電動機。就像我說的那樣。
“ 120V,這些電線並聯。對於240V,串聯”-這不是錯誤的方法嗎?
@MikeBrockington不,是的。在240V模式下,電流流經繞組A,然後流經繞組B,每個繞組下降120V。在120V模式下,它分裂以同時通過兩者。
值得注意的是,雙電壓電動機通常報告50Hz與60Hz運行的不同規格,這是非常重要的。如果它們是雙電壓電動機(中心抽頭繞組),則實際上可能是數字分別對應於120V@60Hz和230V@50Hz,以及頻率差,這可能導致混淆性能差異與不同電壓有關是性能規格的主要貢獻者。
@J ...很好。如果電壓變化伴隨著頻率變化(例如北美vs. 5大陸),那麼這會對電動機產生很大影響。
*對於120V,這些電線並聯連接。對於240V,串聯。在任何一種配置下,相同的電流流經每根電線,因此電動機性能相同,溫度也相同。
@ron當我說“電線”時,是指我提到的那對電線中的單個電線。另請參閱註釋4。
@Harper-ReinstateMonica我已經看到了許多有關此操作的木工技巧。例如,[此處](https://www.popularwoodworking.com/projects/qa-should-i-run-my-tablesaw-on-120-or-240-volts/)您是說沒有意義嗎這個?我認為在商店中添加240V電路以運行台鋸非常普遍。
我認為這對於在理想條件下運行的理想電動機是正確的,但是正如Michael-sqlbot的答案所詳述的那樣,對於台鋸經常看到的那種運行條件,240V設置在實踐中可以更好地工作。
jwh20
2020-02-10 22:03:08 UTC
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您需要檢查電動機製造商的規格表以確保模型確定,但通常在220V和110V的電壓下運行之間不應有任何明顯的性能差異。但是,確實發生的是,由於流經電動機的電流在110V與220V時將是原來的2倍,因此會發熱更多,並且由於導線溫度更高,效率也會降低。當然,這會引起更多的電流產生更多的熱量。此類電動機的設計應使其能夠在任何受支持的配置下提供其額定輸出。任何例外情況都會在文檔中列出。

饋入電動機的電源插座的配線中也可能會有一些電壓損失。在110V電流下,電壓損失將增加一倍,電壓損失將增加一倍,並佔電動機提供的總功率的更大百分比。
廢話..電壓損失由接線電阻計算*電流..較高的V =較低的安培..因此,較低的電壓損耗,因為接線電阻取決於材料,電阻率(溫度)和頻率,但頻率和材料無關變化並且更低的安培通常意味著更低的溫度
如果電動機設計正確,則不會產生過多的熱量。我們說的是台鋸電動機,即鼠籠式感應電動機可跨接120/240。
@Harper-ReinstateMonica並非所有電機都是相同的。那裡有很多中國製造的垃圾。閱讀這些上的精美印刷品是值得的。
“中國製造的垃圾”?這是1920年嗎?幾乎所有最好的東西都是中國製造的。同樣,基本物理學適用於“垃圾”和“昂貴”物品。
@Fattie有來自中國的優質和劣質產品。
-1
George Anderson
2020-02-10 23:14:35 UTC
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電動機必須同時支持120/240接線,這將在面板上指示。如果沒有,則無法更改。 120或240時的功率輸出應大致相同。最大的問題是電壓降,可能會稍微影響功率。除非您有令人信服的理由將240轉換為120,否則我不會這樣做。對於相同數量的“功率”(瓦數),您將消耗兩倍的電流,這意味著更大的電線和斷路器。

Michael - sqlbot
2020-02-11 21:31:34 UTC
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直覺堅持認為沒有區別,但實際上,在120V / 115V而不是240V / 230V的條件下運行可現場配置的雙電壓電動機往往會減小可用轉矩。但是理論(但相同!)與現實(不,不是完全!)之間的差異是完全由電動機外部原因引起的。

(接線正確)電動機可以看到不論電動機導線是串聯/並聯方式如何,在相同的條件下-只要條件是靜態的並且電動機上的負載(木頭緊貼刀片,其硬度,厚度以及將其壓入刀片的力)不會變化。當然,對於台鋸來說,工作條件是相當可變的。

當鋸片上有木頭時,與沒有任何工作的情況下鋸片自由旋轉時相比,台鋸電機會消耗更多的動力。要做更多的工作意味著增加電流,這是電動機在“嘗試”以維持時自動執行的電流,這是在負載下的設計轉速。

考慮......

  • 在給定電線尺寸和長度的電路上,實際電壓降 (不是百分比)與電流消耗成正比。

  • 電流電動機抽出的電流會隨著工作量的增加而增加。

  • 當電壓減半時,電流會增加一倍,因此電路上的壓降越大,電壓越低,所需的電流就越大。 (當然,電線的尺寸會增加,這也是電壓降的另一個因素,但是,除非電線很多 em,否則較大電線的電壓降減小並不足以抵消電流翻倍引起的電壓降增加。大於等於代碼要求的值,則在較低的電壓下使用。)

  • 當電壓減半時,負載下的電流增加也會加倍。 > p>

  • 當整個次級線圈參與提供峰值電流而不是僅提供一半時,電源供應器的變壓器也許能夠更好地滿足需求。

...因此,當在較低電壓下運行時,電動機在負載下通常會經歷更大的電壓降。

這就是醜陋的地方,因為還有另一個關於交流電動機的事實:額定轉矩只有在電動機以其銘牌電壓運行時才可以傳遞到工作負載,並且會遵循以下定律下降電源電壓降低時,平方反比。 (過電壓也會發生壞的情況,但這超出了此答案的範圍。)

隨著可用電源電壓因電壓降的增加而降低,轉矩降低了 square 降低了銘牌電壓...因此,在10%欠電壓(額定值的90%)下運行的電動機產生的扭矩僅為0.9 x 0.9 =額定容量的81% ...,並且電動機上的物理負載激增(例如,當您將一塊木頭滑入刀片中時),配置為120V的電流比配置為240V的電流增加,電壓降的增加更為顯著。

我不記得源是什麼,但我的理解是,提供帶240V的台鋸會更安全,因為它不太可能被捆紮。我認為這個答案解釋了原因。
NoSparksPlease
2020-02-11 07:44:07 UTC
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通常,如果電動機能夠支持多個電壓,則它具有多個繞組,對於較高的電壓,這些繞組要么串聯連接,對於較低的電壓並聯。通常,您會在銘牌上看到安培數標有兩個數字,中間用斜線分隔,例如16A / 8A,數字越小電壓越高。

無論哪種方式,每個繞組仍然可以得到120v的電壓,如果接線為240v,則只會使支持它的電路的壓力減小。如果您試圖迫使它執行超出額定工作的性能,並且將電動機拉低,您可能會發現使用較高的電壓配置會更好地恢復工作。

Peter
2020-02-11 06:38:31 UTC
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我沒有足夠的代表發表評論。我曾經為1.5HP的台鋸和接線做過一次數學運算。我將其從14-2 @ 120VAC更改為10-2 @ 240VAC(我繞了一束#10-2電線),假設運行距離約為50英尺。僅考慮了從斷路器到台鋸的途中的壓降差,結果表明,如果電動機消耗了全部安培數(I ^ 2 * R),則可能會在電動機上獲得額外的16W功率。 。事實證明,在滿載情況下,額外功率約為1.4%。我懷疑您是否會注意到這種微小的差異。

您可以在線找到各種線規的每英尺電阻,例如: http://hyperphysics.phy-astr.gsu。 edu / hbase / Tables / wirega.html

14 AWG為2.525 ohms / 1000ft10 AWG為0.999 ohms / 1000ft

  14AWG:2.525ohms / 1000ft * 50ft = 0.12625 ohms10AWG:0.999ohms / 1000ft * 50ft = 0.04995 ohms  

I ^ 2 * R損耗

  14 AWG @ 12A(120VAC)= 18W10如其他人所述,AWG @ 6A(240VAC)= 1.8W  

由於線圈發熱,您可能會損失更多,但可能還不夠。

您好,歡迎來到家居裝修。如您所述,這實際上是評論,而不是答案。有了更多的代表,[您將可以發表評論](// diy.stackexchange.com/privileges/comment);同時,請[參加我們的旅行](// diy.stackexchange.com/tour),以便您知道如何在此做出最大的貢獻。
大聲笑為什麼你會那樣做?您當然知道,增加電壓需要*較小*的導線而不是較大的導線。用於240V *的10 AWG *的電線凸顯是毫無道理的。實際上,您的答案會同時衡量兩件事,對我們的一件事幾乎一無所知。
無論如何,我不得不跑一條新線。俗話說,如果值得,那就值得:)我也有一個240V@30A的接線器,我需要為其打線,因此我為這兩種電線都使用了相同的電線類型,因為我有很多電線。仍然顯示出一點點,就是1.5HP電機即使在過度使用時也不會有太大的區別。


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