Выбор двигателей


15.3. Выбор мощности электродвигателя

Мощность двигателя выбирают согласно нагрузке на его валу. Ее значение также должно удовлетворять условию, чтобы средняя темпе­ратура двигателя не превышала допустимого значения, обусловленного классом изоляции обмотки. Кроме того, выбор двигателя обуслов­ливается условиями пуска и перегрузочной способностью.

Выбор мощности двигателя для продолжительного режима работы. При продолжительной работе нагрузка двигателя может быть постоян­ной (рис. 15.3, а) или переменной (рис. 15.3,б). Выбор двигателя с постоянной нагрузкой производится по каталогу. При этом необходимо выбирать двигатель с номинальной мощностью Рном ≥ Р.

При переменной нагрузке, когда продолжительный режим имеет прерывистый характер, расчет или проверку правильности предвари­тельного выбора мощности двигателя производят на основании нагру­зочной диаграммы (рис. 15.4). Если определить температуру максималь­ного нагрева двигателя Тmax, и сравнить ее с допустимой температурой нагрева Tдоп, то правильному выбору двигателя соответ­ствует условие Тmax ≤ Тдоп. Однако из-за сложности и громоздкости определения величины Тmax, этот метод выбора двигателя на практи­ке не применяют.

Для выбора мощности двигателя при любом режиме работы удобен метод средних потерь. В основу метода положено условие, при котором сред­ние потери мощности ΔРср двигателем за время цикла работы tц не превышают потерь при номинальной нагрузке ΔPном, т. е. ΔРср, ≤ ΔPном, или

(15.2)

где ΔPц — потери мощности в двигателе за цикл; ΔРi — потери мощ­ности за время ti, в течение которого двигатель работает с постоян­ной нагрузкой Рi.

Метод средних потерь, хотя и является более точным по сравнению с методом эквивалентных величин, не всегда применим из-за отсутствия необходимых сведений о двигателе. Поэтому на практике мощность двигателя при переменной нагрузке выбирают по приближенным методам эквивалентного тока, эквивалентной мощности или эквивалентного момента.

При методе эквивалентного тока действительные токи двигателя {I1, I2, I3,...,In на рис. 15.4,а) в отдельные отрезки времени заменяют эквивалентным током Iэ постоянного значения, создающим за время работы двигателя (t1 + t2 + ... + tn) те же потери в двигателе, что и действительные токи.

При работе двигателя потери мощности складываются из постоянных (не зависящих от нагрузки) ΔРст (потери в стали) и переменных ΔPMi = mIi2r (потери в меди), где m — число фаз при переменном токе; r — сопротивление обмоток двигателя.

Заменяя в (15.2) ΔРi = ΔРст + ΔРМi, получим

(15.3)

За время tц такие же потери вызываются и эквивалентным током Iэ:

(15.4)

Приравнивая (15.3) и (15.4), находим, что откуда

(15.5)

Условие нагрева двигателя (Тmax ≤ Тдоп) будет соблюдено, если

ΔPэ ≤ ΔРном, или Iэ ≤ Iном.

Для определения мощности двигателей, у которых вращающий момент почти пропорционален току, можно использовать нагрузочные диаграммы моментов М = f(t) (например, для шунтовых двигателей постоянного тока и с некоторым допущением для асинхронных двигателей с малоизменяющейся нагрузкой). По аналогии с (15.5) можно записать:

(15.6)

Условие выбора двигателя в этом случае Мэ ≤ Мн.

Если двигатель работает с малоизменяющейся частотой вращения и имеется график его нагрузки по мощности (рис. 15.4,б), то двигатель выбирают с номинальной мощностью, равной или большей эквивалент­ной мощности, определяемой, аналогично (15.6), по формуле

(15.7)

После выбора мощности двигателя на основании одного из методов эквивалентных величин необходимо произвести проверку двигателя на перегрузочную способность, которая характеризуется коэффициентом перегрузки. Коэффициент перегрузки kп представляет собой отношение максимального допустимого момента двигателя Мmах доп к его номиналь­ному моменту Мном.

Для того чтобы удовлетворить требованиям кратковременных пере-грузок для данного привода, необходимо, чтобы максимальный допусти­мый момент двигателя был равен или больше максимального момента нагрузки на валу двигателя: Мmах доп ≥ Mmax. Иначе говоря, должно соблюдаться условие kп > Мmax/Мном. Перегрузочная способность для различных двигателей различна. Для асинхронных двигателей kп = 1,7 ÷ 3,5, для синхронных двигателей kп ≥ 1,65, для двигателей постоянного тока независимого и смешанного возбуждения kп = 2 ÷ 2,5, а для двигателей последовательного возбуждения kп = 2,5 ÷ 3.

При выборе асинхронных короткозамкнутых двигателей кроме про­верки на перегрузочную способность необходимо проводить выбор по пусковому моменту Мпуск, так как для таких двигателей эта величина обычно невелика. При этом необходимо соблюдать условие Мпуск > Мс.нач, где Мс.нач — начальный статический момент, создаваемый производственной машиной или приводимым механизмом.

Выбор мощности электродвигателя для повторно-кратковременного режима работы. Так как при работе в этом режиме двигатель часто запускают и останавливают, то в периоды разгона, а также торможения и остановки ухудшается вентиляция, а следовательно, и охлаждение двигателя. Это учитывают, вводя поправочные коэффициенты, которые зависят от типа двигателя и способов его охлаждения. Как указывалось ранее, повторно-кратковременный режим характеризуется значением ПВ (15.1). Если график работы двигателя имеет вид, представленный на рис. 15.2, в, то номинальная мощность двигателя выбирается равной эквивалентной мощности:

(15.8)

Если график работы двигателя имеет более сложный вид (см. рис. 15.3), то эквивалентная мощность определяется по формуле

(15.9)

где Р'э — эквивалентная мощность двигателя без учета его останова; значение ПВ определяют как

(15.10)

Если расчетное значение ПВ производственной машины, полученное согласно нагрузочной диаграмме, отличается от стандартного значения для двигателей, то его выбирают по ближайшему стандарт­ному значению ПВСТ, соответственно пересчитывая мощность Р'э по формуле

(15.11)

При выборе двигателя для повторно-кратковременного режима ра­боты по каталогу необходимо знать Р'э и ПВ. Проверка выбран­ного двигателя на перегрузку и по пусковому моменту при данном режиме обязательна.

Следует отметить, что при определении мощности двигателя по методу эквивалентных величин и относительной продолжительности включения не учитывается число включений двигателя в час, а следо-­ вательно, продолжительность и интенсивность нагрева двигателя в пусковых и тормозных режимах. Более точный расчет мощности двига-­ теля можно выполнить методом средних потерь, причем с обязательной проверкой по перегрузочному и пусковому моментам.

studfiles.net

Выбор мощности электродвигателя.

 
 
Правильный выбор мощности двигателя для того или иного механизма с учетом его технического режима имеет большое значение для технико - экономических и эксплуатационных показателей. Если при выборе мощность ЭД занижена, то ЭД не обеспечит необходимой надежности и долговечности. Зависимость коэффициента мощности от нагрузки показана на графике. Если выбран ЭД завышенной мощности, т.е. с малым коэффициентом загрузки, то он обладает низкими экономическими и энергетическими показателями.

Поэтому стараются подобрать ЭД таким образом, чтобы Рном=Кзап*Рэф.

При этом эффективная мощность определяется при помощи нагрузочной характеристики, а коэффициент запаса вводится с учетом неточности графика нагрузочной характеристики.

Последовательность выбора мощности ЭД:

1. Предварительный выбор мощности: заключается в анализе нагрузочной диаграммы и выборе Кзап.

2. Проверка правильности предварительного выбора по тепловому режиму. Производится с помощью точного анализа.

3. Проверяется по возможности запуска.

4.Проверка правильности выбора по кратковременной механической нагрузки.

5.

Выбор мощности двигателя для продолжительного режима:

А) при постоянной нагрузке.

В этом случае предварительный расчет мощности не требуется, а определяется эффективная мощность механизма с использованием точных или эмпирических выражений, которая в дальнейшем сравнивается с номинальной мощностью двигателя. Существуют определенные формулы для расчета эффективной мощности различных типов механизмов. Если Рэф < Рном, то двигатель выбран правильно. Причем в этом случае это соотношение является критерием правильности выбора и по нагреву, и по условиям правильности пуска, и по критериям качества.

Для любых режимов с изменяющейся нагрузкой выбор мощности представляет собой значительно более сложную задачу и состоит из нескольких стадий, главной из которых является проверка правильности выбора по нагреву. При этом для любого режима наиболее точным методом такой проверки является построение кривой нагрева реального двигателя с учетом его режима с последующим сравнением tуст < tдоп .

Б) при переменной нагрузке.

 
 
Пусть нагрузочная диаграмма имеет вид:

Последовательность выбора мощности двигателя:

1. Предварительно выбирается двигатель, для чего сравнивают среднее арифметическое значение мощности по нагрузочной диаграмме с номинальной мощностью по каталогу.

2. Производят проверку правильности выбора двигателя по нагреву. Эту проверку можно осуществить с помощью метода универсальных потерь, поскольку расчет и построение кривых нагрева является сложной и не всегда решаемой задачей.

По заданному графику нагрузки определяются средние потери мощности за рабочий цикл двигателя DРср, которые в дальнейшем сравниваются с номинальными потерями мощности в двигателе.

 
 
Если выполняется условие DРср £ DРном, то двигатель соответствует условиям нагрева.

DР1,DР2,…,DРn - потери мощности на каждом участке нагрузочной диаграммы;

hi - КПД на i-ом участке нагрузочной диаграммы

3. Проверка правильности выбора по условиям пуска (по возможности запуска). Для этого Мпуска ³ М1, если не выполняется, то выбирают двигатель либо с улучшенными пусковыми свойствами, либо большей мощности.

4. Производят проверку двигателя по кратковременной механической перегрузке. Для этого критический момент двигателя по его паспорту сравнивают с максимальным моментом по его диаграмме.

Если условие 4 выполняется, то двигатель выбран правильно, если не выполняется, то выбирается двигатель или с большей перегрузочной способностью или с большей мощностью.

Однако несмотря на то, что метод средних потерь является достаточно точным и универсальным, т.е. может быть применен для любого типа двигателя, возникают некоторые затруднения. Поэтому в инженерных расчетах чаще всего применят менее точные и универсальные методы эквивалентных величин, к которым относят:

А) метод эквивалентных токов

Б) метод эквивалентных моментов

В) метод эквивалентных мощностей.

 

Метод эквивалентных токов:

Основан на том, что реальный ток, соответствующий нагрузочной диаграмме и соответственно изменяющийся, заменяется неким эквивалентным током, который за рабочий цикл выделяет в двигателе такое же количество тепла, что и реально изменяющийся ток.

При этом потери мощности в двигателе:

 
 
Последовательность выбора по данному методу:

1. Предварительно выбирают двигатель по нагрузочной диаграмме;

2. Проверка правильности выбора по нагреву: Iном ³ Iэкв;

3. Проверяется возможность пуска

4. Перегрузочная способность.

Метод эквивалентных токов среди всех методов является более универсальным и может быть использован для любого типа двигателя.

 

Метод эквивалентных моментов:

Основан на пропорциональности электромагнитного момента двигателя току:

M=KФI; M º I. Критерий правильности выбора двигателя Мном ³ Мэкв.

 
 
Чаще всего нагрузочная диаграмма ЭП задается именно в координатах М(t) , поэтому с этой точки зрения метод эквивалентных моментов является более удобным. Однако точная пропорциональная зависимость М(I) характерна только для ДПТ с НВ. Для АД момент кроме того зависит и от коэффициента мощности cosj. Поэтому применительно к АД этот метод не обеспечивает достаточной точности. Используется обычно для АД малой мощности и в линейной части характеристики.

Метод эквивалентных мощностей:

Основан на пропорциональной зависимости мощности от момента: Р=М×w, Р º М. Критерием правильности выбора является: Рном ³ Рэкв. Из всех перечисленных методов метод эквивалентных мощностей является наименее точным и применяется только для ДПТ с НВ.

Выбор мощности двигателя для кратковременного режима:

Серийно выпускаются двигатели, в паспорте которых задается номинальная длительность включения 10, 30, 60, 90 минут. Кроме того задается КПД при работе в кратковременном режиме и Ркр; в продолжительном hпр и Рпр.

 
 
Если изобразить нагрузочную диаграмму и кривую нагрева для двигателя, работающим в кратковременном режиме, то она будет иметь вид:

Если этот двигатель использовать в продолжительном режиме, то необходимо уменьшить нагрузку. Введем понятие о коэффициенте тепловой перегрузки двигателя:

 
 
Рт=DРкр/DРпр=tуст/t¢уст=tуст/tдоп .

Последовательность выбора:

В паспорте серийно выпускаемых двигателей для кратковременного режима S2 кроме времени включения указывается мощность при работе в кратковременном режиме, КПД при работе в кратковременном режиме, мощность и КПД в продолжительном режиме.

1. Определяют DРкр и DРпр:

DРкр=Ркр*(1-hкр)/hкр;

DРпр=Рпр*(1-hпр)/hпр;

2. Определяют коэффициент термической перегрузки: Рт=DРкр/DРпр.

3. Тн=tр/(ln(1-Рт)/Рт). Подставляя tр из паспорта и коэффициент термической перегрузки из предыдущего пункта, находим постоянную времени нагрева Тн, с помощью которой можно легко построить кривую нагрева двигателя и по этой кривой выбрать мощность двигателя.

Выбор мощности двигателя для повторно - кратковременных режимов работы:

Для режимов S4 и S5 обычно применяют двигатели серийно выпускаемые для режима S3 со стандартными ПВ%=15;25;40;60% либо двигатели серийно выпускаемые для режима S1. В этом случае при выборе мощности двигателя подразумевается ПВ=100%. Чаще всего в качестве математического аппарата для проверки правильности выбора по нагреву используют метод эквивалентных моментов. При этом в формуле эквивалентного момента введены поправочные коэффициенты, которые имеют обозначение b(), и которые учитывают ухудшение теплоотдачи двигателя во время разгона, торможения, паузы по сравнению с теплоотдачей при работе с w=const.

 
 
b2=1; b0=0,5; b1=b3=0,75.

М1 и М3 - средние значения момента за время пуска и торможения;

М2 - момент при работе с номинальной угловой скоростью.

Последовательность выбора мощности двигателя:

1. По нагрузочной диаграмме ориентировочно выбирается двигатель.

2. Производят проверку правильности выбора по нагреву. Для этого:

а) определяют реальную ПВ%: . ПВ%=tр+tп+tт/(tр+tо+tп+tт)100%. По каталогу выбирают ближайшую стандартную ПВ%;

б) по нагрузочной диаграмме определяют эквивалентный момент;

 
 
в) Найденное значение Мэкв приводят к стандартной ПВ% и находят Мэквприв:
 
 
г) по каталогу выбирают двигатель, у которого Мном ³ Мэквприв.

После этого двигатель проверяют по возможности запуска и кратковременным перегрузкам так же как для S1 с переменной нагрузкой.

 

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Глава III динамика электропривода и выбор мощности двигателей

Электропривод60

§ 1. Переходные процессы в электроприводах

При работе литейных машин силами сопротивления, действующими на их рабочие органы, и силами трения в механизмах на валу электродвигателя создается момент сил сопротивления МС. При вращении вала двигателя с постоянной скоростью крутящий момент М, развиваемый двигателем, равен и противоположно направлен моменту сил сопротивления МС. При всяком изменении момента сил сопротивления МС или крутящего момента двигателя М скорость вращения двигателя изменяется. Этот процесс можно описать уравнением, называемым уравнением движения

(17)

где М и МС в Н∙м;

J – момент инерции подвижных масс машины, приведенный к валу двигателя, в кг∙м2;

dω/dt – угловое ускорение вала двигателя.

Входящий в уравнение (17) момент сил сопротивления МС называют также статическим, а момент – динамическим, так как он обусловлен силами инерции движущихся масс машины. При установившемся движении скорость вращения постоянна (dω/dt = 0) и динамический момент равен нулю. При dω/dt ≠ 0 в электроприводе имеет место переходный процесс, причем dω/dt > 0 соответствует ускорению, а dω/dt < 0 – замедлению движения привода машины.

В литейных машинах переходные процессы возникают при пуске и торможении, при всяком изменении момента сил сопротивления. Многие литейные машины и их электроприводы постоянно находятся в состоянии непрерывного переходного процесса. Это смесители периодического действия, гидростанции машин литья под давлением и гидрофицированных агрегатов автоматических линий, дробилки и т. д.

В зависимости от скорости вращения момент двигателя М изменяется в соответствии с его механической характеристикой. Момент сил сопротивления МС в литейных машинах зависит от самых разнообразных факторов, например, от количества и свойств формовочной смеси в смесителе, от профиля трассы скиповых подъемников, от скорости вращения в дробеметных головках и т. д. Таким образом, моменты М и МС не постоянны во времени и могут выражаться весьма сложными функциями. Поэтому решение дифференциального уравнения (17) в некоторых случаях связано со значительными трудностями.

Обычно уравнение движения решается в предположении, что во время переходного процесса t момент двигателя М и момент сил сопротивления МC постоянны. Тогда при изменении скорости от ω1 до ω2

. (18)

Учитывая, что ,получим

. (19)

При n1 = 0 и n2 = п из соотношения (19) определяем время tn пуска машины

, (20)

а при n1 = n и n2= 0 – время tm самоторможения машины при отключенном двигателе

. (21)

При электрических способах торможения момент М двигателя направлен против вращения и входит в уравнение движения со знаком минус. Время торможения в этом случае определяем из выражения

. (22)

В действительности моменты М и МС не постоянны. Поэтому для более точного определения времени переходного процесса весь интервал скоростей разбивают на достаточно малые отрезки и определяют время переходного процесса на каждом участке, принимая М и МС постоянными в течение этого времени:

. (23)

На практике время переходных процессов вычисляют приближенно, считая моменты МС и М постоянными. Например, при пуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором средний момент двигателя за время пуска принимают равным

. (24)

В ряде литейных машин, в основном транспортных, момент сил сопротивления обусловлен силами трения в механизмах. При трогании с места момент сил сопротивления у таких машин в 2…3 раза больше, чем при движении, так как коэффициент трения покоя значительно больше коэффициента трения движения. Несмотря на это момент сил сопротивления считают постоянным и следят лишь за тем, чтобы пусковой момент двигателя был больше момента сил сопротивления.

Статические моменты МС отдельных механизмов машин приводят к валу двигателя через передаточное отношение и к. п. д. машины. Моменты инерции отдельных элементов машины, входящие в выражение для динамического момента, приводятся из условия сохранения кинетической энергии движущихся масс машины.

Для элемента машины, вращающегося со скоростью п1 и обладающего моментом инерции J1, приведенный момент инерции J1:

, (25)

где п – скорость вращения двигателя.

Приведенный момент инерции J2 элемента машины массой т, совершающего поступательное движение со скоростью V м/сек:

. (26)

Общий момент инерции / системы, приведенный к валу двигателя:

, (27)

где Jо – момент инерции ротора электродвигателя в кг∙м2.

В каталогах указаны маховые моменты роторов двигателей. Момент инерции связан с маховым моментом GD2 соотношением

, (28)

где G – масса в кг.

studfiles.net

Расчет мощности и выбор электродвигателей для эп

Выбор электродвигателя предполагает:

а) выбор рода тока и номинального напряжения, исходя из экономических соображений, с учетом того, что самыми простыми, дешевыми и надежными являются асинхронные дви­гатели, а самыми дорогими и сложными - двигатели посто­янного тока.

б) выбор номинальной частоты вращения,

в) выбор конструктивного исполнения двигателя, учитывая три фактора: защиту его от воздействия окружающей среды, способ и обеспечение охлаждения и способ монтажа.

Расчет мощности двигателей для длительного режима работы

При постоянной нагрузке (рис. 17.3, а) определяется мощ­ность или момент механизма, приведенные к валу дви­гателя, и по каталогу выбирается двигатель, имеющий бли­жайшую не меньшую номинальную мощность.

 Для тяжелых условий пуска осуществляется проверка ве­личины пускового момента двигателя так, чтобы он превышал момент сопротивления механизма. Пусковой момент, Нм,

,

где - кратность пускового момента двигателя, выбираемого по каталогу.

При  длительной переменной нагрузке (рис. 17.3, б) определение номинальной мощности двигателя производят по методу средних потерь, либо методу эквивалентных ве­личин (мощности, момента или тока).

Расчет мощности двигателя по методу средних потерь

Метод основан на предположении, что при равенстве но­минальных потерь двигателя и средних потерь , опреде­ляемых по диаграмме нагрузки, температура двигателя не будет превышать допустимую, °С:

 

Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин

Метод основан на понятии среднеквадратичного или экви­валентного тока (мощности, момента). Переменные потери в двигателе пропорциональны квадрату тока нагрузки. Эквива­лентным, неизменным по величине током называют ток, создающий в двигателе такие же потери, как и изме­няющийся во времени фактический ток нагрузки.

1. Определяют величину эквивалентного тока, А,

2. По каталогу выбирают двигатель, номинальный ток ко­торого равен или несколько больше .

3. Двигатель проверяют по перегрузочной способности: отношение наибольшего момента сопротивления к номиналь­ному не должно превышать допустимого значения, приводи­мого в каталогах или эквивалентного момента, Нм:

Если мощность и вращающий момент двигателя пропорцио­нальны величине тока, то для расчета можно воспользоваться выражениями для эквивалентной мощности, кВт:

studfiles.net

Выбор двигателей

Энергетика Выбор двигателей

просмотров - 42

Правильный выбор электродвигателя для привода конкретного механизма в определœенных условиях эксплуатации имеет большое значение для надежной и экономичной работы агрегатов С.Н. При выборе электродвигателя руководствуются тем, что двигатель должен удовлетворять как условиям работы в установившемся режиме, так и условиям пуска и самозапуска, а именно:

1) номинальная мощность двигателя должна быть достаточной для обеспечения длительной работы механизма с полной нагрузкой;

2) вращающий момент двигателя должен обеспечивать пуск и разворот механизма до номинальной частоты вращения;

3) электродвигатели отечественных механизмов собственных нужд должны обеспечивать самозапуск при восстановлении напряжения после его кратковременного снижения или исчезновения;

4)электродвигатели при крайне важности должны допускать регулирование производительности и частоты вращения механизма в требуемых пределах.

Важными при выборе электродвигателя являются также форма исполнения, способ охлаждения, надежность конструкции, простота оперативного управления, удобство обслуживания.

При выборе двигателя по номинальной мощности учитывается, что для обеспечения длительной работы механизма с полной производительностью двигатель должен работать в продолжительном режиме. Для этого мощность двигателя должна быть больше или равна требуемой мощности механизма:

.

Коэффициент загрузки двигателя Расчет мощности механизма производится по формулам, кВт:

для вентиляторов

, (5.8)

для насосов

, (5.9)

где Q – производительность, м3/с; Н – давление жидкости или газа, Па, для вентиляторов или высота напора для насосов, равная сумме высот всасывания и нагнетания, м; υ - плотность жидкости, г/м3; ηмех - КПД механизма; ηпер – КПД передачи между двигателœем и механизмом.

Частота вращения выбираемого двигателя, как правило, должна быть равна частоте вращения приводимого механизма. Исключение составляют тихоходные механизмы, такие как шаровые и некоторые среднеходные мельницы. К примеру, между электродвигателœем и среднеходной мельницей типа МРС – 240 установлен редуктор с передаточным коэффициентом 7,08 с помощью которого частота вращения двигателя, равная 365 об/мин, уменьшается до частоты вращения размольного стола мельницы, равной 51,6 об/мин.

При решении вопроса о предельно допустимой мощности двигателя по условиям пуска следует учитывать допустимые снижения напряжения на выводах двигателя и на питающих шинах. Главный критерий выбора двигателя по условиям пуска - определœение возможности разворота двигателя с механизмом по избыточному вращающему моменту и допустимому нагреву двигателя. Для успешного разворота двигателя избыточный момент должен быть не менее 0,1 отн. ед. при изменении скольжения от 1 до номинального значения, ᴛ.ᴇ.

. (5.10)

Напряжение на выводах двигателя должно быть достаточным для обеспечения избыточного момента в течение всœего процесса пуска при допустимом нагреве обмоток двигателя. По мере разворота агрегата при уменьшении скольжения уменьшается пусковой ток и растет напряжение на выводах двигателя. По этой причине в общем случае нужно определять избыточный момент во всœем диапазоне скольжений. Практически достаточно проверить mизб при s = 1, sm и в зоне провала момента͵ если он есть.

Некоторые зарубежные электромашиностроительные фирмы для обеспечения успешного разворота двигателя с механизмом устанавливают кратность избыточного вращающего момента͵ отличную от 0,1. Так, в каталоге австрийской фирмы «Элин» указано, что избыточный вращающий момент должен быть не менее 0,25 при всœех значениях скольжения в течение разворота двигателя до номинальной частоты вращения.

Для механизмов с тяжелыми условиями пуска с большим моментом трогания (к примеру, молотковые дробилки, среднеходные мельницы) выбор двигателя производится по условию начального пускового момента. В случае если двигатель с требуемой величиной начального пускового момента подобрать нельзя, то выбирают двигатель большей номинальной мощности. При этом не всœегда простое увеличение номинальной мощности дает увеличение начального пускового момента двигателя. Так, к примеру, для привода среднеходной мельницы типа МПС 265С угольных энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт потребовалась разработка специального двигателя мощностью 1000 кВт, 1000 об/мин, имеющего кратность начального пускового момента͵ равную 2, и кратность максимального вращающего момента 2,8.

При выборе двигателя для конкретного механизма существенным является время, за ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ двигатель разворачивается до номинальной частоты вращения. В процессе пуска обмотки двигателя обтекаются повышенными пусковыми токами, и в них за короткое время выделяется большая тепловая энергия. Допустимый нагрев двигателя при пуске из холодного и горячего состояний определяет допустимое время пуска. В случае если не учитывать теплоотдачу, то допустимое время пуска из холодного состояния будет равна:

, (5.11)

а из горячего состояния после отключения двигателя, работавшего в установившемся режиме с номинальной нагрузкой:

, (5.12)

где - допустимое превышение температуры обмотки, ; Iп – кратность начального пускового тока, отн. ед.; jном – номинальная плотность тока в обмотке, А/мм2, С –удельная теплоемкость, Дж/кг- плотность материала обмотки, г/см3; - удельное сопротивление материала обмотки, кОм/м; - разность между допустимой температурой обмотки статора и начальной температурой обмотки перед повторным пуском.

Допустимое превышение температуры и допустимая температура обмотки статора зависят от класса изоляции обмотки и устанавливаются в стандартах. Допустимое превышение температуры короткозамкнутых неизолированных обмоток ротора обычно в стандартах не указывается. Оно зависит от материала обмоток, количества пусков и определяется заводом-изготовителœем по расчетно-экспериментальным данным для стержней и короткозамыкающих колец. По данным СИГРЭ для разных стран эти температуры различны и находятся в пределах 100-300Сдля стержней и 60-300Сдля короткозамыкающего кольца в конце первого пуска и соответственно 180-300 и 70-300Св конце второго пуска.

Для механизмов, имеющих большие моменты инœерции, характерны затяжные пуски. В этих случаях теплота͵ выделяемая в обмотках, будет рассеиваться. Допустимое время пуска двигателя с таким механизмом, а также допустимое число пусков в год и за срок службы будут определяться термомеханическим состоянием ротора и допустимым моментом инœерции агрегата. Значения допустимого времени пуска и допустимого момента инœерции механизма приведены в каталогах и технических условиях на двигатели.

Для проверки правильности выбора двигателя для конкретного механизма проводится расчет времени пуска двигателя с этим механизмом. Полученное значение времени пуска сопоставляется с заводским расчетным значением допустимого времени пуска tп.доп.. При tп < tп.доп. допускается два пуска подряд из холодного состояния и один из горячего при общем количестве пусков за срок службы, указанном в техническом паспорте двигателя. При выборе синхронного двигателя, кроме того, определяется условие успешного вхождения в синхронизм.

Контрольные вопросы.

1. Новые требования к асинхронным двигателям С.Н.

2. Особенности пуска асинхронных двигателœей С.Н.

3. Особенности рабочих режимов АД С.Н.

4. Самозапуск электродвигателœей собственных нужд.

5. Особенности выбора двигателœей С.Н.

Читайте также

  • - Расчет мощностей и выбор двигателей в ЭП

    Классификация режимов работы ЭП Различные условия работы производственных механизмов обуславливают различные режимы работы электроприводов, которые классифицируются на восемь режимов с условными обозначениями S1…S8. Первые четыре S1…S4 являются основными. S1 –... [читать подробенее]

  • - Выбор двигателей

    Правильный выбор электродвигателя для привода конкретного механизма в определенных условиях эксплуатации имеет большое значение для надежной и экономичной работы агрегатов С.Н. При выборе электродвигателя руководствуются тем, что двигатель должен удовлетворять как... [читать подробенее]

  • oplib.ru


    Смотрите также