Эксплуатация электрооборудования сельскохозяйственной техники и агрегатов: Учебно-методическое пособие по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы, страница 4

Промышленностью выпускаются электрические изделия со степенью защиты от  IP 00( незащищенные , открытого исполнения) до IP 68 (закрытого исполнения для неограниченной эксплуатации в воде)

Для большинства условий с/х производства используется электрооборудование со степенью защиты не ниже IP 44 (защиты от прикосновения к токоведущим частям , проникновения внутрь твердых тел размером более 1 мм и защита от брызг воды любого направления ) или IP 54 (защита от прикосновения и пыли , а так же от струй воды любого направления).

МАРКИРОВКА ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ  4А

4А---четвертая серия ,асинхронный , закрытого исполнения , станина и щиты чугунные;

4АН—защищенного исполнения ;

4АР—с повышенным пусковым моментом ;

4АС—с повышенным скольжением ротора;

4АХ—станина алюминиевая, щиты чугунные ;

4АА—станина и щиты из алюминия ;

50….355—высота оси вращения, мм ;

S, M, L--- короткая, промежуточная, длинная станина ;

А, В—первая, вторая длина сердечника статора ;

2,4,6,8,10,12—число полюсов обмотки статора ;

С—с/х  назначения ( при отсутствии «С» общего назначения );

У, УХЛ, Т, М, ОМ—климатическое исполнение (для умеренного, умеренно холодного, тропического, морского ,умеренно холодного морского климата);

1,2,3,4,5--- условия размещения.

Выбор электрических двигателей по мощности

Номинальная мощность выбранного двигателя должна быть по возможности близкой к расчётной мощности рабочей машины. Если Рн  двигателя значительно больше Ррасч – снижается КПД и cos φ   электродвигателя и удорожается его эксплуатация. Если Рн двигателя меньше Ррасч -  двигатель будет работать с перегрузкой. Его температура может превысить допустимое значение, что приводит к снижению электрической прочности изоляции, быстрому её старению и выходу из строя двигателя.

Задача выбора двигателя по мощности осложняется тем, что нагрузка на его валу в процессе работы, как правило, изменяется во времени. Поэтому для обоснованного выбора двигателя по мощности необходимо знать характер изменения нагрузки во времени, т.е. его будущий режим работы.

Промышленностью выпускаются электрические двигатели для длительного режима работы (режим S1), кратковременного (режим S2) и повторно-кратковременного режима S3 с установленной относительной продолжительностью включения ПВ = 15, 25, 40 и 60%.

Целью задач 1…10 является овладение методикой выбора электрических двигателей режима S1 с постоянной нагрузкой на валу.

Наиболее просто выбираются двигатели по известной мощности рабочей машины. Если мощность неизвестна, то расчётная мощность двигателя определяется по эмпирическим формулам, приводимым в каталогах на сельскохозяйственную технику или в справочниках (Л2).

ПРИМЕР 1

Выбрать электрический двигатель для режима S1 с постоянной нагрузкой к рабочей машине с номинальной мощностью Рр.м. = 11,5 кВт и номинальной частотой вращения 1700 об/мин. Место установки под навесом, передача – цепная.

                                                      Решение

1. Расчётная мощность двигателя:

                 Рр.м

Ррасч=-----------; кВт

ηп

Где ηп – КПД передача от двигателя к рабочей машине.

                        11.5

      Ррасч =-------------- =11.9  кВт   

                        0.97

Из каталога на электрические двигатели (см. табл. 4) выбираем двигатель с номинальной мощностью большей или равной расчётной, номинальной частоте вращения как можно ближе к частоте вращения рабочей машины или согласно рекомендациям (см. стр.6) с необходимой категорией размещения и степенью защиты.

Выбираем двигатель типа 4А160S4CУ2 со степенью IP54, имеющий параметры: Рн=15 кВт, nн=I465 об/мин.;  ηн=0, 89; Cosφн=0,88; Км=2,26; Кп=1,2; Кмин=1,05; Кi=7

Двигатель выбран правильно , если его номинальная мощность больше или равна расчетной  Рн=15 кВт >Ррасч.= 11.9 кВт

2. Проверяем выбранный электродвигатель на возможность запуска при снижении напряжения в питающей сети на 10 %.

  Номинальная угловая частота вращения вала двигателя

                       ωн= π* nн / 30 ;                                                                                                    

где n –число оборотов в минуту

                         ωн=3.14*1465/ 30=153.337рад/с

  Номинальный момент двигателя

                             Мн =Рн /ωн; Н*м

                              Мн=15*1000/ 153.337=97.824 Н м

  Статический момент сопротивления рабочей машины

                            Мс =Ррасч /ωн ;  Н*м

                            Мс=11.9*1000 /153.337=77.607 Н м

  Номинальный момент двигателя по условиям запуска

                            Мн пуск =1,25* Мс /Кмин* u²

                          Где  Кмин- кратность минимального момента двигателя

                           U   -относительное снижение напряжение сети (при снижении на 10% u=0,9)

       Мн пуск= 1,25 *77.607 /1.05 *0.9²= 114.061 Н м

Условия запуска двигателя при снижении напряжения в сети :

                    Мн>Мн пуск                                                                                                         

Вывод:  так как условия запуска двигателя не выполняются

            Мн=97.824 Н м <Мн пуск=114.061 Нм

то необходимо принять к установке двигатель с номинальной мощностью на одну ступень больше . Окончательно выбираем двигатель типа 4 А160М4СУ2   с Рн = 18.5 кВт.

Характеристики передач

таблица 3

№ п.п	Тип передачи	КПД
1	Клиноременная	0,95…0,96
2	Цепная	0,96…0,97
3	Зубчатая сухая	0,93…0,95
4	Зубчатая в масле	0,95…0,98
5	Ременная	0,85…0,9
6	Муфта	0,98

ПРИМЕР 2

Выбрать электрический двигатель для привода барабанной картофелесортировки производительностью Q=5 т/ч, расположенной

На открытом воздухе. Передача цепная, удельные затраты энергии – А=0,21 кВт ч/т.