9) Как определить перегрузочную способность двигателя по круговой диаграмме? Перегрузочная способность двигателя


Перегрузочная способность двигателя

Выбранный двигатель по нагрузке, приведенной к валу должен быть проверен на перегрузочную способность при перегрузках в рабочем режиме, а также возникающих во время пуска.

Проверка двигателя по перегрузкам, возникающим во время работы проводится исходя из условия:

где, (4.1)

– номинальная мощность выбранного двигателя. (В)

– максимальная мощность двигателя по нагрузке. (В)

– допустимая перегрузочная способность по максимальному моменту.

Согласно правил устройство электроустановок (ПУЭ) напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске второго двигателя не должно быть меньше 0,8.

С учетом этого требования и определяется Доп. По формуле:

где, (4.2)

– номинальный момент двигателя;

- максимальный момент двигателя.

Для двигателей, применяемых в условиях с/х. производства отношением номинального и максимального моментов следует принимать при синхронной частоте вращения:

3000 об,/мин.=2,2

1500об./мин.=2,0 (кроме двигателей мощностью до 3 кВт у которых это отношение =2,2)

1000об./мин. =1,8 (кроме двигателей мощностью до 2,2 кВт у которых это отношение =2,2)

У остальных двигателей

Исходя из этих данных мы получаем:

Значит:

После произведённого расчёта мы видим, что двигатель соответствует требованием по перегрузочной способности и будет работать в нормальном режиме.

mehanik-ua.ru

Перегрузочная способность двигателей

Способность двигателей называется перегрузочной способностью и доходит у многих двигателей до 2.5. Это означает, что двигатель может быть кратковременно перегружен при соответствующей величине вращающего момента в 2,5 раза больше номинального.

Надо помнить, что длительная перегрузка двигателя ведет к повреждению изоляции обмоток, поэтому следует избегать перегрузки.Величина вращающего момента двигателя пропорциональна квадрату величины напряжения, которое подводится к клеммам двигателя. Поэтому при понижении напряжения вращающий момент двигателя резко уменьшается по сравнению с уменьшением напряжения в питающей сети. Если при нормальном напряжении в сети вращающий момент двигателя считать за 100%, то при снижении напряжения в сети на 10% вращающий момент уменьшится на 19%; при понижении напряжения на 20% вращающий момент уменьшится на 36% и т. д.

Крановые электродвигатели работают нормально при снижении напряжения в сети на 5% от положенного напряжения для данного двигателя. Если напряжение упадет еще больше, то вращающий момент уменьшается, двигатель начинает потреблять большую величину тока, вследствие чего перегревается, изоляция не выдерживает повышенной температуры и разрушается. Двигатель выходит из строя.Поэтому воспрещается работать на кочане, если напряжение уменьшилось больше чем на 10% против нормального (номинального).

Например, если в сети напряжение 185 в при номинальном напряжении 220 в и ниже 325 в при номинальном 380 в. то машинист обязан прекратить работу, поставить контроллеры в нулевое положение и осторожно опустить груз, поднимая рычаг тормоза у грузовой лебедки. При поднятии рукой рычага тормоза, на котором закреплен груз, колодки тормоза отходят от тормозного шкива и груз под действием собственного веса опускается.

В наше время дизайн помещения играет очень большую роль. Создать уют, красоту и гармонию в доме очень непросто. Если вы затеяли ремонт, то следует обратиться к опытным строителям. Для этого стоит обратиться к профессионалам, которые осуществляют ремонт квартир в Санкт-Петербурге.

www.stroy-s-umom.ru

Перегрузочная способность - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Перегрузочная способность - двигатель

Cтраница 1

Перегрузочная способность двигателей не является ограничением.  [1]

Перегрузочная способность двигателя может быть повышена путем увеличения тока возбуждения в моменты возрастания нагрузки.  [3]

Перегрузочная способность двигателей по току Я для двигателей асинхронных с короткозамкнутым и фазным ротором общепромышленных серий и краново-ме-таллургических серий находится в пределах 1 7 - 2 7 и 2 3 - 3 3 соответственно; для двигателей параллельного возбуждения общепромышленной серии и крановых с ПВ 25 % в пределах 1 6 - 2 5 и 3 0 - 4 0 соответственно.  [4]

Перегрузочная способность двигателей для станков обычно не превышает 2 / ц при основной ( номинальной) скорости вращения и ( 1 4 - 1 6) / н при максимальной скорости.  [5]

Перегрузочная способность двигателя представляет собой отношение предельно допустимого вращающего момента к номинальному моменту закрытого двигателя при ПВ 25 % и напряжении 220 в.  [6]

Перегрузочная способность двигателя с короткозамкнутым витком очень мала, и максимальный момент едва достигает 1 2 номинального.  [7]

Перегрузочная способность двигателей с последовательным возбуждением также выше, чем в двигателях с параллельным возбуждением, так как при одинаковой перегрузке ( увеличении механического момента на валу) двигатель с последовательным возбуждением потребляет меньший ток и, следовательно, меньше перегревается, чем двигатель с параллельным возбуждением.  [8]

Иногда перегрузочная способность двигателя недостаточна для обеспечения аварийных режимов. В этом случае коробка перемены передач содержит еще одну передачу ( низшую), передаточное число которой выбирают так, чтобы момент сопротивления на валу двигателя при аварийном режиме не превышал допустимый момент двигателя.  [9]

Повышение перегрузочной способности двигателя и устранение возможности выпадания из синхронизма достигается введением форси-ровки возбуждения. Последняя осуществляется при помощи контактов реле РФ, включенного на трансформатор напряжения. При снижении напряжения в питающей сети контакт реле РФ закрывается и получает питание катушка контактора Ф, который, срабатывая, шунтирует реостат РВ, тем самым поднимая возбуждение на двигателе. Этим обеспечивается поддержание момента двигателя даже при сниженном напряжении в сети.  [10]

Повышение перегрузочной способности двигателя ДС и устранение возможности выпадания его из синхронизма при снижении напряжения сети достигается путем увеличения тока возбудителя В. Это осуществляется при помощи реле напряжения РФ, катушка которого подключается к сети через трансформатор напряжения, и контактора КФ. При UC USOX контакт РФ в цепи катушки КФ открыт.  [11]

При проектировании перегрузочная способность двигателя должна выбираться с учетом обеспечения пуска синхронного ДКР. При пуске электродвигателя включением обмотки якоря на сеть наблюдаются броски тока. Величина броска тока зависит при прочих равных условиях от фазы включения напряжения питания и обычно не превышает в 2 - 3 раза значение тока номинального установившегося режима. Поскольку ЭМКР выполняются с относительно невысокими значениями линейной нагрузки, а броски тока и длительность электромагнитного переходного процесса при пуске также относительно малы, то дополнительные потери энергии, как подтверждают результаты экспериментального исследования, не вызывают недопустимого превышения температуры обмоток якоря. Если синхронный ДКР работает в повторно кратковременном режиме с большой частотой включений, то вопросы, связанные с дополнительными потерями в обмотках и их перегревом при пуске, подлежат специальному теоретическому и экспериментальному исследованиям.  [12]

К - перегрузочная способность двигателя, приводимая в каталогах.  [13]

Чем определяется перегрузочная способность двигателя.  [14]

Для поддержания перегрузочной способности двигателя желательно, чтобы при малых частотах напряжение уменьшалось в меньшей степени, чем частота.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Проверка двигателя на перегрузочную способность

Расчет по нагреву проводиться с помощью метода эквивалентных величин ( тока, момента и мощности ).

На практике чаще всего приходиться сравнивать графики электромеханической системы и графики мощностей привода. Принимая во внимание тот факт, что режим работы нашего электропривода ( S1 ), также согласно учебной литературе делаем вывод, что расчет на нагрев можно провести методами эквивалентного тока или эквивалентного момента.

Поэтому для данного конкретного случая, проверку двигателя по нагреву произведем методом эквивалентного момента.

Фактический эквивалентный момент за цикл:

 

(2.46)

(2.47)

 

 

Пересчитывается эквивалентный фактический момент на момент эквивалентный, так как фактическая продолжительность включения отличается от стандартной.

Эквивалентный момент:

 

(2.48)

 

Так как Мэ < Мн = 143 Н·м, то выбранный двигатель проходит по нагреву.

 

Проведем проверку двигателя на перегрузочную способность:

(2.49)

(2.50)

 

где λ – коэффициент перегрузочной способности (берется из табличный данных двигателя).

Сравнив Mmax с моментом статическим Mc2видим, что выбранный двигатель проходит по перегрузочной способности и обеспечивает выполнение требуемой диаграммы

(Mmax≥ Mc2; 371,8≥113,45 ).

 

РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Выбор и расчет преобразователя частоты

 

На данный момент существует очень много разных фирм, которые занимаются выпуском частотных преобразователей. Среди них наиболее распространены Siemens, Danfoss, ABB, TOHSIBA и другие. Так как, обслуживающих персонал предприятия ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» имеет большой опыт работы и эксплуатации оборудования марки Siemens, то наиболее целесообразно для двигателя выбрать преобразователь частоты этой марки.

Согласно технических условий, разработки и номинальных данных асинхронного двигателя марки 5АМХ180S1 выбираем преобразователь в соответствии с условиями:

 

, (3.1)

. (3.2)

 

где и – номинальные ток и напряжение преобразователя частоты;

и – номинальные ток и напряжение асинхронного двигателя;

Учитывая перегрузочные способности двигателя и преобразователя, номинальный ток преобразователя нужно выбирать из условия:

 

Согласно рассчитанным значениям и требованиям, выбираем преобразователь частоты Sinamics G120 6SL3224-0BE32-2UA0 (Siemens Германия).

В таблице 8 приведены технические данные выбранного преобразователя частоты Sinamics G120 6SL3224-0BE32-2UA0 (Siemens Германия).

 

Таблица 8 – Технические даны преобразователя частоты Sinamics G120 6SL3224-0BE32-2UA0.

Характеристика Обозначение Величина
  Номинальная выходная мощность, кВт   РН-ПР  
  Номинальный выходной ток, А   IН-ПР  
  Максимальный выходной ток, А   IМАХ. ВЫХ.-ПР  
  Номинальное выходное напряжение, В   UН-ПР  
  Номинальная частота питающей сети, Гц   f1Н   47-63
  Потребляемый ток, А   I  
  Частота выходного тока при V/f - управлении, Гц   f1V/f   0-550
  Частота выходного тока при векторном управлении, Гц   f   0-200
  Коэффициент перегрузки в течении 0,5 сек   λПР  
  Коэффициент мощности   cos ϕ   0,85
Продолжение таблицы 8
  Коэффициент полезного действия   ȠПР   0,97
  Потеря мощности, кВт   РПОТЕРЬ.-ПР   0,69
  Максимальная длина экранированного кабеля, м   L 1КАБ.  
  Максимальная длина неэкранированного кабеля, м   L 2КАБ.  

 

Преобразователь частоты фирмы Siemens SINAMICS G120 - это универсальный общепромышленный преобразователь частоты, для таких отраслей, как машиностроение, автомобильная промышленность, текстильная промышленность, печать и упаковка, химия, а также для межотраслевых задач, к примеру, в подъемно- транспортном оборудовании, в металлургической, нефтяной и газовой областях и технике морского бурения, а также для получения энергии из возобновляемых источников.

В общем случае выбранный преобразователь частоты осуществляет такие функции как:

1) плавный разгон;

2) торможение и реверс двигателя изменением частоты, величины напряжения и порядка чередования фаз выходного напряжения ПЧ.

При этом закон изменения частоты задается в виде электрического сигнала с использованием задатчика интенсивности, возможность регулирования ускорения изменением частоты.

 



infopedia.su

9) Как определить перегрузочную способность двигателя по круговой диаграмме?

Перегрузочная способность двигателя. Для определения максимального момента двигателя следует из точки О1 опустить перпен­дикуляр на линию электромагнитной мощности и продолжить его до пересечения с окружностью токов (точка Е). Из точки Е (см. рис. 14.6) проводят прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с линией электромагнитной мощности (точка N). Тогда отрезок EN в мас­штабе моментов определит значение максимального момента: Mmax = mмEN. (14.28)

Если точка D на окружности токов соответствует номиналь­ному режиму, то перегрузочная способность двигателя

мтаx/ мном = EN/ Dc . (14.29)

Пуск АД с фазным ротором

Пусковые условия асинхронного двигателя с фазной обмоткой ротора можно существенно улучшить ценой некоторого усложнения конструкции и обслуживания двигателя.

Т.к. активное сопротивление фазной обмотки ротора относительно мало, то для получения максимального начального пускового момента необходимо в цепь ротора включить пусковой реостат с сопротивлением фазы

Как только ротор начинает вращаться, уменьшается скольжение, а в месте с ним ЭДС и ток ротора, вследствие чего уменьшается вращающий момент. Чтобы двигатель продолжал развивать вращающий момент, близкий к максимальному, сопротивление пускового реостата нужно постепенно уменьшать. Наконец когда двигатель достигает номинальной частоты вращения, пусковой реостат замыкают накоротко.

Для уменьшения механических потерь и износа колец и щеток двигатели снабжаются иногда приспособлением для подъема щеток и замыкания колец накоротко.

Чем больше должен быть пусковой момент, чем ближе он к максимальному моменту, тем больше будет и пусковой ток. По этой причине лишь для особо тяжелых условий пуска реостат подбирается так, чтобы пусковой момент был равен максимальному.

Чтобы пусковой реостат в течение времени пуска не перегревался, его мощность должна примерно равняться мощности двигателя. Для двигателей большой мощности пусковые реостаты изготавливаются с масляным охлаждением.

Конечно, применение пускового реостата значительно улучшает пусковые условия асинхронного двигателя, повышая пусковой момент и уменьшая пусковой ток.

studfiles.net

Проверка выбранного двигателя на нагрев и перегрузочную способность

Формируемая компетенция:

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

Цель работы:

1. Повторить теоретический материал.

2. Освоить методику проверки электропривода кранового механизма на нагрев и перегрузочную способность, построение механических характеристик и нагрузочной диаграммы двигателя крана

Выполнив работу, Вы будете:

уметь:

- определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем;

- организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования;

Материальное обеспечение:

калькулятор, конспект лекций, справочник

Задание:

Проверить выбранный двигатель кранового механизма на нагрев и перегрузочную способность, построить механические характеристики и нагрузочную диаграмму двигателя крана

Порядок выполнения работы:

1 Построить механическую характеристику двигателя кранового механизма

2. Двигатель привода механизма передвижения крана проверить на нагрев

3. Двигатель привода механизма передвижения крана проверить на нагрев на перегрузочную способность

4. Построить нагрузочную диаграмму двигателя кранового механизма

Ход работы:

Алгоритм расчета

Расчет и построение естественной механической характеристики асинхронного двигателя

Так как характеристика АД нелинейна, то для ее построения необходимо рассчитать четыре основные точки, соответствующие четырем основным режимам:

- первая точка соответствует режиму синхронного вращения ВМП статора и ротора;

- вторая точка соответствует номинальному режиму;

- третья точка соответствует критическому режиму;

- четвертая точка соответствует пусковому режиму.

Частота вращения ВМП статора n1, об/мин

где f1 – частота тока статора двигателя; если двигатель включен непосредственно в сеть, то f1=50 Гц;

р – число пар полюсов; последняя цифра в типе двигателя, деленная на 2,

Номинальное скольжение SHOM

Номинальный момент двигателя Мном, Н·м

Перегрузочная способность двигателя λдв

где МКР – критический момент двигателя, Нм, МКР = Мmax=196 Нм

Критическое скольжение Sкр

Критическая частота вращения nкр, об/мин

Пусковой момент Мпуск, Н·м

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя показана на рисунке 41

Рисунок 41 - Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Проверка выбранного двигателя на нагрев

Расчет статических моментов.

Статический момент, приведенный к валу двигателя при перемещении с грузом МПГ, Н·м

где e – количество двигателей, шт

Статический момент, приведенный к валу двигателя при перемещении без груза МПО, Н·м

где η0 – КПД холостого хода, определяется по кривым (рисунок 42), в зависимости от коэффициента загрузки Кз

Рисунок 42 – Зависимость КПД от нагрузки крановых механизмов: 1-6 кривые, соответствующие номинальным КПД соответственно 65, 70, 75, 80, 85, 90%

Расчет моментов инерции, приведенных к валу двигателя.

Момент инерции поступательно - движущихся тел, приведенный к валу двигателя

- при перемещении с грузом JПГ, кг·м2

где wДВ – угловая скорость вращения, рад/с;

- при перемещении без груза JПО, кг·м2

Момент инерции вращающихся элементов системы, приведенный к валу двигателя JВР, кг·м2

где k1 – коэффициент запаса; k1 = 1,1 ….. 1,2 /2, стр. 21/;

JР – момент инерции двигателя, кг·м2;

JM – момент инерции муфты, кг·м2

JM = (0,1 … 0,2) · JР,

JТШ – момент инерции тормозного шкива, кг·м2

JТШ = 0,3 · JР

Полный момент инерции

- при перемещении с грузом JПОЛН.Г , кг·м2

- при перемещении без груза JПОЛН.О , кг·м2

Расчет динамических моментов.

Динамический момент системы

- при разгоне с грузом МДИН.Г., Н·м

где - предельно допустимое угловое ускорение двигателя, рад/с2;

где аmax – максимальное линейное ускорение; при разгоне с грузом аmax = (0,1…0,3) м/с2, при разгоне без груза аmax = (0,3…0,8), м/с2

- при разгоне без груза МДИН.О., Н·м

При расчете динамических моментов необходимо соблюдение условия:

МДИН.Г ≥ МДИН.0. Это осуществляется путем подбора линейного ускорения аmax. Если вес перемещаемого груза и вес механизма мало отличаются друг от друга, то аmax следует принимать одинаковым.

Расчет пусковых моментов.

Пусковой момент, развиваемый двигателем

- при движении с грузом Мпуск.г, Н м

- при движении без груза Мпуск.о, Н м

Расчет тормозных моментов.

Тормозной момент, развиваемый двигателем

- при движении с грузом МТГ, Н·м

МТГ = к2 × МПГ ,

где к2 – коэффициент запаса торможения, к2 = 1,25 /2, стр.23/

- при движении без груза МТО, Н·м:

МТО = к2 × МПО

Расчет времени переходных процессов.

Время разгона механизма

- с грузом tПГ, с

- без груза tПО, с

Время торможения механизма

-с грузом tТГ, с

- без груза tТО, с

Расчет скоростей передвижения крана.

Фактическая скорость передвижения крана

- с грузом Vг, м/с

где ωПГ – значение угловой скорости, соответствующее развиваемому моменту МПГ, определяется по естественной механической характеристике двигателя

- без груза Vо, м/с

где ωПО – значение угловой скорости, соответствующее развиваемому моменту МПО определяется по естественной механической характеристике двигателя

Пути, пройденные краном при пуске и торможении

- при пуске с грузом SПГ, м

- при пуске без груза SПО, м

- при торможении с грузом SТГ, м

- при торможении без груза SТО, м

Путь движения с установившейся скоростью

- с грузом SУГ, м

SУГ = L – SПГ – SТГ

- без груза SУО, м

SУО = L – SПО – SТО

Время установившегося движения

- с грузом tУГ, с

- без груза tУО, с

Фактическая продолжительность включения ПВф, %

где tP – время работы, с

tP = tПГ + tУГ + tТГ + tПО + tУО + tТО

Время пауз tО, с

Расчетный эквивалентный момент МЭР, Нм

Эквивалентный момент, пересчитанный на стандартное значение ПВст, МЭ , Н м

Так как МНОМ ≥ МЭ, - двигатель на нагрев проходит.

Нагрузочная диаграмма показана на рисунке 43.

Рисунок 43- Нагрузочная диаграмма

 

Проверка двигателя на перегрузочную способность

Условие проверки:

λРАСЧ.≤ λДВ,

где lрасч– расчетная перегрузочная способность двигателя;

где Ммax– максимальный из моментов нагрузочной диаграммы, Н·м

lдв- каталожная перегрузочная способность

где Ммax– максимальный момент двигателя, выбранного из каталога, Н·м

Так как λРАСЧ. < λДВвыбранный двигатель проходит на перегрузочную способность

 

Форма представления результата:

Работа в тетради. Ответы на контрольные вопросы:

1. Какой метод проверки двигателя на нагрев используется в данной практической работе?

2. Ваши дальнейшие действия, если двигатель не проходит на нагрев и перегрузочную способность?

3. Что характеризует перегрузочная способность двигателя?

4. Каким моментом ограничивается перегрузочная способность двигателя?

5. Что называется нагрузочной диаграммой?

6.Что называется естественной механической характеристикой двигателя?



infopedia.su

5.5 Проверка двигателей на достаточность пускового момента и перегрузочную способность

 

Выбранный для электропривода двигатель необходимо проверить на достаточность начального пускового момента и перегрузочную способность.

Двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные) имеют физический предел начального пускового и максимального моментов. Поэтому при заданном значении напряжения сети эти двигатели не могут создать моментов, превышающих значений, указанных в каталоге (исключение составляют асинхронные двигатели с фазным ротором, допускающие изменение пускового момента). Если статический нагрузочный момент Mс превышает значение начального пускового момента данного двигателя Mп, то при включении в сеть пуск двигателя не произойдет. В каталогах на асинхронные двигатели по каждому типоразмеру указаны значения кратности пускового момента .

Если на какой-либо ступени нагрузочной диаграммы мощность Px отличается от номинальной, то частота вращения для этого неноминального режима, об/мин,

Двигатели постоянного тока не имеют физического предела электромагнитного момента. Предельное допустимое значение момента определяется степенью коммутации, которая может быть кратковременно допущена в этом двигателе, не вызывая необратимых процессов в щеточно-коллекторном узле (например, оплавление коллектора). Другими словами, предельные значения перегрузочной способности и пускового момента в двигателях постоянного тока определяются предельно допустимым значением тока перегрузки.

Проверка двигателей постоянного тока на перегрузочную способность состоит в сравнении наибольшего значения тока, соответствующего наибольшей нагрузке по нагрузочной диаграмме Iн.д. с предельно допустимым током для данного типоразмера двигателя. В описаниях ряда серий двигателей постоянного тока приводятся предельно допустимые значения тока.

Если в каталоге не указано значение предельно допустимого тока то можно руководствоваться указаниями действующего стандарта: допускается перегрузка двигателей постоянного тока (по току) на 50% в течение 1 мин, а для асинхронных двигателей перегрузка по току на 50 % в течение 2 мин.

При токах, превышающих предельно допустимые значения, появляется опасность возникновения в двигателях постоянного тока кругового огня на коллекторе.

Необходимо также иметь в виду, что в соответствии с действующим стандартом в электрических сетях, питающих электродвигатели, допустимые отклонения напряжения составляют ±5 %. Как известно, пусковой и максимальный моменты асинхронных двигателей пропорциональны квадрату напряжения. Поэтому при снижении напряжения сети на 5 % эти моменты уменьшатся на 1 - (0,95)2 = 0,1, т.е. на 10%.

Если выбранный типоразмер двигателя не удовлетворяет требованиям электропривода, то следует принять следующий (смежный) типоразмер большей мощности и произвести про­верку на достаточность начального пускового момента и перегрузочной способности.

Если по условиям работы электропривода пуск двигателя осуществляется без нагрузки, то проверку на начальный пусковой момент не делают.

Таким образом, в результате выбора типоразмера двигателя получают о нем следующую информацию: серия и типоразмер, номинальные данные, перегрузочная способность, кратности пускового момента и пускового тока, исполнение двигателя по способам защиты, монтажа, охлаждения, климатическое исполнение, категория размещения при эксплуатации, габаритные, установочные и присоединительные размеры.

Для лучшего усвоения материала выполните упражнение

studfiles.net