Выбор электродвигателя для производственного механизма, работающего с переменной нагрузкой и частотой вращения

Содержание

1.  Особенности серии 4А                                                                                   3

2.  Правила выбора исполнительного электродвигателя                                5

3.  Данные для проектирования                                                                         6

4.  Расчёт

4.1. Нагрузочная диаграмма                                                                              6

4.2. Моменты, соответствующие конкретному интервалу времени               6

4.3. Скорости на каждом интервале времени                                                   8

4.4. Мощности на каждом интервале времени                                                 8

4.5. Среднее значение времени за время цикла                                                8

4.6. Проверка на нагрев                                                                                      9

4.7. Потребляемая мощность и ток на каждом интервале времени             10

4.8. Средний момент двигателя                                                                       11

4.9. Проверка по перегрузочной способности и по условиям пуска                  11

4.10.  Постоянная времени нагрева                                                           12

4.11.  Механическая характеристика двигателя                                       13

4.12.  Динамические свойства исполнительного двигателя                     14

5.  Заключение                                                                                                   15

6.  Список использованной литературы                                                         16

7.  Приложение                                                                                                  17

1.  Особенности электродвигателей серии 4А

Первыми сериями асинхронных машин, созданными в 1920−1930 гг. были серии ДАО, ДАО−2 и серии Т и МТ. Позднее были созданы серии И2, АД, МА−200 и ряд других.

Каждая из серий для своего времени была достаточно хорошо спроектирована и находилась на уровне передовых образцов мирового электромашиностроения. Однако уже к концу 40-х эти серии не удовлетворяли требованиям производства и эксплуатации по следующим причиним: серии были не достаточно стандартизированы, не имели твёрдой шкалы мощностей и шкалы установочных размеров, что крайне затрудняло проектирование приводов и выбор электродвигателей. Так как серий было много, и они выпускались не большими партиями, не имели унифицированных деталей и сборочных единиц, что препятствовало рациональной организации производства и применению прогрессивных технологических процессов. Всё это привело к необходимости создания для всей страны единой серии асинхронных машин.

Первой единой серией стала серия А. В ней впервые была принята твёрдая шкала мощностей, имеющая 15 ступеней. Далее, после появления новых электроизоляционных материалов и успехов в изучении электромагнитных и тепловых процессов в электрических машинах, появилась серия 2А значительно превосходящая первую серию А по своим технико-экономическим и массогабаритным показателям.

Серия 4А была спроектирована в 1969−1971 гг. Она базируется на рекомендации МЭК по шкале мощностей и установочных размеров и на рекомендациях СЭВ по увязке мощностей и установочных размеров. В результате использования новых электроизоляционных материалов, позволивших в большинстве типоразмеров серии 4А применить изоляции класса нагревостойкости F, и детальной конструкторской и технологической разработки, двигатели этой серии по своим технико-экономическим показателям не уступают лучшим зарубежным образцам, а по ряду показателей и превосходят их.

Серия 4А охватывает диапазон мощностей от 0.06 до 400 кВт и выполнена на 17 стандартных высотах оси вращения. На каждой из высот, кроме h=225 мм, двух различных длин и различной мощности. С высотой h=225 мм выпускают двигатели только одной длины. Таким образом, шкала мощностей серии содержит 33 ступени.

Основными исполнениями являются закрытое обдуваемое (4А) и защищённое (4АН). Закрытые обдуваемые двигатели выпускаются во всём диапазоне высот оси вращения (50−355 мм); двигатели защищённого исполнения – в диапазоне 160−355 мм. Новые конструктивные решения ряда узлов позволили в двигателях данной серии несколько увеличить объём активной части за счёт увеличения наружного диаметра сердечника статора при той же высоте оси вращения по сравнению с двигателями предыдущих серий. Применение изоляции класса нагревостойкости F и новых сортов электротехнической стали дало возможность повысить электромагнитные нагрузки. Это позволило увеличить мощность двигателей при тех же высотах оси вращения и улучшить технико-экономические показатели.