Расчёт и выбор электродвигателя производственного механизма методом эквивалентных величин, страница 2

По численному значению М_ЭКВ в каталоге или справочнике выбирают электродвигатель, исходя из условия М_Н ≥ М_ЭКВ, где М_Н – номинальный момент электродвигателя, указанный в каталоге или справочнике.

          При выборе типа (модификации, исполнения, степени защиты и т. д.) электродвигателя следует учитывать режим работы, условия эксплуатации, категорию помещения.

          В том случае, если в каталоге приведена мощность электродвигателя, а не значение момента, то номинальный момент двигателя определяется по формуле

          М_НОМ  = (9570 · Р_H ) / ( n_C · ( 1 - S_Н )) ,                                                 (5.5)

где     P_H – значение номинальной мощности электродвигателя, кВт;

                  n_С – значение синхронной скорости электродвигателя, мин ^{- 1} ;

            S_Н –значение номинального скольжения электродвигателя.

          При правильно выбранном двигателе должны соблюдаться следующие условия

                    I_Н ≥ I_ЭКВ ;      Р_Н ≥ Р_ЭКВ ;  М_Н ≥ М_ЭКВ,

где     I_Н; Р_Н ; М_Н – соответственно номинальный ток, номинальная мощность

                                и номинальный момент электродвигателя.

          После выбора электродвигателя по одному из методов эквивалентных величин необходимо произвести проверку электродвигателя на перегрузочную способность, которая характеризуется коэффициентом перегрузки.

          Коэффициент перегрузки представляет собой отношение максимально допустимого (критического) момента двигателя М_{MAX. ДВ} к его номинальному моменту М_НОМ.

            Для того чтобы удовлетворить требованиям кратковременных перегрузок для данного привода, необходимо, чтобы максимально допустимый момент двигателя М_{MAX. ДВ}  был больше максимального момента действующего М_{MAX. ДЕЙСТВ} со стороны нагрузки (машины, агрегата).

          Коэффициент перегрузки двигателей различных видов и типов различен.

          Для асинхронных двигателей коэффициент перегрузки К_П = 1,7 – 3,5; для синхронных двигателей К_П = 1,65; для двигателей постоянного тока независимого и смешанного возбуждения К_П = 2,0 – 2,5; для двигателей последовательного возбуждения К_П = 2,5 – 3,0.

          При выборе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, кроме проверки на перегрузочную способность, необходимо проводить проверку по пусковому моменту М_{П ДВ}  двигателя, так как для таких двигателей эта величина обычно невелика.

          При этом необходимо соблюдать условие М_{П ДВ} > М_{СТ. НАЧ}, где М_{СТ. НАЧ} – начальный статический момент, создаваемый производственной машины или приводным механизмом.

            Значение пускового момента электродвигателя определяется по формуле

                    М_{П ДВ} = М_НОМ · m_П ,                                                                                 (5.6)

где     m_П – кратность пускового момента (определяется по каталогу или

                   справочнику).

          Значение максимально допустимого момента М_{MAX. ДВ} электродвигателя определяется по формуле

                    М_{MAX. ДВ}  = М_НОМ · m_КР ,                                                                          (5.7)

где     m_КР – кратность критического (максимально допустимого) момента

                    двигателя (определяется по каталогу или справочнику).

          Значение минимального момента М_{MИН. ДВ} электродвигателя опреде-ляется по формуле

                    М_{MIN. ДВ}  = М_НОМ · m_MIN ,                                                                         (5.8)

где     m_MIN – кратность минимального  момента двигателя (определяется по
                       каталогу или справочнику).

          Следует помнить, что у большинства асинхронных электродвигателей минимальный момент двигателя развивается при значении скольжения равном от 0,9 до 0,7, т.е. почти сразу после пуска двигателя.

          Если в нагрузочной диаграмме с переменной нагрузкой можно выделить время (стадию) пуска, торможения с последующей остановкой (т.е. это позволяет масштаб диаграммы особенно по оси времени), то для двигателей с самовентиляцией расчёт эквивалентной мощности ведётся с учётом поправочных коэффициентов α и β, учитывающих ухудшение теплопередачи при снижении частоты вращения или останове двигателя по формуле (5.9).

                    Р_ЭКВ = ,                                                    (5.10)

где     t₁ – время пуска или торможения;

          t_o – время паузы.

          Коэффициенты α и β определяются экспериментально. Ориентиро- вочно их можно принять α = 0,75 – 0,5 и β = 0,5 – 0,25. Большие значения данных коэффициентов соответствуют двигателям постоянного тока, а наименьшие – асинхронным двигателям.

          Если график нагрузки имеет значительные наклонные участки (рисунок 5.2), эквивалентную мощность определяют по формуле

Р_ЭКВ = ,          (5.11)

Р                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Р₂                                                                                                                                                            Р₃                                                                                           Р₁                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Р₄                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Р₅                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           t₁                   t₂                              t₃                                t₄              t_o