Расчет мощности двигателя

Правильный выбор мощности ЭД привода обеспечивает при прочих равных условиях минимальную стоимость оборудо­вания, меньшие потери энергии, большие значения cosφ и КПД, наибольшую производительность и наивысшее качество продукции. Такой выбор должен непременно соответствовать нормальным тепловым нагрузкам ЭД, а его номинальный режим – номинальному режиму работы технологической машины или нагрузочной диаграмме ЭП.

Выбор мощности ЭД режима S 1 для электропривода с длительной постоянной нагрузкой. Условием правильного выбора мощности в этом случае является тождественное неравенство

Р _н ≥ Р,

где Р _н – каталожное (паспортное) значение установленной мощности номинального режима ЭД; Р – расчетное значение требуемой мощности на валу ЭД.

Расчет значения Р осуществляется по аналитическим зависимостям либо по результатам опытных замеров.

Выбор мощности ЭДУ режима S 1 для ЭП с длительной переменной нагрузкой. Для того чтобы правильно выбрать ЭД режима S1 для длительной переменной механической нагрузки по условиям тепловых перегрузок, необходимо реальный график механических нагрузок заменить расчетным (рис.), эквивалентным действительным электрическим потерям энергии в ЭД.

Нагрузочная диаграмма электропривода длительной работы
с переменной нагрузкой

Если имеется такой расчетный график нагрузок М (t) и известно приведенное эквивалентное сопротивление R _э, при котором потери энергии Δ W в ЭДУ определяются выражением

Δ W =(I ₁² t ₁ + I ₂² t ₂ + I ₃² t ₃ +…+ I ₈² t ₈) R _э,

то его эквивалентом может явиться такой график, при котором потери энергии в том же ЭД будут равны реальным:

Δ W _э = R _э I _э t _ц,

где t _ц – время цикла t _ц ≈ t _р+α t ₀; t _р – время работы; t _р = t ₁ + … + t ₈; t ₀ – время останова ЭДУ; α – коэффициент ухудшения теплоотдачи ЭДУ при ω = 0.

Тогда можно написать, что

R _э I _э² t _ц = R _э(I ₁² t ₁ + I ₂² t ₂ + I ₃² t ₃ +…+ I ₈² t ₈)

и, следовательно, эквивалентный ток ЭД:

I _э =.

Величина эквивалентного тока определяет и эквивалентные величины вращающего момента и мощности на валу ЭД, если известны зависимости

М = С _М I; Р = М ω:

Здесь условием правильно выбранного ЭД будет универсальное неравенство

P _э ≤ Р _н.

Особенности выбора мощности ЭД режима S 3 с заданной ПВ_СТ для работы в электроприводе с иной продолжительностью включения. Выбор мощности ЭД повторно-кратковременного номинального режима с заданной стандартной продолжительностью включения ПВ_СТ для работы ЭП в режиме S 3, но с иной действительной ПВ_д отличается тем, что величина Р _э, рассчитанная для ПБ_д нагрузочной диаграммы привода, пересчитывается на заданную стандартную продолжительность включения ЭДУ по формуле

Такой пересчет объясняется необходимостью учета тепловых режимов ЭД при работе электропривода на конкретную действительную нагрузку с ПВ_д.

Правильно выбранный ЭД должно соответствовать неравенству

Р _н >Р _э.СТ.

Обычно выбранные ЭД проверяются на тепловую перегрузку по неравенствам мощностей, а на механическую – по неравенствам моментов.

Расчетная нагрузочная диаграмма

с максимальной нагрузкой 100 кВт

Требуемая мощность (кВт) ЭД для того, чтобы он не перегревался в условиях работы при ПВ_д с учетом Р _э.СТ = Р

.

Расчет мощности и выбор асинхронного ЭД режима S 1, питающего кабеля и плавкой вставки предохранителей по каталогу на электродвигатели для индивидуального привода с режимом S 3 механизма 1-го класса. Целью работы является выбор электродвигательного устройства, кабеля и плавкой вставки предохранителей для электропривода с заданной нагрузочной диаграммой.

Следует выполнить расчет эквивалентной нагрузки на двигатель по заданной нагрузочной диаграмме, выбрать тип ЭД, предназначенного для режима S 1 (ПВ = 100%), по каталогу и его проверить его на тепловую и механическую перегрузки. По данным выбранного двигателя затем необходимо рассчитать сечение кабеля и выбрать плавкую вставку предохранителей.

Исходными данными являются график относительной нагрузки (рис.) m (t)), где m = [(М / М _mах)100](%); М _mах – величина максимальной нагрузки, Н∙м; t _ц и t ₀ – время цикла работы и паузы ЭП, с; п – частота его вращения, мин^–1.

Расчетная нагрузочная диаграмма с максимальной нагрузкой 100кВт

Дата добавления: 2014-01-07