Автоматизированный электропривод отрасли: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию, страница 15

Постоянные потери могут быть рассчитаны следующим образом

,                              (5.13)

где

,                                        (5.14)

ΔРпер.ном – номинальные переменные потери мощности;

для двигателя постоянного тока:

;                               (5.15)

для асинхронного трехфазного двигателя:

;                  (5.16)

Rя, R΄2, R1 – сопротивления обмоток якоря, ротора (приведенное) и статора, Ом;

Iя.ном – номинальный ток якоря, А;

I1ном, I΄2ном – номинальный ток статора и номинальный приведенный ток ротора, А;

ηном – номинальный КПД двигателя.

Если же на интервалах нагрузочной диаграммы скорость изменяется (пуск, торможение, переход с одной скорости на другую), то средние потери рассчитывают непосредствено

,                         (5.17)

используя кривые тока (или момента) и скорости на интервале

,                                (5.18)

где

.

Для двигателя постоянного тока

,                    (5.19)

для асинхронного двигателя

.          (5.20)

В частном случае при постоянном моменте двигателя на i-ом интервале и линейном задании скорости на этом интервале средние потери мощности на i-ом интервале:

для ДПТ НВ

,                       (5.21)

для АД

.                  (5.22)

Более удобными, но менее точными методами являются методы эквивалентных величин. Из этих методов наиболее общим является метод эквивалентного тока. Двигатель будет удовлетворять условиям нагрева, если соблюдается условие

.                                               (5.23)

Для самовентилируемого двигателя, работающего в длительном режиме, эквивалентный ток за цикл определяется с учетом ухудшения условий охлаждения при пуске, торможении и паузах

,                      (5.24)

где Ιi – ток двигателя на i-ом интервале;

tо.i – продолжительность i-ой паузы;

tn.m.i – продолжительность пуска (торможения) на i-ом интервале;

tу.i – продолжительность установившегося движения на i-ом интервале;

l – количество пауз;

m – число интервалов пуска и торможения;

n – число рабочих интервалов в цикле;

N – количество интервалов установившегося движения;

αо – коэффициент ухудщения условий охлаждения при пуске, торможении двигателя с самовентиляцией (αо≈0,75 для двигателей постоянного тока; αо≈0,5 для асинхронных двигателей);

βо – коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения самовинтелируемого двигателя при отключении (βо=0,5 для закрытых двигателей и βо=0,3 для защищенных).

Метод эквивалентного тока неприменим для короткозамкнутых двигателей с глубокими пазами или двойной беличьей клеткой, так как сопротивления их роторов сильно изменияются в пусковых и тормозных режимах. Здесь следует применять метод средних потерь.

Метод эквивалентного момента применяется для двигателей, работающих с постоянным магнитным потоком (двигатели постоянного тока независимого и параллельного возбуждения, асинхронные двигатели, работающие при скольжениях, меньших критического). Условием правильного выбора двигателя по нагреву будет:

.                                           (5.25)

Эквивалентный момент самовентилируемого двигателя, работающего в длительном режиме с переменной нагрузкой определяется по формуле, аналогичной (5.24):

.        ,  (5.26)

Самое ограниченное применение имеет метод эквивалентной мощности, которым можно воспользоваться, если магнитный поток и скорость двигателя неизменны. Обычно такие условия возникают при работе двигателя с переменной нагрузкой и примерно постоянной скоростью.

Если нельзя воспользоваться методом эквивалентного момента (двигатель постоянного тока смешанного или последовательного возбуждения, АД в пускотормозных режимах), то по имеющимся значениям нагрузочной диаграммы электропривода строится приближенная токовая диаграмма за цикл. Затем по приближенной токовой диаграмме рассчитывается эквивалентный ток по формуле (5.22) и сравнивается с номинальным током.

В повторно-кратковременном режиме метод эквивалентных величин имеет некоторые особенности. Здесь эквивалентные ток и момент определяются только для рабочих участков (без пауз):