Некоторые примеры решения задач по выбору приводного электродвигателя

ЧАСТЬ 6. ЭЛЕКТРОПРИВОД (ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ).

6.1. Выбор двигателя - один из ответственных этапов расчета электропривода, так как именно двигатель в значительной сте­пени определяет технические и экономические качества привода в целом.

После изучения настоящего раздела студент должен:

1) знать области применения электропривода и его преимущест­ва перед другими типами приводов; основные электротехнические и механические устройства, входящие в состав электропривода; режимы работы электропривода; типы электропривода; условные графические обозначения двигателей и элементов устройств управления;

2) понимать нагрузочные диаграммы и их построение; сущность методов эквивалентного тока, момента и мощности для расчета мощ­ности приводного электродвигателя; назначение и принцип действия аппаратов управления;

3) уметь определять по механическим характеристикам двигателя и рабочего механизма частоту вращения и момент в установившемся режиме; рассчитывать мощность двигателя по нагрузочной диаграмме рабочего механизма; выбирать по каталогу двигатель нужного испол­нения, соответствующего условиям окружающей среды и режиму работы производственного механизма, проверять выбранную мощность двига­теля по пусковым условиям и перегрузочной способности.

Основными вопросами, которые нужно изучить в данной теме, яв­ляются: сравнительная оценка свойств и область применения электрических двигателей как постоянного, так и переменного токов, выбор мощности двигателя для различных режимов работы.

При длительном режиме выбор электродвигателей осуществляется достаточно просто в тех случаях, когда нагрузку механизма можно считать постоянной. Наиболее характерны в этом отношении насосы, вентиляторы, компрессоры., различного рода конвейеры длительного режима работы и др. Для этих машин условием выбора двигателя, рас­считанного на длительный режим, является соотношение:

Р_н ³ Р_с

где Р_с - мощность статической нагрузки на валу двигателя; Р_Н - номиналь­ная мощность двигателя, рассчитанного на длительный режим, работы.

Для выбора двигателя нужно знать значение мощности Р_с. В зависимости от конкретных условий она может быть определена различными способами, в том числе и расчётным путём.

Так для центробежных вентиляторов и компрессоров мощность Р_с (кВт) можно определить по формуле

Р_с = Q _* H / (102 _* h_{в *} h_п),

где Q - производительность вентилятора, м³/с; Н - напор, м; h_в - КПДвентилятора; h_п - КПД передачи.

Для насосов:

Р_с = g _* Q _* H / (102 _* h_{н *} h_п),

где Q - производительность насоса, дм³/c; Н - напор, м; g - удельный вес жидкости, кгс/дм³; h_н - КПД насоса.

Производительность Q и напор Н при работе вентилятора или насоса на определенную магистраль известны из каталогов или по результатам замеров. Значения КПД вентилятора h_в или насоса-h_н зависят от условий их работы и могут быть определены по каталожным данным.

Мощность на валу приводного двигателя (кВт) вертикального козлового конвейера (элеватора) можно подсчитать по формуле:

Р_с = g _* Q _* H / (367 _* h_{к.э *} h_п),

где Q – производительность, тс/ч; Н – высота подъём, м; h_к.э – КПД ковшового элеватора.

Рассмотрим пример выбора двигателя для длительного режима работы с постоянной нагрузкой.

Задача 4. Насос типа ЯН3-3/25 с номинальной производитель­ностью Q_н = 12 м³/ч и частотой вращения n_н = 1450 об/мин уста­навливается на магистрали, где он будет работать с расчетной производительностью Q = 6 м³/ч и расчетным напором Н = 18,5 м. Удельный вес жидкости g = 1,3 кгс/дм³. По каталожным данным при Q = 6 м³/ч КПД насоса h_н = 0,15. Определить мощность на валу двигателя.

РЕШЕНИЕ:

Определим расчетную производительность Q (дм³/ч),

Q = 6 _* 1000 / 3600 = 1,67 (дм³/ч)

Мощность насоса Р_с найдём с помощью приведённой формулы, учитывая, что промежуточные передачи отсутствуют (h_н = 1)

Р_с = 1,3 _* 1,67 _* 18,5 / (102 _* 0,15) = 2,6 кВт.

По католожным данным двигателей единой серии находим, что следует выбрать двигатель топа АО42 – 4; Р_н = 2,8 кВт; n_н = 1420 об/мин, так как его мощность близка к требуемой Р_с и выполняется условие Р_н ³ Р_с.

Задача 5. Асинхронный электродвигатель рассчитан для работы в повторно-кратковременном режиме с ПВ=25% при мощности Р_н25=10кВт. Определить мощность, которую электродвигатель может развить, не перегреваясь сверх нормы, при относительной продолжительности включения ПВ=60%.

РЕШЕНИЕ:

кВт, т.е. при ПВ=60% мощность электродвигателя составляет 6,4 кВт.

Дата добавления: 2015-05-06