Главная Движение носителей электрических зарядов



Рис. 15.4

потерь. В основу метода положено условие, при котором средние потери мощности АР двигателем за время цикла работы не превьппают потерь при номинальной нагрузке АР„ом. т. е. АРр <

<АР„

{152)

где ДРц - потери мощности в двигателе за цикл; АР; - потери мощности за время tj, в течение которого двигатель работает с постоянной нагрузкой Pi.

Метод средних потерь, хотя и является более точным по сравнению с методом эквивалентных величин, не всегда применим из-за отсутствия необходимых сведений о двигателе. Поэтому на практике мощность двигателя при переменной нагрузке выбирают по приближенным методам эквивалентного тока, эквивалентной мощности или эквивалентного момента.

При методе эквивалентного тока действительные токи двигателя (Ji, I2, 1з,...,1„ на рис. 15.4,а) в отдельные отрезки времени заменяют эквивалентным током I, постоянного значения, создающим за время работы двигателя (tj +f2+--- + 0 те же потери в двигателе, что и действительные токи.

При работе двигателя потери мощности складываются т постоянных (не зависящих от нагрузки) АРст (потери в стали) и переменньк. APmj = mlfr (потери в меди), где т - число фаз при переменном токе; г - сопротивление обмоток двигателя.

Заменяя в (152) АР; = ДР + АРмв получим

ДР I; = ДР„ i и + i tuh = АР ш X 1Ьь

(15.3)

i = l

i=l-

где ;[;fi=fi+f2+ +

За время f„ такие же потери вызываются и эквивалентным током 1:

АРэц = АРсгц + №/it„. (15.4)



Приравнивая (15.3) и (15.4), находим, что 7?t,- == р, откуда

Условие нагрева двигателя {Т TJ будет соблюдено, если АРэ < Аном, или /з < 7„о„.

Для определения мощности двигателей, у которых вращающий момент почти пропорционален току, можно использовать нагрузочные диаграммы моментов М = f{t) (например, для шунтовых двигателей постоянного тока и с некоторым допущением для асинхронных двигателей с малоизменяющейся нагрузкой). По аналогии с (15.5) можно записать:

Мз =

iMb,+Mlt2 + ... + Mt

Условие выбора двигателя в этом случае < М„.

Если двигатель работает с малоизменяющейся частотой вращения и имеется график его нагрузки по мощности (рис. 15.4,6), то двигатель выбирают с номинальной мощностью, равной или большей эквивалентной мощности, определяемой, аналогично (15.6), по формуле

Рз =

lplh+plt2 + ...+plt,

После выбора мощности двигателя на основании одного из методов эквивалентных величин необходимо произвести проверку двигателя на перегрузочную способность, которая характеризуется коэффициентом перегрузки. Коэффициент перегрузки /сп представляет собой отношение максимального допустимого момента двигателя Махдоп к его номинальному моменту М„ом.

Для того чтобы удовлетворить требованиям кратковременных перегрузок для данного привода, необходимо, чтобы максимальный допустимый момент двигателя был равен или больше максимального момента нагрузки на валу двигателя: Мхиоп > М. Иначе говоря, должно соблюдаться условие к„ > М/М. Перегрузочная способность для различных двигателей различна. Для асинхронных двигателей к„ = = 1,7 -7- 3,5, для синхронных двигателей к„ 1,65, для двигателей постоянного тока независимого и смешанного возбуждения к„=2 -г- 2,5, а для двигателей последовательного возбуждения fen = 2,5 3.

При выборе асинхронных короткозамкнутых дветателей кроме проверки на перегрузочную способность необходш/ю проводить выбор по пусковому моменту Му, так как для таких двигателей эта величина обычно невелика. При этом необходимо соблюдать условие Мщек > Мс „ач, где Мснач " начальный статический момент, создаваемый производственгюй машиной или приводимым механизмом.



Выбор мощности электродви1гателя для повторно-кратковременного регкима работы. Так как при работе в этом режиме двигатель часто запускают и останавливают, то в периоды разгона, а также торможения и остановки ухудшаются вентиляция, а следовательно, и охлаждение двигателя. Это учитывают, вводя поправочные коэффициенты, которые зависят от типа двигателя и способов его охлаждения. Как указывалось ранее, повторно-кратковременный режим характеризуется значением ПВ (15.1). Если график работы двигателя шмеет вид представленный на рис. 15.2, в, то номинальная мощность двигателя выбирается равной эквивалентной мощности:

tp + to

=Р]/ПВ. (15.8)

tp + to

Если график работы двигателя имеет более сложный вид (см. рис. 15.3), то эквивалентная мощность определяется по формуле

Plt,P,...p2,„

ti +t2 + ... + t„

где Рэ - эквивалентная мощность двигателя без учета его останова; значение ПВ определяют как

ПВ = „ --100. (15.10)

Если расчетное значение ПВ производственной машины, полученное согласно нагрузочной диаграмме, отличается от стандартного значения для двигателей, то его выбирают по ближайшему стандартному значению ПВ, соответственно пересчитывая мощность Рэ по формуле

Р=Рэ1/пВ/ПВ„. (15.11)

При выборе двигателя для повторно-кратковременного режима работы по каталогу необходимо знать Рэ и ПВ. Проверка выбранного двигателя на перегрузку и по пусковому моменту при данном режиме обязательна.

Следует отметить, что при определении мощности двигателя по методу эквивалентных величин и относительной продолжительности включения не учитывается число включений двигателя в час, а следовательно, продолжительность и интенсивность нагрева двигателя в пусковых и тормозных режимах. Более точный расчет мощности двигателя можно выполнить методом средних потерь, причем с обязательной проверкой по перегрузочному и пусковому моментам.

§ 15.4. Выбор типа электродвигателя

Выбор типа двигателя не ограничивается только определением его номинальной мощности. При выборе электропривода необходимо тщательно учитывать особенности и условия работы производственной



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [94] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148


0.0138