3.2.2. Проверка двигателя по нагреву и перегрузке. Коэффициент перегрузки двигателя


3.2.2. Проверка двигателя по нагреву и перегрузке

Располагая графиком суммарного момента (с учетом динамических моментов), можно произвести проверку двигателя по нагреву методом эквивалентного момента. Для механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме, нужно рассчитать продолжительность включения двигателя

, (3.9)

где – соответственно суммарное время пуска установившегося движения, торможения и пауз.

Эквивалентный момент в общем случае определяется как:

, (3.10)

Здесь и– коэффициенты, учитывающие ухудшение охлаждения двигателя соответственно при пуске (торможении) и остановке.

При расчете нужно учитывать режим работы двигателя, так при повторно-кратковременном режиме работы время паузt0 в формуле (3.10) исключается.

Полученную величину эквивалентного момента при повторно-кратковременном режиме необходимо привести к ближайшей стандартной продолжительности включения по формуле

, (3.11)

Двигатель проходит по нагреву, если,. Если номинальный момент двигателя меньше эквивалентного, то нужно выбирать по каталогу другой ближайший больший двигатель и повторить расчеты.

Проверка двигателя по перегрузке производится с помощью неравенства

, (3.12)

где – максимальный момент по нагрузочной диаграмме;

–коэффициент перегрузки двигателя по моменту, задается в каталоге для данного двигателя.

4. Расчет характеристик электродвигателя

4.1. Расчет и построение электромеханических и механических характеристик электродвигателя

Электромеханической характеристикой называется зависимость угловой скорости двигателя от тока главной цепи, то есть .

Механической характеристикой называется зависимость угловой скорости двигателя от развиваемого им момента на валу, то есть .

Электромеханические и механические характеристики можно изобразить в виде графиков.

Для асинхронного двигателя уравнения механической характеристики выражается формулами [2,5]

, (4.1)

, (4.2)

где – критический момент, развиваемый электродвигателем, Н м;

–критическое скольжение, соответствующее ;

–текущее значение скольжения;

–коэффициент, учитывающий отношение сопротивления обмотки статора к приведенному сопротивлению ротора.

Для двигателей большой мощности можно принять , тогда уравнение механической характеристики принимает вид

, (4.3)

Приведенные уравнения позволяют по паспортным данным машины определить ее естественную характеристику M=f(s). Для этого предварительно вычисляют величины

,

затем, задаваясь скольжением в пределах s=О—I, по уравнению механической характеристики (4.1) или (4.2) определяют значения момента M и строят механическую характеристику.

Для всех типов асинхронных двигателей при построении механических характеристик в тормозных режимах необходимо учитывать изменение величины и знаков перед скольжением и моментом на валу [2, 5].

4.2. Расчет пусковых и тормозных устройств электродвигателей

4.2.1. Расчет пусковых сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором

Пуск в ход асинхронных электродвигателей с фазным ротором производится с помощью резистора, включенного в цепь ротора. Это уменьшает начальный пусковой ток и позволяет получить пусковой момент, близкий к максимальному моменту двигателя. Ступени пускового резистора могут служить также для регулирования скорости вращения двигателя. В этом случае пускорегулирующие резисторы должны выдерживать, без опасного для них нагрева, достаточно длительное включение.

Рассчитывают эти резисторы двумя способами: графическим и аналитическим.

Графический метод основан на прямолинейности механических характеристик и аналогичен расчету для двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Методики графического расчета пусковых сопротивлений для указанных двигателей приведены в [5,6,7], примеры расчета показаны в [5], с. 203-206.

При аналитическом расчете необходимо задаваться двумя величинами из трех: М1, М2, m. Для асинхронных двигателей обычно принимают М1=(180-250) от МН; М2=(110-120) от МН, где МН- номинальный момент двигателя, который принимается равным нагрузочному МС, т.е. МН=МС.Н.

При аналитическом расчете необходимо помнить, что для асинхронных двигателей обычно принимают 3-5 ступеней ускорения. Если число ступеней неизвестно, то их можно определить по выражению:

, (4.3)

где m - число ступеней резистора,

М1 - максимальный пусковой момент,

sH - номинальное скольжение электродвигателя,  -

;

- отношение максимального пускового момента к переключающему.

Если число ступеней резистора известно, то 1 можно определить по следующим формулам:

- для нормального режима пуска (задаемся моментом М2)

, (4.4)

- для форсированного режима пуска (задаемся М1)

, (4.5)

Сопротивление отдельных секций резистора каждой фазы

В последних выражениях Rр - сопротивление фазы обмотки ротора

, (4.6)

где sH - номинальное скольжение электродвигателя;

E2k - линейное напряжение между кольцами неподвижного ротора, В;

I2ном - номинальный ток ротора, А.

Если задана искусственная механическая характеристика (полностью или частично) или отдельная точка этой характеристики с координатами и,Mи, то сопротивление секции резистора можно определить по одной из двух формул:

, (4.7)

где skи и ske - критическое скольжение на искусственной и естественной характеристиках;

sи и se - скольжения двигателя соответственно на искусственной и естественной характеристиках, соответствующие моменту Ми.

studfiles.net

Значение - коэффициент - перегрузка

Значение - коэффициент - перегрузка

Cтраница 1

Значение коэффициента перегрузки kmf в ( 2 - 8) зависит от условий пуска и самозапуска электродвигателей нагрузки.  [1]

Значения коэффициентов перегрузки, указанные в скобках, должны применяться при расчете конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение постоянной нагрузки ухудшает условия работы конструкций.  [3]

Значения коэффициента перегрузки k для различных двигателей следующие.  [4]

Значения коэффициентов перегрузки, поставленные в скобки, принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузки снижает несущую способность конструкций.  [6]

Значения коэффициентов перегрузки, указанные в скобках, принимают в тех случаях, когда уменьшение нагрузок от веса строительных конструкций и грунтов вызывает ухудшение работы конструкций, например при расчете конструкций на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания и скольжения.  [7]

Значение коэффициента перегрузки п при расчете элементов покрытия принимается в зависимости от отношения нормативного веса покрытия g к нормативной снеговой нагрузке рн ( см. гл.  [8]

Значения коэффициента перегрузки / Сп, учитывающего влияние на статистическую прочность и выносливость динамических нагрузок, для цепных передач буровых установок с дизель-гидравлическим приводом и электроприводом на постоянном токе приведены ниже.  [9]

Значения коэффициентов перегрузки и условии работы, предусмотренные СНиП П - В.  [10]

Указанные в скобках значения коэффициентов перегрузки принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузок от веса строительных конструкций и грунтов вызывает ухудшение работы конструкций, например, при расчете конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, скольжения и всплытия.  [11]

Указанные в скобках значения коэффициентов перегрузки принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузок от веса строительных конструкций и грунтов вызывает ухудшение работы конструкций, например, при расчете конструкций на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания и скольжения.  [12]

Указанные в скобках значения коэффициентов перегрузки ( 0 9) принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузок от веса строительных конструкций вызывает ухудшение их работы, например при расчете конструкций на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания и скольжения.  [13]

На рис. 145 дано значение коэффициента перегрузки в функции X при законах нарастания момента по прямой а и по синусоиде б без учета демпфирования.  [14]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Коэффициент - тепловая перегрузка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Коэффициент - тепловая перегрузка

Cтраница 1

Коэффициент тепловой перегрузки при рассматриваемом режиме определяется следующим образом.  [1]

Коэффициент тепловой перегрузки для этого режима находится на том основании, что для цикла работы, достаточно удаленного от начала, температура колеблется в пределах от т0 до ту.  [2]

Мощность двигателя в этом случае определяют исходя из его перегрузочной способности, характеризующейся коэффициентом тепловой перегрузки.  [3]

Мощность электродвигателя в данном случае определяют, исходя из его перегрузочной способности, характеризующейся коэффициентом тепловой перегрузки.  [5]

При использовании для кратковременной работы двигателей, предназначенных для работы в длительном режиме, мощность выбирается по коэффициенту тепловой перегрузки, который рассчитывается с помощью уравнения нагревания двигателей. Часто в этом случае условиями, определяющими требуемую мощность двигателя, являются перегрузочная способность и пусковой момент.  [6]

Формулой ( 93) пользуются при изменении продолжительности рабо-i ты, если известны постоянная времени нагревания двигателя и коэффициент тепловой перегрузки.  [8]

По формуле ( 6 - 46) построены кривые, представленные на рис. 6 - 19, которые дают значения коэффициентов тепловой перегрузки в зависимости от продолжительности включения при различных значениях tp / TR. Точки, лежащие на оси ординат, где е 0, соответствуют кратковременному режиму работы. В этой точке независимо от значения tp / Tu сходятся все кривые. Это и понятно, так как указанная точка отвечает длительному режиму работы двигателя.  [10]

По формуле ( 6 - 46) построены кривые, представленные на рис. 6 - 17, которые дают значения коэффициентов тепловой перегрузки в зависимости от продолжительности включения при различных значениях tp / TN. Точки, лежащие на оси ординат, где е 0, соответствуют кратковременному режиму работы. Tn сходятся все кривые.  [11]

Для перехода от одной мощности электродвигателя к другой при изменении продолжительности работы пользуются формулой ( 6 - 10), если известны постоянная времени нагревания двигателя и коэффициент тепловой перегрузки.  [12]

Для перехода от мощности двигателя для одного значения продолжительности работы к другому пользуются формулой ( 6 - 10), если известны постоянная времени нагревания двигателя и коэффициент тепловой перегрузки.  [13]

Электродвигатели имеют одну особенность. При работе их с циклическими нагрузками происходит дополнительный нагрев двигателей по сравнению с работой на постоянной нагрузке. Поэтому на практике для учета этого явления вводится так называемый фактор цикличности, при помощи которого определяется номинальная мощность электродвигателя. Фактор цикличности не есть величина постоянная: он изменяется от 0 55 до 0 75 в зависимости от типа электродвигателя и коэффициента тепловой перегрузки.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

9.6. Расчет мощности двигателя при

кратковременном режиме работы (S2)

График работы двигателя в кратковременном режиме приведен на рис. 9.30. Исходя из определения этого режима, можно ограничиться рассмотрением лишь

Рис. 9.30. График работы дви­гателя в кратковременном ре­жиме работы.

Рис. 9.31. Зависимость коэффи­циентов тепловой рт и механиче­ской рм перегрузок от относи­тельного времени работы.

одного периода работы двигателя для установления его пре­вышения температуры, определяемого уравнением

Если выбрать двигатель, рассчитанный для продолжи­тельного режима мощностью Ркр, то, очевидно, при крат­ковременном режиме превышение температуры не достиг­нет установившегося значения τу к концу рабочего пери­ода tр, как это видно из рис. 9.30 (кривая 1). Поэтому в этом случае двигатель недоиспользуется по нагреву.

При заданной нагрузке и времени рабочего периода tp в тепловом отношении полностью будет использован дви­гатель меньшей мощности; в этом случае превышение тем­пературы ко времени tp будет равно τдоп (кривая 2 на рис. 9.30). При этом двигатель кратковременно будет перегружаться, а установившаяся температура для него окажется равной τу’ > τу = τдоп. Перегрузка может быть значительной при малых tp.

Соотношение между τу’ и τу может быть найдено из выражения

где Tн.ср — среднее значение постоянной времени нагрева в начале и в конце процесса нагрева, Tн.ср = ( Tн.нач + + Tн.кон)/2; τу = ΔРном/А и τу’ = ΔРкр/A; ΔPкр- по­тери мощности в двигателе при нагрузке Ркр.

Отношение потерь при кратковременной нагрузке к но­минальным называется коэффициентом термической пере­грузки и может быть получено из (9.100):

(9.101)

Зависимость рт = f (tp/Tн.ср) показана на рис. 9.31.

По коэффициенту термической перегрузки можно найти коэффициент механической перегрузки, равный отношению мощности Pкр к номинальной мощности Рном при продол­жительной нагрузке, т. е. рм = Ркр/ Рном.

Действительно,

(9.102)

отсюда

(9.103)

где а = ΔРк,ном/ΔРυ,ном — отношение постоянных потерь к переменным при номинальной нагрузке.

Подставляя в (9.103) значение рт из (9.101), получаем:

(9.104)

По (9.104) и заданному коэффициенту а может быть по­строена зависимость коэффициента механической пере­грузки рм от относительного времени работы tp/Tн.ср (рис. 9.31, кривая рм).

Пренебрегая постоянными потерями (а = 0), выражение (9.103) можно записать:

(9.105)

Если нагрузка в рабочий период меняется, то в расчет­ные формулы вводится вместо Ркр эквивалентная мощность за время tр.

Расчет мощности двигателей при кратковременной на­грузке и применении двигателей, предназначенных для продолжительного режима, производится из соображений допустимых нагрева и перегрузки, при этом номинальные мощности равны:

(9.106)

(9.107)

здесь kд — допустимая перегрузочная способность двига­теля. Значения kд приведены ниже:

Тип двигателя kд

Двигатели постоянного тока 2— 2,5

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым

ротором нормального исполнения 1,7— 2,2

То же с фазным ротором …….. 2,0 — 2,5

Синхронные двигатели . . … 2,0 — 2,5

При задании графика нагрузки в виде i = f (t) иди М — φ (t) в расчетные формулы вместо мощности Ркр вво­дится соответствующее значение тока или момента.

Из анализа кривых на рис. 9.31 видно, что уже при tp/Tн.ср ≤ 0.35 и допустимой перегрузке по нагреву коэф­фициент механической перегрузки становится равным 2,5, что для двигателей постоянного тока оказывается предель­ным. Асинхронные двигатели допускают меньшую пере­грузку; кроме того, если учесть еще возможное понижение напряжения питающей сети, то она будет еще меньше, поэ­тому двигатели, предназначенные для продолжительного режима и используемые в кратковременном режиме работы, редко рассчитываются из условий допустимого нагрева, так как в большинстве случаев они недоиспользуются в теп­ловом отношении. Лучшее использование двигателей по нагреву при небольших значениях tp/Tн.ср может быть в случае применения двигателей специального исполнения, отличающихся повышенной перегрузочной способностью; асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором долж­ны также иметь большой пусковой момент.

Двигатели, предназначенные для кратковременного ре­жима работы, выпускаются заводами с нормированной дли­тельностью работы в 10, 30, 60 и 90 мин. Следовательно, вы­бранный по каталогу двигатель для этого режима может быть загружен номинальной мощностью в течение указан­ного времени, и он будет полностью использован по на­греву.

Если же время работы двигателя отличается от ката­ложного, то можно найти нагрузку Ркр, при которой двига­тель будет полностью использован по нагреву из следую­щих соображений.

Превышение температуры двигателя с номинальной на­грузкой и нормированным временем tр,кат равно:

(9.108)

где Тн — постоянная времени нагрева при кратковремен­ном режиме работы.

В течение фактического времени tр с нагрузкой, отлич­ной от номинальной, превышение температуры будет:

(9.109)

здесь ΔРкр — потери при кратковременной нагрузке, от­личной от номинальной.

По аналогии с предыдущим коэффициент термическойперегрузки

откуда

(9.110)

Если tp < tр,кат двигатель должен быть также проверен на допустимую перегрузку.

studfiles.net

Режимы работы электроприводов — Часть 2

S1 – продолжительный номинальный режим работы.

Этот режим работы характеризуется неизменной нагрузкой на валу двигателя в течение всего времени его работы.

Температурный режим двигателя следующий: он разогревается до установившегося перегрева и продолжает работать с этим перегревом весь период работы. Происходит это, потому что потери в двигателе на всем отрезке его работы будут постоянными, как только в двигателе установится квазистационарный процесс, то есть когда количество тепла, выделяемого внутри электродвигателя равно количеству тепла, отдаваемого электродвигателем в окружающую среду.

При таком режиме двигатель моет работать не только с постоянной, но и с циклической нагрузкой.

S2 – кратковременный режим работы с номинальной нагрузкой.

Этот режим работы характеризуется чередованием периодов с неизменной нагрузкой с периодами отключения двигателя.

В этом режиме за время работы tр превышение температуры двигателя достигает τдоп, а за время отключения t0 электродвигатель остывает до температуры окружающей среды. Если в этом режиме использовать электродвигатель, рассчитанный на длительный режим работы, то при кратковременном режиме работы в конце рабочего периода tр превышение температуры не достигает допустимого значения, то есть электрический двигатель будет недоиспользован по нагреву, а, следовательно, и по мощности. Для полного использования по нагреву двигатель необходимо перегрузить по мощности на валу. Другими словами, для кратковременного режима работы надо выбрать двигатель меньшей мощности. Чтобы количественного оценить перегрузку двигателя и его перегрев используются коэффициенты термической и механической перегрузок.

Коэффициентом термической перегрузки называется отношение потерь при кратковременном режиме работы к потерям при номинальном режиме работы.

pт = Δpкр/Δpн = (τуст/τдоп)•(1 – e-t/Tн)

Коэффициент термической перегрузки изменяется по экспоненциальному закону.

Определяется коэффициент термической перегрузки с помощью зависимости коэффициента термической перегрузки от относительной продолжительности рабочего режима tр/Tн. В справочных данных приводятся универсальные зависимости коэффициентов термической и механической перегрузок.

Коэффициент механической перегрузки Pн – отношение мощности при кратковременном режиме к мощности при номинальном.

Pм = Pкр/Pн

Коэффициенты термической и механической перегрузки связаны между собой функцией:

Pм = √Pт

Коэффициенты механической и термической перегрузки зависят от отношения постоянных потерь к переменным потерям в номинальном режиме.

a = k/vн

Если из типовых характеристик определить коэффициент термической перегрузки при отношении рабочего времени к номинальному при tр/Tн = 0,4÷0,3, то он будет лежать в пределах Pм = 2÷2,5.

Все электродвигатели рассчитываются на перегрузку по моменту в 2,5÷3 раза. Отсюда следует, что при отношении рабочего времени к нагреву tр/Tн = 0,3÷0,4 машина будет работать с допустимой перегрузкой.

Похожие материалы:

el-dvizhok.ru

Расчетные нагрузки и коэффициенты перегрузки

15. Расчетные нагрузки определяются умножением нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки с учетом указаний п. 5 и 9.

При расчете конструкций опор, фундаментов и оснований по первой группе предельных состояний (на прочность и устойчивость) коэффициенты перегрузки должны приниматься по таблице.

При расчете опор, фундаментов и оснований в монтажных режимах на все виды нагрузок вводится единый коэффициент перегрузки = 1,1, за исключением нагрузок от массы монтера и монтажных приспособлений, для которых коэффициент пepeгpyзки принимается равным 1,3.

16. Новые типы массовых опор и фундаментов подлежат проверке испытанием опытных образцов.

Коэффициенты перегрузки

Наименование нагрузки

Коэффициент перегрузки

От собственного веса строительных конструкций, проводов, тросов и оборудования ВЛ

1,1 (0,9)*

От веса гололеда на проводах и тросах

2,0

От веса гололеда на конструкции опоры

1,3

Ветровая на конструкции опор:

при отсутствии гололеда на проводах и тросах

1,2

при наличии гололеда на проводах и тросах

1,0 (1,2)**

Ветровая на провода и тросы:

свободные от гололеда

1,2

покрытые гололедом

1,4

Горизонтальные нагрузки от тяжения проводов и тросов, свободных от гололеда или покрытых гололедом

1,3 (1,5)***

От веса монтеров и монтажных приспособлений

1,3

_____________________________

* Значение, указанное в скобках, должно приниматься в случае, когда уменьшение вертикальной постоянной нагрузки ухудшает условия работы конструкции (например, при расчете анкерных болтов, фундаментов и оснований при выдергивании).

** Значение, указанное в скобках, принимается в случае учета гололедных отложений на конструкциях опор.

*** Значение, указанное в скобках, принимается для проводов с креплением на штыревых изоляторах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

(СПРАВОЧНОЕ) К ГЛ. 7.3

Категории и группы взрывоопасных смесей

ПО ПИВРЭ И ПИВЭ

До введения в действие стандартов на взрывозащищенное электрооборудование последнее разрабатывается и маркируется по "Правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования" (ПИВРЭ) ОАА.684.053 -67. Кроме того, в эксплуатации имеется электрооборудование, разработанное и маркированное по "Правилам изготовления взрывозащищенного электрооборудования (ПИВЭ), утвержденным в 1960 и 1963 гг.

Таблица П1.1

Категории взрывоопасных смесей

Категория

Критический зазор, мм

1

Более 1,00

2

От 0,65 до 1,00

3

Oт 0,35 до 0,65

4

До 0,35

Таблица П1.2

Группы взрывоопасных смесей по ПИВРЭ ОАА.684.053-67

Группа

Температура самовоспламенения, °С

Т1

Более 450

Т2

" 300 до 450

ТЗ

" 200 до 300

Т4

" 135 до 200

Т5

" 100 до 135

Таблица П1.3

Группы взрывоопасных смесей по ПИВЭ

Группа

Температура самовоспламенения, °С

А

Более 450

Б

" 300 до 450

Г

" 175 до 300

Д

" 120 до 175

1. Категории взрывоопасных смесей по ПИВРЭ ОАА.684.053-67 и ПИВЭ, утвержденным в 1960 и 1963 гг., приведены в табл. П1.1.

Указанные в табл. П1.1 значения критического зазора непригодны для контроля ширины щели взрывонепроницаемых оболочек в эксплуатации.

Контроль параметров взрывозащиты взрывозащищенного электрооборудования необходимо производить по чертежам средств взрывозащиты, имеющимся в эксплуатационных документах на конкретное взрывозащищенное электрооборудование, а при их отсутствии следует руководствоваться гл. 3.4 "Электроустановки во взрывоопасных зонах" ПЭЭП и ПТБ при эксплуатации электроустановок потребителей.

2. Группы взрывоопасных смесей по ПИВРЭ ОАА.684.053 -67 приведены в табл. П1.2.

3. Группы взрывоопасных смесей по ПИВЭ приведены в табл. П1.3.

4. При выборе электрооборудования с маркировкой по взрывозащите по ПИВРЭ ОАА.684.053-67 и по ПИВЭ взрывозащищенность электрооборудования для взрывоопасных смесей определяется по табл. П1.4 и П1.5.

Таблица П1.4

Категория взрывоопасной смеси по классификации ПИВРЭ и ПИВЭ

Категория взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011-78, для которой электрооборудование является взрывозащищенньм

1

IIА

2

IIА

3

IIА, IIB

4

IIА, IIB, IIС

Таблица П1.5

Группа взрывоопасной смеси в маркировке по взрывозащите

электрооборудования, изготовленного по

Группа взрывоопасной смеси по

ГОСТ 12.1.011-78,

для которой электрооборудование является взрывозащищенным

ПИВРЭ

ПИВЭ

Т1

А

Т1

Т2

Б

Т1, Т2

Т3

-

Т1-ТЗ

Т4

Г

Т1-Т4

Т5

Д

Т1-Т5

5. Взрывозащищенное электрооборудование, выполненное по ПИВРЭ или ПИВЭ для 2-й категории (цифра 2 в маркировке по взрывозащите), допускается применять во взрывоопасных смесях категории IIB (указаны в табл. 7.3.3), за исключением взрывоопасных смесей с воздухом коксового газа (IIBT1), окиси пропилена (IIBT2), окиси этилена (IIBT2), формальдегида (IIBT2), этилтрихлорсилана (IIBT2), этилена (IIBT2), винилтрихлорсилана (IIBT3) и этилдихлорсилана (IIПТЗ). Возможность применения указанного электрооборудования во взрывоопасных смесях категории IIB, не перечисленных в табл. 7.3.3, необходимо согласовать с испытательными организациями.

6. Взрывозащищенное электрооборудование, имеющее в маркировке по взрывозащите обозначение 4а и изготовленное по ПИВРЭ, не является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей с воздухом ацетилена, метилдихлорсилана и трихлорсилана.

7. При выборе электрооборудования, имеющего взрывонепроницаемую оболочку и изготовленного по ПИВЭ, для взрывоопасных смесей категории IIC необходимо руководствоваться инструкциями по монтажу и эксплуатации на конкретные изделия, в которых указывается, для каких именно взрывоопасных смесей категории IIC электрооборудование является взрывозащищенным.

8. Электрооборудование, изготовленное по ПИВЭ и имеющее в маркировке по взрывозащите обозначение А, является также взрывозащищенным и для взрывоопасных смесей группы Т2, температура самовоспламенения которых выше 360 °С, а электрооборудование, имеющее в маркировке по взрывозащите обозначение Б, является взрывозащищенным и для взрывоопасных смесей группы ТЗ, температура самовоспламенения которых выше 240 °С.

9. Электрические машины и аппараты с видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" в средах со взрывоопасными смесями категории 4 по классификации ПИВРЭ и ПИВЭ должны быть установлены так, чтобы взрывонепроницаемые фланцевые зазоры не примыкали вплотную к какой-либо поверхности, а находились от нее на расстоянии не менее 50 мм

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

(СПРАВОЧНОЕ) К ГЛ. 7.3

studfiles.net

По нагреву и перегрузочной способности двигателя и преобразователя

ТОП 10:

 

Указанные проверки предварительно выбранного электропривода выполняют после расчета переходных процессов и построения нагрузочных диаграмм.

Проверка на заданную производительность состоит в сравнении рассчитанного времени работы электропривода с заданным временем.

Проверку выбранного двигателя по нагреву следует выполнять, как правило, методом эквивалентного тока:

, (4.62)

где Ii – среднеквадратичное значение тока на i-м участке;

∆ti – длительность i-го участка работы;

βi – коэффициент ухудшения теплоотдачи двигателя;

Iдоп – допустимый по нагреву ток.

Эквивалентный ток двигателя, предназначенного для повторно-кратковременного режима работы (в том числе двигателей краново-металлургической серии), рассчитывают только за время работы. Значения времени переходных процессов пусков и торможения рассчитаны выше. Для установившихся режимов работы рассчитываются Iэ для каждого участка движения по величинам статического тока Iс и времени установившегося движения tу.

Ухудшение условий охлаждения двигателя в переходных режимах учитывают коэффициентом ухудшения теплоотдачи βi, который в зависимости от скорости вращения принимает значения:

βi = βо при ;

βi = при ;

βi = 1 при .

Коэффициент ухудшения теплоотдачи остановленного двигателя зависит от его конструктивного исполнения и условий вентиляции. Примерные значения коэффициента β0 для двигателей различного исполнения приведены в табл. 4.1.

 

Таблица 4.1

Коэффициенты ухудшения теплоотдачи

 

Исполнение двигателя βо
Закрытый с независимой вентиляцией
Закрытый без принудительного охлаждения 0,95…0,98
Закрытый с самовентиляцией 0,45…0,55
Защищенный с самовентиляцией 0,25…0,35

 

При проверке двигателя по нагреву, эквивалентный ток Iэ сравнивают с допустимым током Iдоп при тех же условиях работы (при той же относительной продолжительности включения (ПВ)). Допустимый ток рассчитывают через представленное в каталоге значение допускаемого тока Iкат для каталожной ПВк, ближайшей к фактической ПВф, полученной по результатам расчета нагрузочных диаграмм:

. (4.63)

Приведенным уравнением можно пользоваться для двигателей краново- металлургической серии. Для других серий при определении Iдоп следует учитывать изменение постоянных потерь и условий охлаждения двигателя во время паузы. При проверке двигателя по нагреву превышение эквивалентного тока над допустимым является неприемлемым, а недогрузка двигателя в пределах 10…15 % считается нормальной.

Для двигателей, у которых момент и ток пропорциональны (двигатели постоянного тока параллельного и независимого возбуждения, асинхронные двигатели при небольших отклонениях нагрузки от номинальной), проверку по нагреву можно производить методом эквивалентного момента.

Проверка двигателя на кратковременную перегрузку заключается в сравнении наибольших значений тока или момента двигателя, которые находятся по нагрузочным диаграммам, с максимально допустимыми значениями тока или момента выбранного двигателя.

При проверке двигателя постоянного тока, перегрузка которого ограничивается максимально допустимыми значениями тока по условиям коммутации, следует наибольший ток из нагрузочных диаграмм сравнивать с допустимым при той же скорости, учитывая ухудшение условий коммутации при скоростях выше номинальной.

У асинхронных двигателей кратковременная перегрузка ограничивается не током, а критическим моментом двигателя. Поэтому проверка на кратковременную перегрузку для этих двигателей сводится к сравнению наибольшего момента из нагрузочной диаграммы с критическим моментом двигателя.

Если выбранный двигатель не проходит по условиям нагрева, т.е. Iэ > Iдоп или Iэ << Iдоп, то производят ориентировочный выбор другого двигателя, используя соотношение:

, (4.64)

где Рнвыб – номинальная мощность первоначально выбранного двигателя.

В этом случае расчёт проекта выполняют заново (по согласованию с руководителем проекта). Аналогично поступают, если первоначально выбранный двигатель не проходит по условиям кратковременной перегрузки.

Проверка преобразователей на кратковременные перегрузки осуществляется по известным рекомендациям, с использованием каталогов электротехнической промышленности.

Механические характеристики электродвигателя представлены на рис. 4.4.

 

Расчет погрешности

 

Различают три вида погрешностей: скоростную, моментную и динамическую.

Скоростная, или кинетическая, погрешность определяется отставанием рабочего органа станка от заданного положения при установившемся движении с постоянной скоростью. Она прямо пропорциональна скорости перемещения и обратно пропорциональна добротности по скорости следящего привода:

Δc = υ/kυ.

 

 

Рис. 4.4. Механические характеристики электродвигателя

 

Уменьшение скоростной погрешности может быть произведено либо за счет снижения подачи при резании и быстром перемещении, либо за счет увеличения добротности. Снижение подачи ведет к снижению производительности механизма, а увеличение добротности увели­чивает колебательность следящего привода и может вывести его из устойчивого состояния.

Правильный выбор добротности по скорости является первой задачей расчета следящего привода.

Физически добротность kυ является коэффициентом пропорциональности между скоростью и погрешностью. По аналогии с регулируемым приводом добротность – это коэффициент усиления следящего привода, выходной величиной которого является скорость, а входной – погрешность (рассогласование).

Добротность определяется произведением трех коэффициентов, связывающих между собой погрешность Δc, сигнал управления приводом от ЧПУ Uy, скорость дви­гателя и скорость перемещения механизма υ:

kυ = αβ/ip,

где α = Uy/Δc –коэффициент пропорциональности между напряжением управления привода и скоростной погрешностью;

β = n/Uy – коэффициент пропорциональ­ности между скоростью двигателя и напряжением управления;

ip= υ/n–передаточное отношение редуктора от двигателя к механизму.

ΔM = Mст/kM.

Добротность по моменту определяют как отношение статического момента, близкого к номинальному, к углу поворота вала двигателя под действием этого момента:

kM = Mст/φдвip.

Динамическая погрешность возникает вследствие инерционности привода, не успевающего мгновенно отслеживать все измене­ния управляющего сигнала:

.

Динамическая погрешность перемещения механизма от возмущения

= Δυ t/2.

Скоростная и моментная погрешности влияют на точность обработки, динамические погрешности помимо снижения точности вносят дополнительную шероховатость при обработке. Динамическая погрешность по управляющему воздействию при отсутствии перебегов при торможении не влияет на шероховатость. Следует отметить, что чем большее быстродействие по возмущающему воздействию (по нагрузке) имеет регулируемый привод, тем меньше сказываются на шероховатости обрабатываемых деталей не только колебания момента нагрузки, вызванные резанием, но и дефекты механической части привода, обусловленные неравномерностью трения в направляющих, перекосом в опорах и т. д. Кроме того, привод с высоким быстродействием по нагрузке обеспечивает большую равномерность перемещения в широком диапазоне регулирования.

Контурная погрешность, выраженная через скорости по координатам υx, υz в плоскости обработки,

.

При равенстве добротностей следящих приводов, т. е. при kυX=kυZ=kυ выражение контурной погрешности упрощается:

.

Подставляя значение угла обработки υt/R = α = π/4, при котором контурная погрешность максимальна, и пренебрегая малым членом а2/2, получаем формулы контурных погрешностей, удобные для инженерных расчетов:

при прямолинейной обработке ;

при обработке окружности .

Решая совместно вышеуказанные формулы, получаем выражение, связывающее моментную погрешность с параметрами механической системы, регулируемого и следящего приводов:

,

где Δωр – естественное снижение скорости при нагружении двигателя в разомкнутом приводе;

kс,к – коэффициент усиления разомкнутого скоростного кон­тура;

Δυр – снижение линейной скорости привода, соответствующее Δωр.

Таблица 4.2

Значения Ra и Rz

 

Класс шероховатости Ra, мкм Ra, мкм Базовая длина l, мм
80–40 40–20 20–10 320–160 160–80 80–40
10–5 5–2,5 40–20 20–10 2,5
2,5–1,25 1,25–0,63 0,63–0,32 10–6,3 6,3–3,2 3,2–1,6 0,8
0,320–0,160 0,160–0,080 0,080–0,040 0,040–0,020 1,6-0,8 0,8–0,4 0,4–0,2 0,2–0,1 0,25
0,02–0,01 0,01–0,008 0,100–0,050 0,050-0,025 0,08

 

Таблица 4.3

Виды обработки и соответствующие классы шероховатости

 

Вид обработки Класс шероховатости не грубее
Фрезерование: цилиндрической фрезой 5, 6* (7)
торцевой фрезой 5, 6* (8)
Сверление: до ø15 мм 4*, 5
свыше ø15 мм 3*, 4
Точение: чистовое 6, 7* (8)
алмазное 8, 9* (10)
Растачивание: чистовое 6, 7* (8)
алмазное 8, 9* (10)
Шлифование круглое: чистовое 7, 8*
тонкое 9, 10*, 11
Шлифование плоское: чистовое 7, 8*
тонкое 9 10*, 11
Нарезание резьбы: плашкой-метчиком 4* –6
резцом, гребенкой, фрезой 5, 6* (7)
шлифованием 6, 7*, 8 (9)
Обработка зубчатых колес: строганием 5, 6* (7)
фрезерованием 6* (7)
шлифованием 8, 9* (10)
шевингованием 7, 8* (9)

* Оптимальный класс шероховатости для данного вида обработки. В скобках указаны предельно достижимые классы шероховатости.

 

 

РАЗРАБОТКА ПРИВОДА ПОДАЧИ

 



infopedia.su