НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. Момент эл двигателя


Крутящий момент. Уравнение для трёхфазного асинхронного двигателя

Электрическая машина – трёхфазный асинхронный двигатель, предназначена для преобразования электрической энергии на входе в механическую энергию на выходе. Как и любое техническое устройство, асинхронный двигатель имеет КПД меньше единицы, так как часть энергии при преобразовании теряется на побочные эффекты, такие как трение, нагрев обмоток и сердечников, потери связанные с намагничиванием.

Получаемая на выходе механическая энергия всегда меньше подводимой электрической энергии, но никак не большее её. Одним словом, крутящий момент на валу ротора асинхронного двигателя не может быть больше чем значение потребляемой электрической мощности, делённое на угловую скорость магнитного поля создаваемого обмотками статора.

Реальная величина крутящего момента на валу двигателя без учёта потерь на трение, может быть получена, если из подводимой электрической мощности вычесть все потери, а вместо угловой скорости магнитного поля использовать угловую скорость вращения ротора, которая всегда немного меньше, чем скорость вращения магнитного поля статора.

Как расходуется электрическая энергия при работе трёхфазного асинхронного двигателя?

Взгляните на диаграмму, в которой наглядно представлен расход электрической мощности при её преобразовании в механическую мощность при работе трёхфазного асинхронного двигателя.

Часть мощности теряется на статоре, и часть мощности теряется на роторе. Полученная механическая мощность на валу ротора частично расходуется на обдув двигателя с помощью вентилятора, а другая часть теряется на трении. Кроме этого существуют ещё другие незначительные паразитные потери мощности.

Для нашего расчёта крутящего момента вполне достаточно учесть три вида потерь, а именно:

  • PSCL – потери в обмотке статора (stator copper loss)
  • Pcore – основные потери в статоре на гистерезис и вихревые токи (core losses)
  • PRCL – потери в обмотке ротора (rotor copper loss)

В итоге конвертируемая мощность будет определяться следующим уравнением:

Как рассчитать крутящий момент асинхронного двигателя?

Каждая величина в уравнении рассчитывается исходя из эквивалентной схемы трёхфазного асинхронного двигателя (per phase equivalent circuit). Перейдя по ссылке – расчет эквивалентной схемы трёхфазного асинхронного двигателя, Вы сможете узнать, как его самостоятельно выполнить и, в итоге рассчитаете итоговую механическую мощность на выходе асинхронного двигателя. После этого достаточно просто выполнить расчёт крутящего момента, который образуется на валу двигателя. Для этого воспользуйтесь следующим уравнением:

Этот расчётный крутящий момент будет отличаться от фактического крутящего момента, потому как не учитываются потери механической мощности, такие как PF&W и Pstray.

Для полного расчёта необходимо брать механическую мощность на выходе POUT и угловую скорость вращения вала двигателя ωm. В этом случае уравнение имеет следующий вид:

Мощность на выходе равна:

Так как потери мощности как PF&W (обдув и трение) и Pstray (прочие паразитные потери) невелики в сравнении с PCONV, то ими можно пренебречь. Тогда мы можем использовать только конвертированную мощность PCONV. Учитывая, что имеется связь между ней и скольжением ротора в магнитном поле статора, а также связь с угловой скорости ротора ωm со скольжением, можно записать:

Что и приводит нас к уравнению следующего вида:

Этого вполне достаточно, чтобы аналитически рассчитать крутящий момент на валу трёхфазного асинхронного двигателя. Фактический крутящий момент можно узнать экспериментально, проведя серию измерений, и он не будет значительно отличаться от расчётного значения, потому как побочные потери, такие как PF&W и Pstray не велики.

Дата: 25.01.2016

© Valentin Grigoryev (Валентин Григорьев)

electricity-automation.com

Момент электродвигателя - Справочник химика 21

    Соединительные муфты предназначены для передачи момента электродвигателя насосу. Наибольшее распространение получили зубчатые соединительные муфты. Торцевые и цилиндрические поверхности муфт являются базами при центровании насоса. Основные дефекты муфт - коррозионный износ, задиры поверхности зубьев и посадочных мест, нарушение балансировки и соосности, механические поломки, овальность отверстий для пальцев, нарушение посадки на валу, биение полумуфт. [c.112]

    Пусковая характеристика синхронного компрессорного электродвигателя Мэл — пусковой момент электродвигателя Мк — противодействующий момент компрессора ср — средний момент ускорения I—пусковой ток. Момент ускорения М/ = Мэл — Мк (отрезки ординат на заштрихованной площади). Все величины даны в % от номинальных значений [c.138]

    При электрическом двигателе на общем валу с компрессором изменение противодействующего момента влечет изменение вращающего момента электродвигателя. Это вызывает пульсации тока (рис. V. 16) и напряжения в электрической сети. При значительных пульсациях тока возникающие [c.179]

    Средний момент Мер обычно меньше номинального момента электродвигателя М олг = Поэтому изменение вращающего момента асинхронного двигателя, если отнести его к номинальному моменту, меньше величины V и может быть получено умножением У на Обозначим для краткости [c.182]

    Схема бесступенчатого регулирования (СБР), получившая в последние годы широкое применение на мощных энергоблоках, предусматривает расширенный — пятикратный интервал регулирования частоты вращения электродвигателей от 157 до 31,4 рад/с (1 500 до 300 об/мин). Однако, как показал опыт, работа пылепитателей с малой частотой вращения в СБР характеризуется пониженной надежностью вследствие уменьшения крутящего момента электродвигателей вплоть до неоднократно наблюдавшейся самопроизвольной их остановки. Поэтому в эксплуатации избегают снижать частоту вращения электродвигателей менее 47—52 рад/с (450— 500 об/мин). [c.71]

    Вращающий момент электродвигателей [c.385]

    В последнее время созданы новые системы регулируемого электропривода, которые могут быть применены для изменения частоты вращения рабочего колеса центробежного насоса. К ним относятся приводы с электромагнитными муфтами скольжения (ЭМС). Электромагнитная муфта состоит из двух вращающихся частей — индуктора и якоря. Якорь жестко соединен с валом электродвигателя, имеющим постоянную частоту вращения, а индуктор — с валом насоса. Якорь и индуктор максимально сближены и имеют между собой небольшой воздушный зазор. При отсутствии электротока в обмотке индуктора крутящий момент электродвигателя не передается на вал насоса. При включении индуктора возникает электромагнитное поле, под воздействием которого индуктор с некоторым скольжением вращается вслед за якорем и передает крутящий момент от электродвигателя рабочему колесу насоса. Частота вращения индуктора зависит от силы тока возбуждения. [c.74]

    В то время как момент, необходимый для перекачивания жидкости, при нулевом числе оборотов равен нулю, пусковой момент электродвигателя должен преодолеть трение покоя в подшипниках и сальниках. Это трение значительно изменяется в зависимости от размера насоса и числа оборотов, а также от размеров уплотнения сальников и давления. [c.287]

    При пуске же насоса с открытой напорной задвижкой требуемый пусковой момент электродвигателя не превышает 5—10% нормального пускового момента двигателя. Поэтому все электродвигатели для указанных насосов независимо от мощности, исполнения, числа оборотов и напряжения могут иметь коротко-замкнутый ротор. [c.312]

    Таким образом, и в этом случае потребуется значительный пусковой момент электродвигателя, чтобы преодолеть крутящий момент насоса при нулевом числе оборотов, который, согласно фиг. 13.14, составляет 120% номинального значения. [c.289]

    При пуске насос должен поднять воду до верха колена, пока сифон не заполнится водой. Если мощность насоса увеличивается с уменьшением подачи, а в качестве привода применяют синхронный электродвигатель, то синхронизационный момент электродвигателя должен быть достаточным для создания насосом напора, необходимого для заполнения сифона водой. [c.366]

    У двигателей с фазовым ротором обмотки ротора соединяются с наружным пусковым реостатом через три контактных кольца со, скользящими по ним щетками. Перед пуском такого электродвигателя в цепь ротора при помощи реостата вводят дополнительное сопротивление, благодаря чему при включении тока увеличивается пусковой момент электродвигателя и уменьшается сила пускового тока. По мере увеличения числа оборотов двигателя сопротивление постепенно уменьшается, а после того как электродвигатель достигнет числа оборотов, близкого к нормальному, сопротивление, пускового реостата целиком выводят, обмотки закорачивают, и двигатель продолжает работать как короткозамкнутый. При помощи специальной рукоятки или автоматически щетки могут быть подняты с колец, благодаря чему сокращается их износ и облегчается работа двигателя. [c.293]

    Для уменьшения пускового момента электродвигателя пуск компрессора производят при открытом байпасе, соединяющем всасывающую и нагнетательную стороны компрессора, или отжатых на время пуска всасывающих клапанах при закрытом всасывающем вентиле компрессора. [c.449]

    Величина пускового момента электродвигателя складывается из момента, требующегося на преодоление трения в сальниках и подшипниках насоса, и момента, необходимого для ускорения массы вращающегося ротора насоса. [c.313]

    Для центробежных насосов, применяемых в нефтяной промышленности, величины моментов, требующиеся для ускорения масс вращающихся роторов насосов, незначительны и ими можно пренебречь при определении необходимой величины пускового момента электродвигателя. [c.313]

    При включении электродвигатель должен преодолеть крутящий момент насоса, работающего как гидротурбина. В этом случае пусковой момент электродвигателя может оказаться на пределе и пуск насоса будет невозможен.  [c.351]

    В каталогах электродвигателей даны, значения максимально допустимых маховых моментов. В каталогах насосов не приведены значения маховых моментов, их получают у заводов-изготовителей. Маховой момент насосов мал по сравнению с маховым моментом электродвигателей и составляет в среднем около 8—20% его. При отсутствии данных-этой величиной можно пренебречь или принять значение махового момента агрегата по значению его для двигателя с поправочным коэффициентом =1,15. [c.191]

    Сигнализатор уровня СБ-24А (рис. 12.16, г) состоит из корпуса 19, крышки 21, электродвигателя 22, планетарной передачи 23, микропереключателя 20, валика-вставки 26, соединенного с валиком-водилом 24 и лопаткой 28 муфтами 25 и 27. Рычаг, нажимающий на штифт микропереключателя, жестко связан с коронным колесом планетарной передачи. При отсутствии материала на контролируемом уровне вращение от электродвигателя к лопатке передается через планетарную передачу, при этом рычаг усилием пружины микропереключателя и крутящим моментом электродвигателя повернут в крайнее свободное положение. При повышении уровня сыпучего материала лопатка затормаживается, водило планетарной передачи останавливается, и [c.264]

    Однако в реальной зубчатой передаче передаваемая мощность по сравнению с расчетной по формуле (13) значительно занижена из-за неизбежно возникающей динамической нагрузки. Появление динамической нагрузки зависит от многих причин, в том числе от распределения масс и упругих свойств всей системы привода, от внешней нагрузки и крутящего момента электродвигателя, погрешностей изготовления, сборки и монтажа зубчатой передачи, деформации зубьев под нагрузкой. Эти причины приводят при равномерном вращении колеса к неравномерному вращению шестерни, при постоянстве среднего передаточного числа к переменному мгновенному передаточному числу, что вызывает появление в передаче шума, стука и вибрации. [c.46]

    Подставляя полученное выражение в формулу (30), получим значение максимального вращающего момента электродвигателя [c.49]

    Вращающий момент электродвигателя должен быть достаточным для преодоления сопротивления движущихся частей присоединенного механизма и иметь еще некоторый запас мощности для преодоления возникающих динамических усилий. Момент электро- [c.17]

    Динамический момент определяется разностью момента электродвигателя и статического момента. Эту разность часто называют избыточным моментом. Если момент электродвигателя Мд равен статическому М , то [c.18]

    По виду совместной механической характеристики можно судить об устойчивости работы агрегата. Так, на совместной характеристике III скорость со соответствует точке пересечения механических характеристик электродвигателя (линия 1) и механизма (линия II), в которой момент электродвигателя и момент сопротивления механизма Мс равны Мэ—Мс). В этом случае [c.23]

    Так как электродвигатели обладают способностью автоматически поддерживать равновесие системы, то уменьшение угловой скорости от сос до Ы (под влиянием увеличившейся нагрузки) вызовет появление положительного избыточного момента - ЛI2 увеличение угловой скорости до мг (вследствие уменьшения нагрузки) вызовет появление отрицательного избыточного момента —М. Под действием положительного избыточного момента угловая скорость агрегата начнет увеличиваться, а под действием отрицательного— уменьшаться. Это будет продолжаться до тех пор, пока угловая скорость достигнет значения сос, при котором момент электродвигателя и момент сопротивления механизма сравняются н система снова придет в состояние равномерного устойчивого движения. [c.23]

    Значение пускового (пониженного) напряжения выбирают с учетом того, что вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату подводимого напряжения. При значительном снижении напряжения пусковой момент может настолько уменьшиться, что при включении двигатель не сможет принять нагрузку и окажется в заторможенном положении. Вследствие этого пуск асинхронных электродвигателей с пониженным напряжением применяют только для механизмов, включаемых без нагрузки или с малым моментом нагрузки. Ограничение величины пускового момента применяют также в том случае, если необходимо смягчить удары в передачах и обеспечить плавное ускорение. [c.28]

    Для современных реверсивных станов горячей прокатки характерно использование регулировочных свойств электродвигателя постоянного тока в двух диапазонах в диапазоне регулирования частоты вращения путем регулирования напряжения на якоре электродвигателя (так называемое регулирование с постоянным моментом , так как момент электродвигателя при этом постоянен) и посредством регулирования магнитного потока электродвигателя (так называемое регулирование с постоянной мощностью , так как подводимая к якорю мощность в этом диапазоне остается постоянной). С целью использования [c.152]

    Системы регулирования возбуждения приводных электродвигателей клетей непрерывных станов холодной прокатки так же, как на обжимных станах горячей прокатки и на чистовых клетях непрерывных станов горячей прокатки, выполняются в последние годы по так называемому зависимому принципу. Существо такой системы регулирования заключается в том, что ослабление магнитного потока главных полюсов электродвигателя начинается только после достижения напряжением на якоре электродвигателя значения, равного 0,95 от номинального. Такой способ регулирования дает большие преимущества против ранее применявшихся систем предварительного ослабления потока электродвигателя, а именно разгон привода производится всегда при полном моменте электродвигателя, следовательно, потребление тока от преобразователя минимально и минимальны потери энергии в тиристорном преобразователе и электродвигателе. Для соответствующего регулирования токов в обмотках возбуждения ОВ-М2-1, ОВ-М2-2 (см. рис. VI.23) в М2-САР подаются сигналы обратной связи по току возбуждения с шунтов Ши В, а также сигнал, пропорциональный напряжению на якоре электродвигателя (снимается с резисторов Я и подается в М2-САР через датчик напряжения ДН), и сигнал, пропорциональный току якоря (снимается через датчик тока ДТ с шунта в якорной цепи Шн). Напряжение с датчика тока ДТ, пропорциональное току якоря, используется также для регулирования этого тока с помощью контура регулирования в М2-САР. С шунта Ш подается также сигнал в регулятор деления нагрузки РДН (описание функции РДН см. выше). Один из двух разнополярных сигналов от РДН подается на один из выходов М2-САР. Управляющее напряжение с выхода М2-САР подается на входы систем импульсно-фазового управления силовых мостов 1В, 2В, 1Н, 2Н якорного тиристорного преобразователя и возбудителя М2-КВУ. [c.164]

    Номинальный момент электродвигателя определяется из выражения  [c.173]

    При понижении температуры вращение электродвигателя будет происходить в одну сторону, а при повышении температуры в другую. С валом двигателя связан рычаг, перемещающий при вращении двигателя контактный ролик реохорда до уравновешивания (компенсации) сигнала термопары. В момент электродвигатель остановится. При [c.407]

    Предположение о постоянстве вращающего момента двигателя не точно. В действительности, при снижении угловой скорости вращающийся момент электродвигателя растет, а при повышении падает, так что равномерность вращения несколько улучшается, по сравнению с расчетом. Однако использование этого явления для отказа или резкого уменьшения маховых масс недопустимо, так как ведет к нарушению прочности обмоток двигателя и к большим колебаниям силы тока, подводимого к двигателю, и к снижению к. п. д. электродвигателя. [c.200]

    Если момент электродвигателя будет больше статического момента сопротивления, то динамический момент будет положительным и система будет иметь ускорение. [c.23]

    Если момент электродвигателя будет меньше статического момента сопротивления, то динамический момент будет отрицательным и система будет тормозиться. [c.23]

    При пуске с автотрансформатором вращающий момент электродвигателя уменьшается пропорционально снижению силы тока в сети при пуске через реактор вращающий момент уменьшается пропорционально квадрату снижения силы пускового тока. [c.40]

    Ключ КМВБ (рис. 25) конструкции ГипроНИИГаза имеет станину в виде трубы, на верхнем конце которой установлен электропривод ЭВ-80-11. В конструкцию электропривода входит червячный редуктор с односторонней пружинной муфтой ограничения крутящего момента электродвигателя. С электроприводом соединен шлицевый вал, уравновешенный грузом, что обеспечивает свободное осевое перемещение и установку его на необходимую высоту. На нижнем конце шлицевого вала смонтирована быстросменная головка для захвата вентилей, а в нижней части станины — тиски для крепления баллонов. [c.87]

    Наконец, на рис. 25 представлены механические моменты электродвигателей для трех модификаций двигателя АД22/2 в том виде, как он выпускается заводом-изготовителем (кривая 1) диаметр ротора был уменьшен (расточен) по сравнению со стандартным двигателем, но без экрана (кривая 2) для электродвигателя с экраном (кривая 3). Как следует из рис. 25, момент электродвигателя с экранированным ротором незначительно отличается от момента стандартного электродвигателя. [c.65]

    Благодаря равенству сил инерции поступательно движущихся масс и противоположному направлению этих сил в каждой паре рядов оппозитные компрессоры являются хорошо уравновешенными машинами, допускаюшими повышенную скорость вращения вала — до 10 с Это позволяет значительно снизить массу компрессора и электродвигателя, уменьшить габаритные размеры и массу фундамента. Вследствие уменьшения требуемого махового момента электродвигатель может быть выполнен без маховика. [c.10]

    Средняя потребляемая мохцность дымососа -Л ер ср.п/Чср Момент электродвигателя в долях номинального при регулировании дымососа изменением частоты вращения [c.106]

    При включении электроявигателей с фазовым ротором в цепь ротора вводится дополнительное сопротивление (реостат), благодаря чему увеличивается пусковой момент электродвигателя и уменьшается сила пускового тока. Сопротивление реостата после включения постепенно уменьшается и по достижении нормального числа оборотов двигателя выводится целиком, обмотки закорачиваются, и двигатель продолжает работать как короткозамкнутый. [c.166]

    Если за начальное состояние принять состояние покоя (со = 0), а момент электродвигателя за пусковой момент (Мэ=Мцуск), то время пуска /пуск, необходимое для разгона привода до установившейся угловой скорости (,)с (конечное состояние), соответствующей моменту статического сопротивления Ait, определим из выражения [c.21]

    Момент вращения и угловую скорость считают положительными, если они направлены в сторону движения, и отрицательными, если они направлены в сторону, противоположную движению, т. е. при торможении. При замедлении движения тормозящий момент электродвигателя и угловая скорость, действующие в сторону, противоположную движению, принимают отрицательное значение. Обозначив соответственно постоянный тормозной момент электродвигателя через — Мторм н угловую скорость через — Шс, получим выражение для времени торможения торм привода от установившейся скорости до полной остановки при постоянном моменте сопротивления Мс.  [c.21]

    Сравнение моментов по (VI.13) и (VI.12) показывает, что практически весь номинальный момент электродвигателя (с учетом запаса на Мдеф и Л1тр) рас.ходуется на преодоление статического момента йатяжения. [c.173]

chem21.info

Что такое крутящий момент электродвигателя

Что такое крутящий момент электродвигателя

Одним из важных параметров электродвигателя, который так же важен при его выборе, является крутящий момент. Эта величина определяется произведением приложенной к плечу рычага силы и зависит исключительно от степени нагрузки. Если в двигателях внутреннего сгорания данную нагрузку задаётся коленчатым валом, то асинхронные электродвигатели получают величину крутящего момента от токов возбуждения. При этом величина этого момента будет зависеть от скорости вращающегося в магнитном поле статора устройства, называемого ротор. В зависимости от периода и способа определения, крутящий момент разделяют на:

  • статический (пусковой) – минимальный момент холостого хода;
  • промежуточный – развивает значение при работе двигателя от 0 величины оборотов до максимального значения в номинальной величине напряжения;
  • максимальный – развивающийся при эксплуатации двигателя;
  • номинальный – соответствует номинальным значениям мощности и оборотов.

Для вычисления величины крутящего момента, определяющегося в «кгм» (килограмм на метр) или «Нм» (ньютон на метр), многие электротехнические пособия предлагают специальные формулы, учитывающие кроме основного действия вращающегося магнитного поля ряд всевозможных факторов, например:

  • напряжения сети;
  • величину индуктивного и активного сопротивления;
  • зависимость от увеличения скольжения.

Но, рост скольжения не всегда приносит высокий момент. Зачастую, при достижении критических значений, наблюдается его резкое снижение. Такое явление обозначается как опрокидывающий момент. Одним из устройств, стабилизирующих скорость вращения ротора, а значит и величину момента кручения является частотный преобразователь, применение которого сейчас очень распространено во всех сферах, где от контроля работы двигателя зависит и успешность выполнения множественных производственных задач.

Выбираем электродвигатель по крутящему моменту

Для выбора, требуемого к выполнению тех или иных задач электродвигателя, берут в учёт практически все его характеристики, начиная от показателей мощности и заканчивая массогабаритными параметрами. Каждый из элементов по-своему важен в решении нюансов. Не меньшее значение припадает и на крутящий момент. Благодаря тому, что момент кручения напрямую связан с оборотами в соотношении: чем больше сами обороты, тем меньше будет момент, выбор электродвигателя будет исходить из следующих нюансов:

  • из скоростных требований. В этом случае, более полезным будет выбор двигателя по малому моменту для работающих со слабыми усилиями и на большой скорости, и со средними либо высокими показателями моментов пуска для работающих в усиленных режимах. На малых скоростях;
  • по пусковым напряжениям. Здесь учитывается первичное усилие, например, для управления лифтом следует подбирать двигатели высокого пускового момента, способного поднимать большие грузы со старта. Хотя, многие статьи про электродвигатели рекомендуют так же применять устройства плавного пуска, умеющие обезопасить от нежелательных перегрузов.

Стоит помнить, что выбор осуществляется не по одному из показателей, даже при ориентировании относительно крутящего момента, ведь каждый из показателей ориентируется по рабочей предрасположенности электротехнического приводного устройства и его рабочих нагрузок в статистических и динамических эксплуатационных условиях, задаваемых самим предприятием.

epusk.ru

НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Вращающий момент электродвигателей и момент сопротивления механизма

Нормальный установившийся режим работы электродвигателя характеризуется равенством электро­магнитного момента Мд, развиваемого электродвигателем, и механического момента сопротивления Мсмеханизма, приводимого в действие электродвигателем:

Мд = Мс(9.1)

Если Мд < Мс, то электродвигатель будет тормозиться, а если Мд > Мс, то частота вращения электродвигателя будет увеличиваться. При неизменном напряжении питающей сети момент, разви­ваемый асинхронным электродвигателем, зависит от частоты вращения n или, что то же самое, сколь­жения s (рис. 9.1). В нормальных условиях равенство Мд = Мсимеет место при s = 0,02-0,05. Макси­мальный момент электродвигателя Мдмаксравен приблизительно двукратному номинальному моменту:

Мд макс/Мд ном=2 (9.2)

Частота вращения nки скольжение sK, соответствующие максимальному моменту, называются крити­ческими.

Пусковой момент Мдпуск, соответствующий частоте вращения n= 0 или скольжению s = 1, в зависимо­сти от конструкции электродвигателя имеет разные значения. Ток, потребляемый статором электродвигателя из сети, состоит из тока намагничивания статора и тока ротора Iрот, приведенного к обмотке статора

(9.3)

Ток в роторе определяется наведенной в нем ЭДС, кото­рая зависит от скольжения. Токи ротора и статора также меняются с изменением скольжения.

Пуск электродвигателей

При пуске, т. е. при подаче напряжения на неподвижный электродвигатель, сопротивление его мало и ток ротора имеет максимальное значение. Соответственно, максимальное значение имеет и ток стато­ра. Ток статора при пуске электродвигателя называется пусковым током. Начальный пусковой ток ра­вен току трехфазного КЗ за сопротивлением, равным сопротивлению неподвижного электродвигателя. Пусковой ток состоит из переменной составляющей, затухающей по мере увеличения частоты враще­ния, и апериодической составляющей, затухающей в течение нескольких периодов. По мере разворота ток, потребляемый элек­тродвигателем, меняется вначале мало, и только при приближении к синхронной частоте вращения он быстро спадает. Объясняется это характером изменения сопротивления двигателя. Периодическая составляющая пускового тока электродвигателя при неподвижном роторе в 4-8 раз превосходит Пик тока с учетом апериодической составляющей достигает:

(9.4)

Длительность пуска электродвигателей как правило, не пре­восходит 10-15 с, и только у электродвигателей с тяжелыми условиями пуска это значение может быть значительно больше.

При возникновении КЗ в питающей сетивблизи зажимов электродвигателя, последний за счет внутренней ЭДС, поддерживаемой энергией магнитного поля, посылает к месту КЗ быстро затухаю­щий ток. Броски тока КЗ могут достигать значений пусковых токов. Зависимость момента электродвигателей от напряжения выражается формулой:

(9.6)

При КЗ в сети напряжение на зажимах электродвигателей снижается. В результате этого, моменты электродвигателей уменьшаются, и они начинают тормозиться, увеличивая скольжение до тех пор, пока вновь не восстановится равенство . Если при этом окажется, что то электродвигатель будет находиться на пределе устойчивой работы и иметь скольжение, равное критическому. При дальнейшем снижении напряжения электродвигатель будет тормозиться вплоть до полной остановки. После отключения КЗ напряжение питания восстанавливается, и дальнейшее поведение электродвигателя будет зави­сеть от скольжения, имевшего место в момент восстановления напряжения, и соответствующих ему значений

При электродвигатель развернется до нормальной частоты вращения, а при Мд < Мсбудет продолжать тормозиться до полного останова. В этом случае электродвигатель необходимо отклю­чить, так как он будет потреблять пусковой ток, не имея возможности развернуться.

Самозапуск электродвигателейтяжелее обычного пуска. Объясняется это тем, что при самоза­пуске электродвигатели пускаются нагруженными, а электродвигатели с фазным ротором - без пус­кового реостата в цепи ротора, что уменьшает пусковой момент и увеличивает пусковой ток и, нако­нец, пускается большое количество электродвигателей одновременно, что вызывает падение на­пряжения в питающей сети от суммарного пускового тока. Однако самозапуск электродвигателей проходит сравнительно легко. Так самозапуск электродвигателей собственных нужд электростанций возможен даже в тех случаях, когда в первый момент после восстановления напряжения значение его составляет При этом общее время самозапуска не превышает 30-35 с, что допустимо по их нагреву.

В случае обрыва одной из фаз обмотки статора электродвигатель продолжает работать. Частота вращения ротора при этом несколько уменьшается, а обмотки двух, оставшихся в работе фаз пере­гружаются током в 1,5-2 раза большим номинального. Защита от работы на двух фазах применя­лась ранее лишь на электродвигателях напряжением до 500 В, защищенных предохранителями, если двухфазный режим работы может повлечь за собой повреждение электродвигателя. В настоящее время в связи с высокой стоимостью двигателей высокого напряжения и высокой вероятностью не-полнофазных режимов в питающей сети считается целесообразным, не вводя специальную защиту от режима работы двумя фазами, отключать двигатели защитой от перегрузки, которая имеет подходя­щие для этой цели уставку Токовые органы защиты от перегрузки в этом случае должны включаться не менее чем в 2 фазы трансформаторов тока двигателей.



infopedia.su

Момент - электродвигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Момент - электродвигатель

Cтраница 1

Момент электродвигателей пропорционален току и магнитному потоку.  [1]

Моменты электродвигателей в сети определяются моментами их рабочих машин, а эти моменты разнообразны.  [2]

Если момент электродвигателя больше момента статического сопротивления, значит динамический момент положительный, система имеет ускорение. Если же момент электродвигателя меньше момента статических сопротивлений, значит динамический момент отрицательный, система тормозится. Если момент электродвигателя равен моменту статического сопротивления, следовательно, динамический момент равен нулю, система находится в равномерном движении. Следовательно, динамический момент существует лишь при изменении частоты вращения привода: при пуске, торможении, изменении нагрузки.  [3]

Если же момент электродвигателя уменьшится и станет меньше противодействующего момента механизма, ротор электродвигателя будет тормозиться.  [4]

При этом момент электродвигателя Ml возрастает и регулятор действует так, что плунжер 5 поднимает электрод. При снижении тока вследствие обрыва дуги или по другим причинам результирующий момент на валу изменяет направление и электрод опускается. В регуляторе предусмотрен демпфер 6, не позволяющий системе реагировать на кратковременные нарушения режима.  [5]

Если по соотношению моментов электродвигателя и нагрузки пуск с глухоприсоединенным возбудителем не может быть осуществлен, то возбудитель присое - бкв диняется к обмотке через сопротивление.  [7]

Вследствие этого приращение момента электродвигателя ЛУИ после срабатывания моментного выключателя и величина динамического момента / Идин ( рис. 2) при торможении, которые определяются общей жесткостью, будут меньше. Недостатком данного привода является усложнение конструкции кинематической передачи и ограничение момента только при движении в сторону закрывания.  [8]

Динамический момент определяется разностью момента электродвигателя и статического момента. Эту разность часто называют избыточным моментом.  [9]

Динамический момент определяется разностью момента электродвигателя и статического момента. Эту разность называют избыточным моментом.  [10]

Так как в данном случае момент электродвигателя направлен против вращения ротора ( М и п имеют разные знаки), то такой режим является тормозным. Осуществить его можно, переключая работающий электродвигатель на вращение в обратную сторону ( для которого характеристика изображена на фиг. Как видно из фиг.  [11]

& и Me-средне-действующий во времени момент электродвигателя и момент сопротивления насосного агрегата; GD2 / ( 4g) - маховой момент электродвигателя; N - кажущаяся мощность на зажимах двигателя.  [12]

Рассмотрим теперь, как изменяется момент электродвигателя при ослаблении поля, поскольку именно он является причиной ускорения электродвигателя.  [13]

Соединительные муфты предназначены для передачи момента электродвигателя насосу.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Крутящий момент - электродвигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Крутящий момент - электродвигатель

Cтраница 1

Крутящий момент электродвигателя при ослабленном магнитном поле меньше, чем при полном возбуждении, так как величина крутящего момента пропорциональна току возбуждения.  [1]

Знак крутящего момента МЭд электродвигателя меняется, его характеристика изображается в III - IV квадрантах.  [3]

Направление крутящего момента электродвигателя постоянного тока можно изменить, изменив направление тока в якоре или обмотке статора. Когда изменяется направление магнитного поля, изменяется и полярность индуцированного напряжения в якоре. Для ограничения тока при изменении его направления во внешнюю цепь необходимо включение дополнительного резистора, как показано на рис. 9.12 а. Недостатками такого способа торможения являются большие механические нагрузки на ротор и большие потери мощности.  [4]

По табл. 34 принимаем: крутящий момент электродвигателя пропиточной машины равномерный; крутящий момент пропиточной машины слегка неравномерный.  [5]

У механизма РТ-1200М имеется маховик, увеличивающий в несколько раз крутящий момент электродвигателя в начальный момент развинчивания резьбового соединения.  [6]

В электрических передачах постоянного тока изменение угловой скорости и крутящего момента электродвигателя производится регулированием тока возбуждения. При этом применяют схемы с параллельным, последовательным и смешанным включением обмоток возбуждения электромашин. В электрических передачах переменного тока эта же задача решается введением преобразователей частоты питания электродвигателей. Регулируемые электропередачи сложны и обладают большой массой. Поэтому чаще применяют более простые и дешевые нерегулируемые электропередачи переменного тока, хотя по своим характеристикам они близки к механическим передачам.  [7]

В конструкцию электропривода входит червячный редуктор с односторонней пружинной муфтой ограничения крутящего момента электродвигателя. С электроприводом соединен шлицев ой вал, уравновешенный грузом, что обеспечивает свободное осевое перемещение и установку его на необходимую высоту. На нижнем конце шлицевого вала смонтирована быстросменная головка для захвата вентилей, а в нижней части станины - тиски для крепления баллонов.  [8]

Однако, как показал опыт, работа пылепи-тателей с малой частотой вращения в СВР характеризуется пониженной надежностью вследствие уменьшения крутящего момента электродвигателей вплоть до неоднократно наблюдавшейся самопроизвольной их остановки.  [9]

При работе на участке характеристики, заключенном в пределах s SK и s 1, например в точке В, всякое снижение скорости, вызванное увеличением нагрузки, будет вызывать уменьшение крутящего момента электродвигателя и, если момент сопротивления затем не уменьшится, то двигатель остановится.  [10]

Электрогайковерт состоит из ударно-импульсного механизма, редуктора, электродвигателя и рукоятки с выключателем. Крутящий момент электродвигателя через редуктор передается ударно-импульсному механизму, ударник которого при затяжке резьбового соединения совершает возвратно-поступательные винтовые движения. Электрогайковерт укомплектован набором сменных торцовых ключей, торсионов и шарнирным переходником.  [11]

Мощность электродвигателя привода движения, передаваемая через систему механизмов на ведущие колеса, используется для сообщения движения автопогрузчику. Крутящий момент электродвигателя привода грузоподъемника, передаваемый гидравлическому насосу, позволяет нагнетать рабочую жидкость в гидравлические цилиндры гидропривода, обеспечивая тем самым подъем каретки и наклоны рамы грузоподъемника, а также движение рабочих органов сменных грузозахватных приспособлений автопогрузчика.  [12]

В комплект вибропогружателя входит пульт управления, служащий для пуска и остановки вибропогружателя и регулирования частоты колебаний я возмущающей силы. Для ограничения пускового тока, увеличения крутящего момента электродвигателя в период пуска, регулирования частоты вращения грузовых валов и соответственно изменения возмущающей силы в цепь ротора электродвигателя включены фехралевые сопротивления. Ступени сопротивления переключаются контактором ускорения. Электродвигатель и контакторы ускорения включаются командо-контроллером, включенным в цепь статора для регулирования нагрузки электродвигателя; сигнальная лампа позволяет контролировать подключение электродвигателя к сети. Электродвигатель защищен плавкими предохранителями и электромагнитным реле.  [13]

Разжимные рычаги 10 воздействуют на кромки труб и центруют их. Разжим прекращается автоматически под действием реле при достижении определенного крутящего момента электродвигателя. Скорость передвижения центратора примерно 15 м / мин.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Выбор мощности электродвигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

 

Нагрузка двигателя – основной фактор, оценивающий потери энергии, выделяющиеся в двигателе, и его нагрев при работе. Согласно основным уравнениям движения она зависит от статической нагрузки и от динамических моментов, обусловленных изменениями скорости электропривода.

Процесс выбора электродвигателя выполняется в три этапа:

· по нагрузочной диаграмме рабочего механизма с грубой оценкой влияния динамических перегрузок осуществляют предварительный выбор двигателя;

· для выбранного двигателя рассчитывают нагрузочную диаграмму двигателя и проверяют двигатель по нагреву;

· если двигатель перегружен или недоиспользуется, по уточненной оценке влияния динамических нагрузок повторяют выбор и проверку вновь выбранного двигателя.

2.1. Ориентировочный выбор электродвигателя.

2.1.1. По заданным кинематической схеме рабочего механизма и электропривода и моментам сопротивлений рабочих механизмов определяют приведенный к частоте вращения вала двигателя статический момент нагрузки в начале и конце рабочего цикла и строят нагрузочную диаграмму рабочего механизма Mc=f(t) (рис.3a). На основании энергетического баланса системы приведенный момент статического сопротивления

для кинематической схемы (а)

(1a)

для кинематической схемы (б)

(2б)

где , - заданные момент и усилие статического сопротивления соответственно в начале и конце рабочего цикла; m, n - число одновременно работающих механизмов и электродвигателей, соответственно; - установившаяся угловая скорость движения рабочего механизма; - установившаяся скорость подъема груза; i и h - соответственно, передаточное отношение и КПД механической передачи; wуст - установившаяся угловая скорость двигателя, определяемая как (для схемы а), (для схемы б).

2.1.2. По среднему значению приведенного к валу двигателя статического момента определяют требуемую среднюю мощность электродвигателя:

(2)

где - коэффициент запаса, учитывающий влияние динамических моментов и ухудшение вентиляции двигателя (если выбирается двигатель с самовентиляцией) в периоды пауз, разбега и торможения.

При заданной частоте вращения и средней мощности по каталогу выбирают двигатель, у которого ; .

2.1.3. Из каталога выписывают все необходимые данные принятого двигателя, включая момент инерции или маховый момент двигателя. На основании этих данных рассчитывают параметры, необходимые для дальнейших расчетов, и результаты заносят в таблицу.

 

 

Технические данные двигателя постоянного тока

Тип двигателя Мощность Pном, кВт Напряжение якоря Uном, В Номинал. частота вращения nном, об/мин КПД hном, % Ток якоря Iном, А Момент Mном, Нм Суммарное сопротивление якоря Rя, Ом Сопротивление обмотки возбуждения Rв, Ом Допустмая перегрузка по току Iдоп /Iном Момент инерции Jдв, кгм2
   

 

Технические данные асинхронного двигателя

Тип двигателя Мощность Pном, кВт Напряжние Uном, В Синхронная частота вращения n0, об/мин КПД hном, % сos j Скольжение s, % Перегрузоч-ная способ-ность l Ток ротора Ip, А Напряжение ротора Up, В Момент Мном, Нм Момент инерции Jдв, кгм2
                       

 

При наличии каталожных данных о сопротивлении обмотки якоря Rо.я и сопротивлении добавочных полюсов Rд.п. сопротивление якорной цепи определяется как Rя=Rо.я+Rд.п. В случае если в каталоге сопротивление якоря не указано, то его ориентировочно определяют, принимая, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря

. (3)

Следует учесть, что сопротивление обмоток возбуждения и якорных цепей в каталогах приводится при температуре 15 или 20 0С. Необходимо привести каталожное значение сопротивления к рабочей температуре 80-90 0С, для чего каталожное сопротивление умножается на коэффициент . Для обмоток, выполненных из меди, Ом/0С. Например, если разность температур действительной ( ) и каталожной ( ) составляет 700С, то , тогда .

Если в каталоге не приводится номинальный ток якоря Iном его можно определить, зная сопротивление цепи якоря, из уравнения (3).

Синхронная частота вращения асинхронных двигателей , где f1=50 Гц – частота питания, р – число пар полюсов, определяемое из типоразмера двигателя. Обычно число полюсов указывается в конце перед обозначением климатического исполнения и категории размещения. Так двигатель типа АК-82-6У3 имеет шесть полюсов, соответственно р=3.

 
 
Номинальный момент .

Если в каталоге для двигателей указывается значение махового момента GD2 (кгс×м2 или Н×м2), определение момента инерции ротора двигателя выполняется согласно таблице пересчета единиц измерения.

 

Таблица 6. Пересчет единиц измерения

момента инерции и махового момента*

GD2 кгс×м2 Н×м2
J, кг×м2 GD2/4 GD2/4g

*Примечание: g = 9,807 м/с2

 

2.2. Расчет и построение нагрузочных диаграмм двигателя

Наличие номинальных данных позволяет приступить к расчету нагрузочной диаграммы двигателя. При расчете нагрузочной диаграммы для целей проверки двигателя по нагреву можно пренебречь электромагнитными переходными процессами и учесть динамические нагрузки на основе тахограммы привода (диаграммы скорости электропривода) (рис.3b).

2.2.1. Для построения зависимости определяют время разгона и замедления при постоянном ускорении на i-м периоде диаграммы

, (4)

где - начальное и конечное значения угловой скорости двигателя на данном участке; - угловое ускорение (замедление) двигателя на i-м участке диаграммы, определяемое как (для схемы а), (для схемы б).

2.2.2. Нагрузочная диаграмма двигателя M=f(t) (рис.3d) может быть получена в результате суммирования статического и динамического моментов . Поэтому значение требуемого момента на валу двигателя в i-й точке диаграммы определяют из уравнения движения:

, (5)

где Mci – момент статического сопротивления, J - суммарный момент инерции системы, приведенный к валу двигателя. Для этого предварительно рассчитывают Mci в i-й точке нагрузочной диаграммы рабочего механизма, соответствующей началу или концу каждого участка тахограммы[1], а так же приведенный момент инерции:

для кинематической схемы (а)

 

, (6а)

где m – число одновременно работающих механизмов,

для кинематической схемы (б)

 

, (6б)

где m – масса груза, wБ – угловая скорость вращения барабана.

 

2.2.3.Построение диаграммы токов (рис.3e). В приводе с двигателем независимого возбуждения, а так же (при некотором допущении) с асинхронным двигателем с фазным ротором ток якоря (ротора)

. (6)

 

2.3. Режим работы электропривода

Построенные нагрузочные диаграммы позволяют обосновать и выбрать режим работы двигателя на каждом участке.

Если в период замедления момент положительный, применяют торможение в двигательном режиме. Если момент отрицательный, применяют динамическое торможение.

Если в диаграмме в период замедления тормозной момент , с относительно небольшой ошибкой времени торможения принимают торможение свободным выбегом.

 

2.4. Проверка выбранного двигателя

2.4.1. Продолжительность включения

, (7)

где полное время цикла работы

. (8)

Когда ПВ³60%, двигатель проверяют как для длительного режима. Если ПВ£ 60%, двигатель выбирают и проверяют как для повторно-кратковременного режима, если ПВ£10%, выбирают как для кратковременного режима работы.

2.4.2. Для проверки выбранного двигателя независимого возбуждения и асинхронного двигателя с фазным ротором по нагреву определяют эквивалентный момент. С учетом небольшой разницы между начальным и конечным моментами в период разгона и замедления:

, (9)

где a = 0,65…0,75; b = 0,33…0,50 - коэффициенты, учитывающие ухудшение условий охлаждения двигателей с самовентиляцией при уменьшении скорости и остановке; если двигатель имеет независимую вентиляцию, a =b = 1; - суммарное время пуска и торможения двигателя; - время работы двигателя с максимальной установившейся скоростью .

Если торможение производят свободным выбегом, в числителе подкоренного выражения моменты (токи), соответствующие участку диаграммы со свободным выбегом, принимают равными нулю.

Выбранный ориентировочно двигатель должен удовлетворять следующим условиям:

или . (10)

2.4.3. Проверка двигателя по условиям допустимой перегрузки. При реостатном пуске асинхронных двигателей с фазным ротором с учетом возможного снижения напряжения в сети необходимо соблюдать условие

, (11)

где - максимальное значение момента из нагрузочной диаграммы; - критический момент; l - перегрузочная способность двигателя.

Для двигателя постоянного тока должно соблюдаться условие

, (12)

где - максимальное значение тока в период пуска по диаграмме; - допустимый ток якорной цепи двигателя (берут по каталогу).

Если двигатель не удовлетворяет условиям проверки, то выбирают двигатель большей мощности, и повторяют п.2.2-2.4.

 

 

Читайте также:

lektsia.com