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 к_з - коэффициент запаса (он приблизительно равен 1.1 (1.2));

Р_сi - мощность на валу механизма в течение времени

 

Dt_{i =} (t_i - 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 P_н которого должна быть больше или равна мощности, найденной по формуле (1):

Р_Н ³Р_С.

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 _DР_С в выбранном двигателе при работе с заданным графиком нагрузки будет меньше потерь в этом же двигателе при номинальной нагрузке:

 

DР_Н ³ DР_{С ,} (4)

 

где _DР_Н - мощность потерь в номинальном режиме,

;

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

; (6)

h _Н - коэффициент полезного действия выбранного двигателя при номинальной нагрузке;

_DP_Ci - мощность потерь при работе с нагрузкой P_Сi, которую следует определять по формуле

(7)

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

(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:

 

I_Н ³ I_Э, (10)

 

где I_Н - номинальный ток статора;

I_Э - эквивалентный ток.

Номинальный ток двигателя:

 

, (11)

где U_Н - 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 I_{С i} - ток главной цепи двигателя (в асинхронном двигателе -ток обмотки статора) при нагрузке на валу, равной P_{С i}

 

Вывод: т.к. – двигатель выбран правильно.

 

Проверка двигателей методом эквивалентного момента

 

Выбранный двигатель должен удовлетворять условию

 

М_Н ³М_Э, (14)

 

где М_Н - номинальный вращающий момент выбранного двигателя;

М_Э - 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 n_Н и S_Н (см. табл. П.1), поэтому номинальная частота вращения асинхронного двигателя n_Н=n₀(1-S_Н)=960.

 

 

Эквивалентный вращающий момент

, (17)

где М_Сi - вращающий момент на валу двигателя, обусловленный нагрузкой P_Сi

. (18)

Формула (18) справедлива при допущении w_Сi» w_Н =const.

 

 

 

Вывод: т.к. – двигатель выбран правильно.