Выбор типа и расчет мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя, работающего в продолжительном режиме при неизменной (постоянной) нагрузке, определяется по формуле

где — мощность, потребляемая исполнительным механизмом;

— к.п.д. передачи от двигателя к исполнительному механизму.

При выборе по каталогу номинальной мощности электродвигателя Р_ном необходимо соблюдать условие . При циклично изменяющейся (переменной) нагрузке предварительно определяют среднюю мощность, потребляемую исполнительным механизмом, на основании заданной нагрузочной диаграммы (рис.4.3,а):

Расчетная мощность электродвигателя определяется по формуле

.

где = 1,1—1,3 — коэффициент, учитывающий преодоление динамических моментов при изменении нагрузки.

По каталогу выбирают двигатель с номинальной мощностью . Выбранный электродвигатель проверяется на нагрев одним из методов эквивалентных или среднеквадратичных значений тока, мощности и момента. Сущность этих методов заключается в том, что действительную переменную нагрузку заменяют эквивалентной или среднеквадратичной постоянной нагрузкой, которая вызывает такой же нагрев двигателя, как и действительная переменная нагрузка.

Эквивалентная мощность для нагрузочной диаграммы (см. рис.13.3,а) определяется по формуле

Предварительно выбранный электродвигатель при работе в заданном режиме не будет перегреваться, если . Метод эквивалентной мощности применяется при условии, если угловая скорость двигателя, к.п.д., а для двигателей переменного тока и коэффициент мощности сохраняются неизменными. Это условие выполняется только при нагрузках, близких к номинальным. Если нагрузочная диаграмма задана зависимостью I=ƒ(t), то значение эквивалентного тока определяется по формуле

Электродвигатель по нагреву будет выбран правильно, если

.

Если нагрузочная диаграмма задана зависимостью M= , то значение эквивалентного момента определяется по формуле

Предварительно выбранный электродвигатель при работе в заданном режиме не будет перегреваться, если . Метод эквивалентного момента применяется при условии, если магнитный поток двигателя и его угловая скорость вращения сохраняются неизменными.

Наиболее точным из рассмотренных методов является метод эквивалентного тока.

Выбор мощности электродвигателя, работающего в кратковременном режиме, производится по заданной мощности Р_Кр, которую он должен развивать в этом режиме, и его продолжительности работы . Эти величины определяются из нагрузочной диаграммы электропривода, заданной зависимостью .

Рис.13.3. Нагрузочные диаграммы двигателя.

Зная Р_КР и t_КР, по каталогу выбирают электродвигатель кратковременного режима, у которого при мощность (где и — номинальные параметры электро- двигателя, указанного в каталоге). Если электродвигатель в кратковременном режиме работает с переменной нагрузкой, то его кратковременная номинальная мощность должна быть равна или больше кратковременной эквивалентной мощности, т. е. .

При выборе двигателя для повторно-кратковременного режима одновременно с определением его мощности определяется и значение ПВ, с которым он будет работать в этом режиме.

Мощность электродвигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме (рис.13.3,6), может быть определена по формуле эквивалентной мощности с учетом или без учета продолжительности пауз t_o. В связи с тем что мощность электродвигателей специальной серии, предназначенной для повторно-кратковременного режима работы, указывается в каталогах относительно определенного стандартного значения ПВ, то при расчете эквивалентной мощности можно ограничиться ее значением, определенным без учета пауз,

Относительная расчетная продолжительность включения ПВ, %, для заданного графика нагрузки определится

В случае различия между фактическим (расчетным) и стандартным значениями ПВ% производят пересчет мощности двигателя Р_ном применительно к ближайшей стандартной ПВ_ст

По каталогу электродвигателей, предназначенных для повторно-кратковременного режима работы, выбирают соответствующий двигатель. Если при определении относительной продолжительности включения получилось ПВ>60%, то электродвигатель рассчитывается для продолжительной нагрузки.

При ПВ<10% мощность электродвигателя определяется для кратковременной нагрузки.