Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 30

Применение двигателей повышенной мощности приводит к увеличению веса и габаритов привода, потерь энергии из-за снижения КПД двигателя, а для асинхронного электропривода также снижается коэффициент мощности.

Применение двигателя недостаточной мощности приводит к снижению производительности рабочей машины, к повышенному нагреву, ускоренному старению изоляции и выходу двигателя из строя.

Правильно выбранный двигатель должен быть полностью нагружен и в то же время не перегреваться сверх допустимых пределов. Также перегрузочная способность и пусковой момент двигателя должны обеспечить преодоление кратковременных перегрузок и требуемые условия пуска.

Основой для расчета мощности двигателя служит нагрузочная диаграмма, представляющая зависимость момента, мощности или тока от времени – рис. 9.

                                                         Рис. 9

Диаграммой скорости или тахограммой называется зависимость скорости движения от времени (рис. 9).

Последовательность действий при выборе двигателя:
        а) расчет мощности и предварительный выбор двигателя;
        б) проверка выбранного двигателя по условиям пуска и перегрузки;
        в) проверка выбранного двигателя по нагреву.

Порядок расчета мощности зависит от режима работы двигателя.

Продолжительный режим S1

1. Ориентировочно определяется номинальный момент двигателя. Для нагрузочной диаграммы рис. 9
                                                      ,
где          - коэффициент запаса.

В случае переменного момента нагрузки

                                       .

2. Определяется номинальная скорость двигателя. Для тахограммы рис. 9
                                                    .

3. Определяется номинальная расчетная мощность двигателя
                                             .

4. Из каталога выбирается двигатель ближайшей большей мощности и скорости.

5. Двигатель проверяется на перегрузочную способность по условиям пуска. Для этого строится зависимость вращающего момента двигателя от скорости (рис. 9)
                             ,
где           J – приведенный к валу двигателя момент инерции;
           - время разгона двигателя.

Максимально-допустимый момент выбранного двигателя должен быть больше вращающего момента на участке разгона ( на рис. 9)
                                                      .

Если последнее соотношение выполняется, то двигатель обеспечит требуемое ускорение на участке разгона; если нет, то необходимо выбирать двигатель большей мощности.

Асинхронные короткозамкнутые двигатели проверяются по пусковому моменту

                                           ,
где
         - момент сопротивления исполнительного органа на нулевой скорости.

Порядок выбора мощности двигателя для остальных режимов работы приводится в справочной литературе.

Выбор типа двигателя производится по следующим показателям:
         а) Роду тока. Род тока и величина напряжения должны соответствовать сетям переменного или постоянного тока данного предприятия.
         б) Конструктивного исполнения, которое должно соответствовать условиям его компоновки с исполнительным органом РМ. При этом учитывается расположение вала и способ крепления двигателя.
         в) На соответствие условиям окружающей среды. Двигатели изготавливают в следующих климатических исполнениях: У (умеренный климат), УХЛ (умеренный и холодный климат), Т (тропический), М (морской).
        г) По степени защиты оболочки двигателя. Машины выпускают в следующих исполнениях:
               IP10, IP20 – машина, защищенная от прикосновения и попадания посторонних предметов;
               IP11…IP43 – машина, защищенная от капель воды , от прикосновения и попадания посторонних предметов;
               IP44…IP58 – закрытая машина, защищенная от брызг, прикосновения и попадания посторонних предметов и т.д.
        д)   По способу охлаждения – разделяют на машины с естественным охлаждением, с самовентиляцией, имеющие вентилятор на валу двигателя (защищенные или закрытые) и с независимой вентиляцией.