Расчет мощности электродвигателя. Максимальный момент подъемного двигателя. Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы, страница 11

Рисунок 12.4 Тахограмма и изменение тока во времени

Номинальный ток выбранного двигателя 1455 А, как видно из рисунка 12.4 первые 20,01 секунды двигатель работает с перегрузом, учтем это в следующем пункте расчета.

13 УТОЧНЕННАЯ ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПО УСЛОВИЯМ ПЕРЕГРУЗКИ И НАГРЕВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Уточненную проверку произведем по диаграммам, полученным в пункте 12 (рис. 12.4). Применим метод эквивалентного тока.

13.1 Проверим работоспособность двигателя по условиям перегрузки

По рисунку 12.3 по диаграмме M = f(t), находим максимальный момент M_макс  =336 . Электродвигатель работоспособен по условиям перегрузки, если

,                                                    (13.1)

где к – коэффициент, характеризующий тип электропривода; для асинхронных двигателей к = 1,3, для двигателей постоянного тока к = 1,0

, следовательно, двигатель по условиям перегрузки выбран, верно.

13.2 Для проверки работоспособности электропривода по условиям нагревания двигателя воспользуемся методом эквивалентного тока (эквивалентный ток это такой ток, при котором двигатель нагревается также как при изменяющемся токе). Приведем эквивалентированную диаграмму токов

t, c

 

Рисунок 13.1 Диаграмма изменения эквивалентного тока

,                                        (13.2)

где α_i – коэффициенты, учитывающие условие охлаждения самовентилируемых электродвигателей на малых скоростях. Вследствие применения для подъемного двигателя принудительной вентиляции α_i = 1, т.е.

,                                          (13.3)

13.2.1 По тахограмме найдем реальную продолжительность включения по формуле (9.4)

, где - время работы и цикла соответственно, с

13.2.2 Стандартная продолжительность включения шахтных двигателей  (по справочнику /2/). Пересчитаем эквивалентный ток на

,                                          (13.5)

Условие (13.3) выполняется (I_н = 1455), следовательно, выбранный двигатель в проектируемом электроприводе подходит по условиям нагрева.

13.3 Завышение мощности подъемного двигателя объясняется перегрузкой двигателя при смене канатов, когда одна ветвь нагружена сосудом, а сосуд другой ветви удерживается стопорными кулаками.

14 ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Оценка энергетической эффективности включает расчет средних за цикл значений коэффициента полезного действия и коэффициента мощности.

14.1 С помощью средств MATLAB6p5/Simulink реализуем модель, для получения диаграммы изменения кпд во времени

Рисунок 14.1

14.2 Т.е. коэффициент полезного действия представляет собой

,                                (14.1)

η

В результате получим

t, c

Рисунок 14.2 η_эд = f(t)

14.3 Найдем среднее значение КПД электродвигателя (утем только время работы двигателя):

14.3 Электропривод состоит из последовательно соединенных тиристорного преобразователя и двигателя, поэтому КПД ЭП:

14.4 Коэффициент мощности

Косинус угла управления можно найти как , при этом используя полученный угол, можно зная угол коммутации (γ = 3° - 11°), найти коэффициент мощности по следующей формуле

,                                         (14.2)

14.4 Представим модель MATLAB6p5/Simulink получения мгновенного коэффициента мощности

Рисунок 14.3

χ

Таким образом, пользуясь выражением (14.2), можно построить зависимость коэффициента мощности от времени

t, c

 

Рисунок 14.3 χ= f(t)

Вследствие работы двигателя не на номинальных оборотах коэффициент мощности снижен.

14.5 Определяем средний коэффициент мощности за цикл (при расчете учитываем только рабочее время):

χ_ср = 0,58

15 ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ЖИВУЧЕСТЬ ЭЛЕКТРОПРИВОДА