Пример 2 Выбор ДПТ методом эквивалентного тока

I₁=20А, t₁=20с, I₂=10А, t₂=20с, I₃=20А, t₃=40с, t₀=150с, Ω_max=90рад/с.

Расчет методом эквивалентного тока производиться в следующем порядке:

1. Определение режима работы: <0,6 следовательно двигатель работает в повторно-кратковременном режиме (ближайшее большее стандартное значение ПВ=40%).

2. Расчет эквивалентного тока для повторно-кратковременного режима работы:

3. Определение эквивалентной и расчетной номинальной мощности Р_расч.н по средним значениям η=0,9 с учетом ПВ.

;

4. Выбор электродвигателя.

Двигатель выбираем по таблице 2П из условия Р_расч.н≤P_н. Выписываем его технические характеристики. В нашем случае выбираем электродвигатель: тип ДП-21, U_н=220В, Р_н=4,5кВт, n_н=1050об/мин, I_н=26А.

5. Проверка двигателя по перегрузочной способности.

Проверка двигателей постоянного тока по перегрузочной способности производится из условия .

В нашем случае: Двигатель прошёл проверку.

Пример 3 Выбор АД методом эквивалентного момента

М₁=20Н·м, t₁=1 мин, М₂=10 Н·м, t₂=2 мин, М₃=20 Н·м, t₃=1 мин, t₀=500мин, Ω_max=75рад/с, T_Н=20 мин, T₀=80 мин.

Расчет методом эквивалентного момента производиться в следующем порядке:

1. Определение режима работы:

Двигатель считается работающим в кратковременном режиме если и , где T_Н, T₀ – постоянные времени нагрева и охлаждения электродвигателя соответственно. В нашем случае и , следовательно, двигатель работает в кратковременном режиме.

2. Произведем расчет эквивалентного момента для кратковременного режима работы:

3. Определение требуемой мощности двигателя.

Полагая , и предварительно задавшись номинальной угловой скоростью двигателя Ω₀=78,5рад/с определяем мощность электродвигателя работающего в кратковременном режиме:

Далее следует выбрать специализированный электродвигатель, для кратковременного режима исходя из полученной мощности и нормируемого времени работы (10, 30, 60, 90 мин). Зачастую для работы в кратковременном режиме можно использовать электродвигатели, предназначенные для длительного режима. Для этого полученную мощность нужно пересчитать согласно выражению:

В нашем случае:

4. Выбор электродвигателя.

Двигатель выбираем по таблице 2П из условия Р_S1≤P_н. Выписываем его технические характеристики. В нашем случае выбираем электродвигатель: тип MTF111-6, U_рн=220В, Р_н=4,1кВт, n₀=870об/мин, I_рн=18,7А, s_н=0,13, m_k=1,9.

4. Проверка двигателя по перегрузочной способности.

Проверка двигателей по перегрузочной способности производится по условию: .

В нашем случае: Двигатель прошёл проверку.

4. 5 Варианты индивидуальных заданий

1 –Тип двигателя: 1 –ДПТ ПВ; 2 – АД ФЗ.

2 –Вид двигателя: 0-9 [2-3П].

3 – Метод: 1 – Тока; 2 – Момента; 3 -Мощности.

4 – Режим работы: 1 – Длительный;

2- Повторно-кратковременный;

3- Кратковременный.

5. Данные из таблицы:

Длительный режим

Повторно-кратковременный режим

Кратковременный режим

5. РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

5.1. Принципы автоматического управления пуском и
торможением электродвигателей

В настоящем пособии рассматриваются вопросы проектирования разомкнутых релейно-контакторных систем управления электродвигателями, которые изложены в работах [1, с. 119–133, 260–268; 2, с. 388–462].

Проектирование простых систем автоматического управления электродвигателями начинается, прежде всего, с составления элементной схемы управления на основе технического задания. Обычно схема управления составляется из апробированных в практике типовых узлов электрических схем, осуществляющих пуск, торможение и реверсирование электродвигателей. В связи с этим необходимо прежде всего рассмотреть принципы, по которым они работают.

На рис. 5.1 приведены осциллограммы тока и скорости при пуске двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором в три ступени, из которых следует, что автоматическое выключение ступеней пускового резистора должно происходить в определённые моменты времени (t₁, t₂, t₃) при определённых скоростях (Ω₁, Ω₂, Ω₃) и определённой величине тока (I₂). Очевидно, что управление пуском электродвигателей может осуществляться в функции времени, скорости и тока.

Управление в функции времени предполагает, что в электрической схеме имеются контролирующие время аппараты, которые в расчётные моменты времени t₁, t₂, t₃,… дают сигналы на выведение первой, второй, третьей и т.д. ступени пускового резистора. Управление в функции скорости и тока предполагают, что электрическая схема автоматически контролирует соответственно скорость и ток двигателя и при расчётных значениях скоростей Ω₁, Ω₂, Ω₃,… и тока I₂ даёт сигналы на выведение ступеней пускового резистора.

Рис. 5.1. Осциллограмма тока и скорости при пуске в три ступени
двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей с фазным ротором

Автоматическое управление торможением электродвигателей осуществляется по тем же принципам, что и управление пуском.