Выбор электродвигателя по мощности. Режимы работы электродвигателей
Выбор мощности электродвигателя влияет на надежность работы электропривода и его энергетические показатели в процессе эксплуатации.
Для обоснованного выбора мощности электродвигателя необходимо знать характер изменения нагрузки на его валу во времени.
При известной зависимости нагрузки от времени можно судить об изменениях потерь в электродвигателе, а следовательно и о его температуре. Электродвигатель выбирается таким образом, чтобы максимальная температура его обмоток не превышала допустимого значения, соответствующего его классу изоляции.
Второе условие выбора электродвигателя заключается в том, что его перегрузочная способность должна быть достаточной для устойчивой работы электропривода.
С точки зрения изменения нагрузки и теплового состояния различают следующие виды режимов: продолжительный S1, кратковременный S2, повторно-кратковременный S3, повторно-кратковременный с частыми пусками S4, повторно-кратковременный с использованием электрического торможения S5, перемежающийся S6, перемежающийся с частыми реверсами S7, перемежающийся с двумя и более скоростями вращения S8.
При продолжительной неизменной нагрузке (режим S1) номинальная мощность электродвигателя Рк определяется с учетом статической нагрузки Рс на валу:
(8.1)
где hп - КПД передачи;
k3 -коэффициент запаса.
Большая часть производственных машин работает с длительной переменной нагрузкой. При выборе мощности электродвигателя по средней нагрузке не учитывается квадратичная зависимость потерь мощности в электродвигателе от тока. Для более точного определения мощности электродвигателя используют метод средних потерь или метод эквивалентных величин. Сущность этого метода заключается в определении средних потерь электродвигателя DРср при заданном графике нагрузки и сравнении этих потерь с номинальными потерями DРн, на которые рассчитан электродвигатель при длительной работе.
В соответствии с этим методом, по средней мощности Рср с учетом коэффициента запаса осуществляется предварительный выбор электродвигателя: Рн = Рср*k3, средняя мощность определяется по формуле
(8.2)
где Рi - величина мощности на i - ом участке, кВт;
ti - длительность нагрузки на i - ом участке, мин;
k - количество участков.
Номинальные потери мощности в электродвигателе определяются в соответствии с выражением (7.8). В свою очередь потери на каждом участке нагрузки определяем по выражению
(8.3)
где hi – КПД электродвигателя при Pi нагрузке.
(8.4)
где a - отношение постоянных потерь мощности к переменным; a=1;
xi - степень загрузки электродвигателя; xi=Pi/Pн.
Средние потери мощности будут равны:
(8.5)
где DPi - величина потерь мощности на i - ом участке.
Пример 9
По нагрузочной диаграмме, представленной на рисунке 8.1, произвести выбор мощности электродвигателя методом средних потерь
Рисунок 8.1 – Нагрузочная диаграмма
Решение
Определим расчетную мощность с учетом коэффициента запаса
Рн = Рср*k3=4,94*1,1=5,43кВт.
По каталогу выбираем электродвигатель 4А112М4УЗ с паспортными данными Рн= 5,5 кВт; nн=1450 об/мин; hн=0,85.
Результат дальнейших расчетов сведем в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 - К расчету средних потерь
Номер участка | |||||||
Рi , кВт | 3,5 | 5,9 | 5,5 | 3,6 | 4,5 | ||
t, мин | |||||||
x | 0,73 | 0,64 | 1,076 | 1,58 | 0,65 | 0,82 | |
hi | 0,843 | 0,837 | 0,85 | 0,837 | 0,85 | 0,838 | 0,848 |
DPi, кВт | 0,74 | 0,68 | 1,041 | 1,55 | 0,970 | 0,695 | 0,806 |
Средние потери за весь период работы будут равны:
Определим номинальные потери в двигателе
Сравнивая номинальные потери со средними, делаем вывод о правильности выбора электродвигателя по нагреву.(DPср<DPн)
Дата добавления: 2015-02-25; просмотров: 1868;