Выбор асинхронных двигателей для работы с приводимыми механизмами

Асинхронные двигатели общепромышленного исполнения наиболее широко используются в приводах переменного тока для производственных механизмов, не требующих регулирования скорости и работающих при длительной нагрузке — мощности, развиваемой электрической машиной в данный момент времени. Она обычно выражается в единицах мощности (кВт, квар, кВ∙А) либо в процентах или долях номинальной мощ­ности.

Применяемый тип асинхронного двигателя во многом определяется условиями пуска рабочего механизма. При легких условиях пуска, т. е. при сравнительно небольшом моменте инерции, и моменте статического сопротивления на валу машины используются обычные короткозамкнутые асинхронные двигатели типов А2, АО2 (А, АО) и др. Такими механизмами можно считать машины с вентиляторным моментом на валу: насосы, вентиляторы (при закрытых задвижках) и т. п. Начальный момент трогания таких механизмов составляет примерно 10—40% номинального. Ориентировочные величины статических нагрузочных моментов на валу двигателей для ряда производственных механизмов приведены в табл. 4.

При тяжелых условиях пуска с начальным пусковым моментом сопротивления, равным номинальному или более, необходимо использовать асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом типа АОП2 (АОП), т. е. двигатели с глубоким пазом, а в наиболее тяжелых условиях — двигатели с двойной клеткой. К таким механизмам относятся глиномялки, плунжерные насосы, дробильные барабаны и др.

Для приводов механизмов с большими маховыми массами, с пульсирующей нагрузкой, с большой частотой пусков и реверсов нашли применение асинхронные двигатели с повышенным скольжением типа АОС2.

Т аблица 4

Тип механизмов	Статический моментпри ω=0	Статический момент при ω=0,95ω1	Максимальный статический момент М
Поршневые компрессоры и насосы (пуск без нагрузки)	0,25—0,4	0,25—0,4	1.5
Центробежные насосы	0,3—0,4	0.5—1	1.5
Турбокомпрессоры, вентиляторы (пуск с закрытой задвижкой)	0,2—0,3	0,2—0,3	1.5
Шаровые мельницы:
сухого помола	1—2		2.5
мокрого помола	0,2—0,5
Дробилки (пуск под нагрузкой)		1—1,5
Двигатели-генераторы	0,1—0,2	0,1-0,2
Конвейеры, транспортеры	1—1,5
Блюминги, слябинги, рельсоба- лочные станы (пуск без нагрузки)	0,35—0,5	0,2—0,3	2,5—3,5
Мелкосортные и трубопрокатные станы	0,6—1	0.4	2,5
Листовые и жестекатальные ста­ны:холодной прокатки		1—1,5	2,5
горячей прокатки	1,25		3-5

Примечания: 1. ω — угловая скорость; ω1—угловая скорость вращения магнитного поля. 2. Величины моментов даны в относительных единицах (по отношению к номинальному моменту).

Важное значение для многих производственных механизмов имеет плавность пуска приводного электродвигателя. Для ограничения пускового момента и пускового тока используется искусственное снижение напряжения питания статора двигателя на время пуска. Это достигается за счет включения в цепь статора реактивных и активных сопротивлений (резисторов) или автотрансформатора. Первый способ используется для двигателей малой и средней мощности —для привода кранов, транспортеров, станков и некоторых других механизмов при включении активного сопротивления (резистора) в одну фазу статора. В тех случаях, когда требуется ограничение пускового тока и двигатель должен пускаться вхолостую или с малой нагрузкой на валу, используется схема включения резисторов во все три фазы двигателя (для низковольтных электродвигателей). Более подробно способы пуска двигателей описаны в § 5.

Когда мощность питающей сети недостаточна, для пуска электродвигателей с короткозамкнутым ротором применяются асинхронные двигатели с фазным ротором типов АК2, АОК2 и пусковыми сопротивлениями (резисторами) в цепи ротора.

В ряде отраслей, например в текстильной промышленности, для приводов механизмов с круглосуточным режимом работы, когда важное значение имеют энергетические показатели двигателя (к. п. д. и др.), используются асинхронные двигатели типов АО2-Т, АОЛ2-Т.

Наиболее характерные случаи эксплуатации и области применения асинхронных электродвигателей в нерегулируемых приводах различных механизмов приведены в табл. 5.

Таблица 5

Характер нагрузки	Применяемые асинхронные двигатели	В каких механизмах используются двигатели
Длительная постоянная	Короткозамкнутые ти­пов А2, АО2, А и АО до 100 кВт	Центробежные насосы станций, вентиляторы ды­мососов, мукомольные мельницы, агрегатные станки, транспортеры
Длительная переменная (без маховика)	Короткозамкнутые типов А2, АО2, А и АО или с фазным ротором ти пов АК2, АОК2	Шаровые и угольные мельницы, дробилки, ка ландры, чесальные машины, поршневые насосы и компрессоры
Ударная (с маховиком на валу)	Короткозамкнутые, с повышенным скольжением типа АОС2 до 100 кВт	Молоты, ножницы, кривошипные прессы, прокатные станы, ковочные машины
Повторно-кратковременная	Короткозамкнутые, с повышенным скольжением типа АОС2 или с фазным ротором типов АК2, АОК2	Краны, подъемные механизмы, лифты, механизмы металлургических производств

В производственных машинах, требующих регулирования скорости с помощью электродвигателя, асинхронные двигатели используются в соответствии с рядом специфических требований. К таким техническим требованиям относятся — диапазон и плавность регулирования скорости, характер изменения нагрузочного момента и др. (более подробно см. § 6). Наиболее характерные примеры применения асинхронных двигателей в регулируемых приводах сведены в табл. 6.

Таблица 6

Применяемые асинхронные двигатели	Способ регулирования частоты вращения	Зона регулирования	Плавность, диапазон регулирования	В каких производствах и механизмах используются двигатели
Коротко-замкнутые	Изменение частоты питающей сети	Вверх - вниз	Плавное регулирование	Вискозная промышленность - центрифуги; текстильная промышленность - прядильные машины; металлургия - роликовые транспортеры прокатных цехов
Переключение числа пар полюсов статора	Вверх	Ступенчатое, не более 3:1	Металлорежущие станки, прессы со ступенчатым регу­лированием скорости
С фазным ротором	Изменение сопротивления в цепи ротора	Вниз	Плавное при постоянном моменте на­грузки, не более 2:1	Краны, вспомогательные механизмы в металлургии, насосы и дымососы с регулировкой производительности

Дата добавления: 2014-01-07