Расчёт мощности электроприводов основных производственных машин и механизмов, страница 3

          Мощность на валу электродвигателя (кВт) ковшового элеватора определяется по формуле

                              P = (Q ∙ H ∙ k₃) / ( 367 ∙ η_Э) ,                                             (8.20)

где     Q – подача  элеватора, т/ч;

          H – высота  подъёма, м;

          k₃ – коэффициент  запаса; k₃ = от 1,2 до 1,3;

          η_Э – КПД  элеватора, η_Э = от 0,4 до 0,7 (включая кинематическую пару
                  от двигателя к элеватору).

          Подача  элеватора определяется по формуле

                              Q = 3600 ∙ V ∙ k_нк ∙ p ∙ υ / a ,(8.21)

где     V – объём  ковша, м³;

          k_нк – коэффициент наполнения ковша, k_нк = от 0,7 до 0,85;

          p – насыпная плотность материала, т/м ³;

          υ – скорость ленты, м/с;

          a – шаг  ковшей: a = от 2,5 до 3 h, м;

          h – высота  ковша, м.

          Привод ковшового элеватора, как правило, нерегулируемый, статический  момент нагрузки приближённо можно считать постоянным, не зависящим  от  частоты вращения.

          Мощность электропривода (кВт) винтового, цепного конвейеров и шнекового  питателя (дозатора) определяется по формуле

                    P = Q ∙ k_3. ∙ (L ∙ k₁ + H) / ( 367 ∙ η )  ,                                          (8.22)

где     Q – подача  конвейера, т/ч;

          L – горизонтальная проекция конвейера, м;

          k₃  – коэффициент  запаса: k₃ = от 1,1 до 1,3;

          H – высота подъёма материала, м;

          k₁ - коэффициент сопротивления транспортируемого материала 
                      движению  ходовой части или движению материала по желобу  
                      (таблица 8.2).

Мощность двигателя (кВт) пластинчатого транспортёра определяется по формуле

                              P = Q ∙ k₃ ∙ k_СП  / η_П  ,                                              (8.23)

где     Q – производительность транспортёра т/ч;

      η_П – КПД передачи: зависит от типа редуктора (приложение Е).

          Коэффициент  сопротивления  k_СП определяется  по  таблице 8.3.

Таблица 8.2 – Значения коэффициента k₁ для различных типов транспортёров

Подача конвейера,  т/ч	Значения коэффициента k1
	цепной транспортёр с роликовыми цепями	цепной транспортёр со скользящими цепями
4,5 9,0 18,0 27,0 36,0 45,0	2,25 1,70 1,30 1,10 1,05 0,97	4,20 3,00 2,25 1,90 1,70 1,60

          Средние значения k₁ для винтовых конвейеров (шнеков) при перемещении различных материалов принимаются следующими: для малообразивного  материала – 2,5; для абразивного (гравий, песок, цемент) – 3,2; для  сильноабразивных и липких материалов (известь, сера, зола  и  т.д.) – 4,0.

Таблица 8.3 – Значение коэффициента сопротивления k_СП

Ширина ленты, мм	Подача, кг/с	k СП
400 600 800 1000	4,7 11,1 17,1 21,6	0,32 0,19 0,16 0,14

При определении мощности двигателя (кВт)роликового транспортёра (рольганга) необходимо сначала определить момент двигателя по формуле

          М_ДВ = М_С + М_Б = (G_P + G_ПОЛ)· μ · r + G_ПОЛ· f + G_ПОЛ · μ₁· R ,                (8.24)

где     М_С – момент статический, Н·м;

          М_Б – момент буксовки, Н·м;

          G_P – масса ролика (роликов), Н;

          G_ПОЛ – масса полезного перемещаемого груза на ролик или рольганг, Н;

          μ –  коэффициент трения в подшипниках качения: μ = от 0,05 до 0,01

          μ₁ – коэффициент трения перемещаемого груза по роликам: μ₁ = 0,3 –
                   для горячего металла, μ₁ = 0,15 – для холодного металла;

          r – радиус шейки вала ролика, м;

          R – радиус ролика, м;

          f – коэффициент трения качения: f = от 0,01 до 0,05.

          После определения момента двигателя, можно произвести расчёт мощности электродвигателя, например, по формуле (5.22).

          8.4 Расчёт мощности электроприводов насосов,            
                 вентиляторов и компрессоров

          Насосы предназначены для подъёма и перекачки жидкости (воды, нефти, нефтепродуктов, кислот, щелочей  и т.п.). Существуют специальные насосы  для перекачки жидкостей, содержащих твердые частицы.

          В зависимости от температуры перекачиваемых сред различают  насосы ”холодные” (до + 200⁰С) и ”горячие”(от + 200 до + 400⁰ С).

          Привод насосов в основном нерегулируемый. При необходимости  регулирование расхода жидкости чаще всего дросселируют задвижкой  сечение трубопровода на стороне нагнетания. Однако при этом возникают  дополнительные потери энергии, как на задвижке, так и на самом насосе, который в этом случае работает с пониженным КПД; упрощённо считают, что КПД изменяется пропорционально изменению напора в сети.

          Более экономичным является регулирование частоты вращения  двигателя. Так как требуемый диапазон регулирования не превышает 1 : 1,5, на приводе центробежных насосов целесообразно применение асинхронных  двигателей с короткозамкнутым ротором (АД с к.з.р.), регулируемых  изменением напряжения сети с помощью дросселей насыщения или  тиристорных регуляторов напряжения (при неизменной частоте питания).

          Для насосов большой мощности (сотни и тысячи киловатт) наиболее  экономично регулирование частоты вращения приводных двигателей по  схеме асинхронно-вентильного каскада (двигатель с фазным ротором,  питаемый от сети трёхфазного тока через согласующий трансформатор, и  ведомый сетью инвертор – тиристорный преобразователь частоты, изменяющий частоту ЭДС в роторе).

          Мощность двигателя (кВт) для привода центробежного насоса определяется по формуле

                              P = (k₃ ∙ Q ∙ H ∙ γ) / 1000 · ( η_Н · η_П ) ,(8.25)

где     Q – подача  насоса, м³/с;

          H – полный напор, м;

          γ - удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м³ (удельный  вес воды           γ = 9810 Н/м³);

          k₃ – коэффициент запаса, k₃ = от 1,1 до 1,5 (большие  значения  соот-
                   ветствуют  меньшей  мощности двигателя, до 5 кВт);