И КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМАХ РАБОТЫ

Для повторно-кратковременного режима работы выпускаются специальные серии электродвигателей. В каталогах на них указывается номинальная мощность Рн при нормативной (стандартной) продолжительности включения ПВн = 15, 25, 40, 60 %.

Если при повторно-кратковременном режиме расчетная мощность Рэ и фактическая продолжительность включения ПВф равны (или очень близки к номинальным данным двигателя), то проверка его по нагреву не требуется, поскольку работа при таких параметрах нагрузочной диаграммы гарантируется заводом-изготовителем. Но когда ПВф заметно отличается от ПВн, проверка двигателя по нагреву необходима и проводится следующим образом:

1) по заданной нагрузочной диаграмме рассчитывают ПВф и эквивалентную мощность Рэ (по одному из методов эквивалентных величин);

2) приводят рассчитанную мощность Рэ к ближайшей нормативной величине ПВн по формуле ;

3) по каталогу подбирают электродвигатель, номинальная мощность которого Рн , а номинальное значение угловой скорости ωн и исполнение соответствуют требуемым. Далее выбранный двигатель проверяют на перегрузочную способность (и по пусковым условиям для АД), как и для двигателей при продолжительном режиме работы с переменной нагрузкой.

От электродвигателя, предназначенного для продолжительного режима работы, но используемого для повторно-кратковременной нагрузки, требуется, чтобы он развивал необходимую наибольшую мощность при обработке детали и не перегревался свыше нормы при обработке любого числа деталей. Поэтому мощность электродвигателя в данном случае рассчитывают по перегрузке и по нагреву, как и для продолжительного режима с переменной нагрузкой, при этом для расчета номинальной мощности двигателя по нагреву могут быть использованы методы эквивалентного тока, эквивалентного момента и средних потерь (метод эквивалентной мощности здесь не применим, так как в течение всего времени цикла не соблюдается пропорциональность между током электродвигателя и его мощностью).

Для подъемно-транспортных механизмов следует выбирать специальные крановые электродвигатели, так как они предназначены для использования в тяжелых условиях работы (частые пуски, торможения, колебания нагрузки, превышающие номинальную) и имеют повышенные максимальный и пусковой моменты.

Один и тот же электродвигатель для разных ПВ имеет различную номинальную мощность: чем больше ПВ, тем меньше мощность. Пересчет номинальной мощности электродвигателя с одного значения ПВ на другое осуществляется на основе приближенного равенства

× ПВ15 × ПВ25 × ПВ40 × ПВ60.

Повторно-кратковременный режим характерен и для электроприводов металлорежущих станков, обрабатывающих однотипные детали, когда цикл содержит паузы, необходимые для смены заготовки и измерений детали. Мощность электродвигателя при этом целесообразно определять по методу (формуле) средних потерь:

Рэ = ∑ ∆Аi / tц, (15.1)

где ∆Аi – потери энергии на каждом значении нагрузки, включая процессы пуска и торможения.

Когда электродвигатель не работает (t0 на рис. 15.1), условия его охлаждения значительно ухудшаются. Это обстоятельство учитывают введением экспериментальных коэффициентов (β0 < 1) ухудшения охлаждения, умножая время t0 на β0. Тогда в (15.1) знаменатель уменьшается, а эквивалентные потери и номинальная мощность электродвигателя увеличиваются.

У АД защищенного исполнения с n0 = 1500 об/мин и Рн = 1...100 кВт коэффициент β0 = 0,5...0,2 (с увеличением Рн коэффициент β0 убывает), у АД с обдувом β0 = 0,45...0,3, у закрытых АД β0 = 0,98...0,93.

Во время пуска и торможения средняя скорость вращения электродвигателя ниже номинальной, охлаждение двигателя ухудшается. Поэтому в формуле (15.1) ухудшение охлаждения учитывается путем умножения времени пуска tп и торможения tт на коэффициент

β1 = (1 + β0) / 2.

Расчет номинальной мощности электродвигателя при кратковременном режиме работы. Вспомогательные электроприводы станков (установочные перемещения суппортов, бабок, поперечин и др.) обычно работают в кратковременном режиме нагрузки. Продолжительность работы вспомогательных приводов обычно не превышает 5...15 с (1...1,5 мин у крупных станков). За это время при перегрузке в допустимых пределах электродвигатель не успевает нагреться даже до нормального перегрева. Номинальную мощность электродвигателя в кратковременном режиме работы определяют только по условиям перегрузки, а затем проверяют по пусковому моменту. Мощность, расходуемая на преодоление сил трения при перемещении горизонтально движущегося узла:

РтрFтр × ν × G × μ × ν × кВт

где Fтр – сила трения, Н;ν – скорость, м/с;

G – сила тяжести (вес) перемещаемого узла, Н;

μ – коэффициент трения движения.

Мощность на валу электродвигателя

Рн = Ртр / (λ × η) = Р / λ,

где λ – коэффициент допустимой перегрузки.

Приближенно можно считать, что характеристика АД в рабочей части прямолинейна. Тогда угловая скорость электродвигателя при работе с перегрузкой

ωλ = ω0 × (1 – λ × sн),

где ω0 = π n0 / 30 – синхронная угловая скорость АД;

sн – номинальное скольжение.

Момент АД при перегрузке

М = Р × 103 / (ω0 × (1 – λ × sн), Н∙м.

Момент сил сопротивления в начале пуска больше, чем во время его работы:

Мсо = Р × 103 × μ0 / (ω0 × μ × (1 – λ × sн)) Н∙м,

где μ0 – коэффициент покоя.

Выбор мощности АД сводится к следующему. Пользуясь формулой для Рн, по каталогу подбирают электродвигатель, затем вычисляют момент Мсо и сопоставляют его с пусковым моментом 0,92 × Мп. Если выполняется условие 0,92 × Мп > Мсо, выбранный электродвигатель пригоден.

Рис. 15.1. Нагрузочный график P = f (t)

 









Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 767; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.