ажувальної діаграми електродвигуна приводу
За вихідними даними побудуємо навантажувальну діаграму (Додаток рис. 1.1).
Розрахуємо еквівалентну по нагріванню постійну потужність навантаження на валу електродвигуна за висловом
, (1.1)
де РІ - потужність на валу електродвигуна в i-й період роботи, кВт; i - тривалість i-гo періоду роботи, хв; - кількість періодів навантаження.
Розрахуємо середню потужність навантаження на валу електродвигуна за висловом
(1.2)
Ступінь нерівномірності навантаження оцінюється на підставі розрахунку значення коефіцієнта форми навантажувальної діаграми
(1.3)
За значенням коефіцієнта форми навантажувальної діаграми визначимо вид навантаження: постійна - 1,0.
2. Визначення необхідної потужності асинхронного двигуна приводу
Потужність електродвигуна з умови забезпечення його допустимого нагріву при роботі визначається по співвідношенню
, (2.1)
де Рн - номінальна потужність електродвигуна, кВт; м - коефіцієнт механічної перевантаження.
Коефіцієнт механічної перевантаження, визначається через коефіцієнт теплового перенавантаження двигуна p?:
, (2.2)
, (2.3)
де?- Відношення постійних втрат потужності електродвигуна до змінних, для асинхронних двигунів загального призначення? =0,5-0,7;
- тривалість роботи електродвигуна з навантаженням, хв; 0 - тривалість відключення електродвигуна до наступного включення, хв, прийняти 10;
? 0 - коефіцієнт, що враховує погіршення тепловіддачі двигуна у відключеному стані і рівний відношенню тепловіддачі відключеного двигуна до тепловіддачі при його роботі: для закритих, без зовнішнього охолодження або з примусовою незалежною вентиляцією - 0,9-1,0; для закритих із зовнішнім охолодженням від власного вентилятора на валу двигуна - 0,45-0,55; для захищених, з вентиляцією від власного вентилятора на валу - 0,25-0,35; прийняти? 0=0,5.н - постійна часу нагріву електродвигуна, хв. Прийняти для початкового вибору потужності електродвигуна з умови допустимого нагріву по співвідношенню (2.1) Tн=20 хв.
Для забезпечення пуску електроприводу потужність двигуна повинна бути достатньою для виконання умови:
, (2.4)
де М П (U) - пусковий момент електродвигуна з урахуванням можливого зниження напруги живлення при пуску, Н · м; стр - момент статичного опору на валу двигуна при рушанні, Н · м, приймається рівним M мо=0,2 М мн;
М хат - мінімальний надлишковий момент, необхідний для забезпечення пуску двигуна, Н · м, зазвичай M хат=0,2 М мн.
Стосовно до асинхронного двигуна приводу співвідношення (2.4) можна записати у вигляді:
, (2.5)
де - кратність пускового моменту асинхронного двигуна по відношенню до його номінального моменту, знаходиться за довідковими даними (таблиці Б.1-Б.2);
- відносний рівень живлячої напруги при пуску асинхронного двигуна в частках від номінального.
Якщо обидві частини виразу (2.5) помножити на номінальну кутову швидкість обертання асинхронного двигуна і врахувати, що, то остаточно отримаємо формулу для визначення необхідної потужності асинхронного двигуна з умови забезпечення його пуску:
. (2.6)
Для забезпечення статичної стійкості електроприводу потужність двигуна повинна бути достатньою, щоб виконувалася умова статичної стійкості:
(2.7)
де МK (U) - максимальний (критичний) момент двигуна, з урахуванням можливого зниження напруги живлення при роботі двигуна, Н · м;
- максимальний момент статичного навантаження на валу двигуна при його роботі з максимальним навантаженням згідно навантажувальної діаграмі, Н · м.
Стосовно до асинхронного електроприводу вираз (2.7) можна представити у вигляді:
, (2.8)
Помноживши обидві частини співвідношення (2.8) на номінальну кутову швидкість обертання асинхронного двигуна і враховуючи, що, отримаємо формулу для розрахунку потужності асинхронного двигуна з умови забезпечення статичної стійкості електроприводу:
. (2.9)
3. Перевірка правильності вибору потужності двигуна по нагріванню методом середніх втрат
Виберемо двигун типу 4А80В2.
Номінальна потужність обираного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором повинна бути достатньою, щоб забезпечувалося виконання умов (2.1), (2.6) і (2.9).
Правильність в...
