Проверка двигателей методом эквивалентного момента

ВЫБОР ДВИГАТЕЛей

Для механизмов, работающих в продолжительном режиме с переменной периодически изменяющейся нагрузкой на валу, выбор двигателей по заданному графику нагрузки осуществляется методом последовательных приближений, который состоит в следующем.

Предварительно определяется необходимая мощность двигателя по формуле

, (1)

где кз - коэффициент запаса (он приблизительно равен 1.1 (1.2));

Рсi - мощность на валу механизма в течение времени

 

Dti = (ti - t(i-1)). (2)

 

 

 

Кз=1.1

 

 

Из любого каталога или справочника (в приложениях приведены номинальные данные асинхронных двигателей серии 4А и 2А) выбирается двигатель, предназначенный для работы в продолжительном режиме (S1), номинальная мощность Pн которого должна быть больше или равна мощности, найденной по формуле (1):

РН ³РС.

Из табл. приложения 1 находим, что требуется взять двигатель 4АК250S8У3 со следующими параметрами:

 

Рн, кВт hн, % cosj о.е. n0, об/м Sн, % Мк Мн о.е I2н, А U2н, В Jд, кг·м2 R1, Ом Тип двигателя
88,5 0,81 2,2 1,192 0,099 4АК250S8У3

 

Проверка двигателей по тепловому режиму методом средних потерь

 

Двигатель не перегревается, если мощность потерь DРС в выбранном двигателе при работе с заданным графиком нагрузки будет меньше потерь в этом же двигателе при номинальной нагрузке:

 

Н ³ DРС, (4)

 

гдеDРН - мощность потерь в номинальном режиме,

;

DРС - средняя мощность потерь в двигателе в течение времени цикла,

; (6)

hН - коэффициент полезного действия выбранного двигателя при номинальной нагрузке;

DPCi - мощность потерь при работе с нагрузкой PСi, которую следует определять по формуле

(7)

Коэффициент полезного действия при нагрузке на валу, равной Pсi.:

(8)

 

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод:т.к. , то двигатель выбран правильно.

 

Проверка двигателей методом эквивалентного тока

Метод эквивалентного тока целесообразно использовать в том случае, когда известен график изменения тока во времени. На реальной установке такой график может быть получен экспериментально, а на этапе проектирования - расчетным путем. Условие правильности выбора выражается следующим соотношением:

 

IН ³ IЭ, (10)

 

где IН - номинальный ток статора;

IЭ - эквивалентный ток.

Номинальный ток двигателя:

 

, (11)

где UН - номинальное линейное напряжение обмотки статора (при соединении обмотки статора по схеме «звезда» 380 В).

 

Эквивалентный ток обусловлен графиком нагрузки двигателя (зависимостью мощности на валу механизма от времени (см. рис.1)).

, (12)

где IС i - ток главной цепи двигателя (в асинхронном двигателе -ток обмотки статора) при нагрузке на валу, равной PС i

 

 

Вывод:т.к. – двигатель выбран правильно.

 

Проверка двигателей методом эквивалентного момента

 

Выбранный двигатель должен удовлетворять условию

 

МН ³МЭ, (14)

 

где МН - номинальный вращающий момент выбранного двигателя;

МЭ - эквивалентный по условиям нагрева момент двигателя. Следует иметь в виду, что условие (14) может использоваться только для двигателей, в которых рабочий магнитный поток в воздушном зазоре не изменяется с изменением нагрузки.

Номинальный вращающий момент двигателя определяется по формуле

, (15)

Поскольку расчеты ведутся в системе СИ, частоту вращения необходимо перевести в размерность этой системы,

. (16)

Справочные данные асинхронного двигателя содержат nН и SН (см. табл. П.1), поэтому номинальная частота вращения асинхронного двигателя nН=n0(1-SН)=960.

 

 

Эквивалентный вращающий момент

, (17)

где МСi - вращающий момент на валу двигателя, обусловленный нагрузкой PСi

. (18)

Формула (18) справедлива при допущении wСi»wН=const.

 

 

 

Вывод:т.к. – двигатель выбран правильно.