Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

мощности за цикл при Рг и ПВх не будут превышать средние потери мощности за тот же цикл при Рн и ПВСТ

(рис. 11-13), т. е. если

или

АРхIIBi ==£ ДРНПВСТ.

Отсюда условие выбора двигателя

Таким образом, для того чтобы при работе с мощностью PL и ПВ! средняя температура двигателя не превышала допустимую температуру, между потерями мощности долж­ но существовать соотношение, обусловленное выражением (11-43). Выбор двигателя по мощности в рассматриваемом случае сводится к проверке в соответствии с выражением (11-43) предварительно выбранного двигателя с ближай­ шими величинами Рн и ПВСТ по отношению к заданным значениям Рх и ПВ^

Проверка предварительно выбранного двигателя может быть произведена также по приводимым ниже соотноше­ ниям между токами, моментами и мощностями. Заменив в выражении (11-43) потери мощности через постоянные к и переменные vu потери и обозначив а = k/vu, после преоб­

Для двигателей независимого возбуждения, работаю­ щих с неизменным магнитным потоком, а также для асин­ хронных двигателей, работающих в пределах линейной части механической характеристики, легко получить ана­ логичное соотношение между моментами, а при работе указанных двигателей на естественной характеристике — аналогичное соотношение и между мощностями:

Мж Мэ= м х"|/"0(пвст—пво+пвет ’

J hSS Л»= -Ра]/" а (ПВст—ПВО + ПВст'

Если условиться производить предварительный выбор двигателя с относительной продолжительностью включения

542

Последние два выражения позволяют определить номи­ нальную мощность двигателя в рассматриваемом случае для его предварительного выбора. Кроме приведен­ ных выражений, выбор мощности при указанных условиях можно произве­ сти по графикам Рн (ПВ), которые легко построить для каждого, двигателя по данным каталога.

Рассмотрим более веро­ ятный с практической точ­ ки зрения случай, когда в пределах цикла нагрузка не остается неизменной (рис. 11-14, а). Нагрузоч­ ные диаграммы двигателя

Р (t), I (t) и М (t) могут быть заменены эквивалент­ ными в отношении нагрева нагрузочными диаграмма­ ми (рис. 11-14, б) с посто­ янными эквивалентными потерями мощности, экви­ валентными током, момен­

том или мощностью. При такой замене эквивалентные времена работы, пауз и относительная продолжительность включения определяются следующим образом:

543

Для определения средних потерь мощпости, эквивалент­ ных токи, молепта или мощности используются выражения

(11-10), (11-20), (11-21) или (11-23). Например, ирименп-

тельно к нагрузочной диаграмме, изображенной на рпс. 11-14, а, они будут иметь вид:

При определении ДРср, Д, М эи Рэ необходимо учиты­ вать возможные изменения коэффициента теплоотдачи. Для двигателей с самовентиляцией и естественной венти­ ляцией при значительном числе включений следует учи­ тывать ухудшение условий охлаждения при пуске и элек­ трическом торможении, если последнее применяется.

После определения ПВЭ, Д-Рср, 7Э, М э или PDпроверка предварительно выбранного двигателя производится по одному из выражений (11-44)—(11-46), в которых этими величинами следует заменить соответственно 11В1, А Д ,

Мг пли Рх.

Выбор мощности двигателей повторно-кратковремен­ ного режима в общем случае производится в следующем порядке. По нагрузочной диаграмме производственного механизма М с (t) или Рс (t) с помощью формулы (11-47) определяют ПВЭ; рассчитывают средние значения момента статического сопротивления или статической мощности за время работы в пределах цикла. Далее пересчитывают полученный момент или мощность согласно выражению (11-45) или (11-46) на ближайшее стандартное значение ПВСТ и производят предварительный выбор двигателя.

Для проверки выбранного двигателя определяют потерн мощности при работе двигателя с различными нагрузками в течение цикла или строят одну из его нагрузочных диа­ грамм, после чего подсчитывают по (11-47) действительное значение ПВ и по одному из выражений (11-48), (11-44), (.11-45) или (11-46) средние потери мощности или эквива­ лентные ток, момент или мощность. Пользуясь соответст­ вующими выражениями (11-44)—(11-46), производят про­ верку предварительно выбранного двигателя.

Если нагрузочные диаграммы двигателя и производ­ ственного механизма практически совпадают и если можно использовать для расчета метод эквивалентного момента или эквивалентной мощности, то необходимость в предва­

544

рительном выборе двигателя отпадает. В этом случае по нагрузочной диаграмме производственного механизма и выражениям (11-47) и (11-45) или (11-46) следует определить ПВЭ, М д или Р3, после чего в соответствии с выражением (11-45а) или (11-46а) можно произвести выбор двигателя.

11-7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ЧАСТОТЫ РАБОЧИХ ЦИКЛОВ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ

Интенсификация производственных процессов приводит к необ­ ходимости увеличения частоты рабочих циклов электроприводов с повторно-кратковременным режимом работы. При этом заметно увеличиваются потерн энергии в двигателе за время переходных

пользовании двигателей постоянного тока или асинхронных с фаз­ ным ротором большая часть потерь энергии, обусловленных пере­

нения коэффициента ухудшепнятеплоотдачи р, азиачпт, и скорости за рабочий цикл. Положим, что рабочий цикл состоит из периодов пуска, работы с установившейся скоростью при постоянной нагрузке, тормо­

545

п торможения скорость двигателя изменяется по линейному закону. Потери энергии в двигателе определяются как сумма потерь энер­ гии за время переходных процессов н потерь энергии в установи­ вшемся режиме работы, т. е.

AW = № а + AWT+ ДР«уст,

где Д И7,!, Д TFT — потери эпергпп соответствеппо при пуске

иторможении;

ДР — потери мощпостп в установившемся режиме. Тогда средине за рабочий цпкл потери мощпостн могут быть

найдены в соответствнн с (11-166)

ДР7П+ Д ^ Т+ Д Р «уст

3 Рп («п+ «т) + «уст + Ро«о

Здесь так же, как и ирп выводе (11-30) и (11-31), можно принять, что за время пуска и торможения коэффициент ухудшения теплоот­ дачи рп при линейном законе изменения скорости будет определяться

обозначения: Д Wn.п = Д Wn + ДWT — суммарные потерн энергии за время переходных процессов; «п.п = ta + «т — суммарное время переходных процессов.

Учитывая также, что

? _ п в .

*р ~ 1 0 0

«о = «ц—*р = «а (-1 10б)'

приведенное выражение для средних потерь можно записать в виде

Очевидно, что для номинального режима работы двигателя спра­ ведливо равенство:

AWп.п.н —АРн <п. п.нЧ~АРн -jQjy ?ц.н

(11-50а)

где Д ? п,п.в, ДРН, «п.п.н. ПВН, «ц.н — потери энергии вовремя переходных процессов, потери мощности, время переходных процес­ сов, относительная продолжительность включения и время рабо­ чего цикла, соответствующие номинальному режиму работы двига­ теля.

546