Файл: Рекус, Г. Г. Элементы автоматизированного электропривода учебное пособие.pdf

Электродвигатель по перегрузочной способности выбран правиль­ но, если удовлетворяется условие:

Перегрузочная способность двигателя по току соответственно определяется отношением:

(5,3)

В таблице 5,1 приведены значения Ам для различных типов двига­ телей.

Перегрузочная способность электрических двигателей зави­ сит от многих факторов. В двигателях постоянного тока она оп­ ределяется максимальным электромагнитным моментом. В дви­ гателях постоянного тока максимальный момент ограничивается условиями коммутации. Перегрузочная способность электрических машин в закрытом исполнении во всех случаях выше перегрузоч­ ной способности открытых машин, что обусловлено более низким использованием по моменту закрытых машин, чем машин откры­

Мощность электродвигателя во всех случаях определяется рас­ четной мощностью, которая необходима для приведения в дви-

104

женив производственного исполнительного механизма при вы­ полнении заданного технологического процесса. В производствен­ ных условиях имеется большое количество исполнительных меха­ низмов, работа которых протекает при длительной неизменной или мало меняющейся нагрузке.

Режимы работы электродвигателя характеризуются т. н. нагру­ зочными диаграммами, показывающими, как меняется мощность электродвигателя во времени в процессе его работы.

На рис. 5,1 в качестве примера представлена нагрузочная ди­ аграмма, соответствующая режиму работы электродвигателя при длительной неизменной нагрузке.

р

Рис. 5-1. Нагрузоч­ ная диаграмма при длительной изменной нагрузке

Для механизмов, работающих в длительном неизменном ре­ жиме работы, выбор мощности электродвигателя обычно не пред­ ставляет особых затруднений и производится по каталогу, исходя из мощности, потребляемой соответствующим исполнительным механизмом при данной скорости вращения. Если электродви­ гателя, рассчитанного на данную мощность в каталоге нет, то в этом случае выбирается электродвигатель, рассчитанный на ближайшую большую мощность. Выбранный таким образом электродвигатель обеспечивает нормальную работу соответствую­ щего исполнительного механизма в ходе выполнения технологи­ ческого процесса при наибольших значениях энергетических по­ казателей и обеспечении допустимого нагрева двигателя при неограниченном длительном режиме его работы. В ряде случаев предварительно выбранный электродвигатель приходится про­ верять по пусковому моменту, т. к. некоторые исполнительные механизмы имеют повышенный пусковой момент трогания.

При отсутствии нагрузочной диаграммы необходимая мощ­ ность может определяться по нормативам потребления энергии, которые составляются по статистическим данным, учитывающим удельный расход энергии при выпуске соответствующей продук­ ции. Мощность приводных электродвигателей в этом случае может быть также определена по опытным нагрузочным диа­ граммам, снятым самопишущими приборами.

105

При работе электродвигателя в длительном неизменном режи­ ме нагрузки, когда его мощность соответствует мощности приво­ димого во вращение механизма, нет необходимости проверки его по нагреву, поскольку при нагрузке двигателя номинальной мощностью нагрев его всегда находится в допустимых для дан­ ного класса изоляции пределах. Объясняется это тем, что при длительных режимах работы вследствие небольшого времени пуска в сравнении со временем работы, относительно большие потери, выделяемые в двигателе при пуске, не могут оказать сколько-нибудь существенного влияния на его нагрев.

Таким образом, если номинальная мощность производствен­ ного агрегата Р, то при длительной неизменной нагрузке номи­

где Р и Рн — соответственно, мощность производственного меха­ низма и номинальная мощность электродвигателя.

В ряде случаев задается не мощность, а момент на валу про­ изводственного механизма и скорость его вращения. При этом расчетная мощность механизма (в киловаттах) может быть оп­ ределена по формуле:

где М — номинальный момент нагрузки на валу механизма, нм; п — скорость вращения механизма, об!мин.

По значению расчетной мощности выбирается затем по ката­ логу номинальная мощность Рн требуемого электродвигателя. С учетом потерь в механизме и передаче она должна быть равна:

Мощность механизма в процессе работы, во многих случаях может быть определена теоретически путем расчета по соответ­ ствующим эмпирическим формулам, как правило, дающим относительно небольшое расхождение с опытными данными. Определение значения мощности электродвигателя расчетом ограничивается, однако, относительно небольшим числом испол­ нительных механизмов.’ Определение мощности электродвигателя

106

при длительной неизменной нагрузке для наиболее часто встре­ чающихся в практике электропривода производственных меха­ низмов может быть произведено по нижеприведенным форму­ лам. По расчетной мощности в каталоге выбирается электродви­ гатель с номинальной мощностью, равной расчетному ее значе­ нию. В том случае, когда в каталоге отсутствует электродвига­ тель требуемой номинальной мощности, выбирается электродви­ гатель ближайшей большей мощности.

Определение мощности электродвигателя вентилятора. Расчет­ ная мощность электродвигателя вентилятора при длительном режиме работы находится по формуле:

ЧвЧ

где: Q — производительность вентилятора, м3/сек\

Н— давление (напор) или разрежение, н/л<2; на практике напор обычно задается в миллиметрах водяного столба

к. п. д. центробежных вентиляторов средней мощности находится в пределах 0,3 ч- 0,5; и для маломощных вентиляторов он состав­

Определение мощности электродвигателя насоса. Мощность электродвигателя насоса при длительном режиме работы может быть рассчитана по формуле:

ЧвЧ

107

здесь: у — плотность (удельный вес) жидкости, н/м3; Чн— коэффициент полезного действия насоса (для центро­

бежных насосов высокого давления rja = 0,5 4- 0,8; для центробежных насосов низкого давления — 0,3 ч- Ч- 0,6; для поршневых насосов — 0,8 Ч- 0,9);

г\ — коэффициент полезного действия передачи от элек­ тродвигателя к насосу (при непосредственном соеди­ нении вала насоса с валом электродвигателя к. п. д. передачи принимается равным единице).

Q — производительность насоса, м3/сек;

Н— расчетная высота подачи в метрах, находится по формуле:

h2 — высота нагнетания — расстояние от оси насоса до наи­ более высокого пункта потребления, м\

h3— напор, учитывающий потери во всасывающем и нагне­ тательном трубопроводах, в вентилях, на поворотах и т. д., м\

h4 — свободный напор, обеспечивающий определенную ско­ рость вытекания жидкости из трубопровода, м.

Определение мощности электродвигателя компрессора. Мощ­ ность электродвигателя компрессора при длительном режиме

ц— коэффициент полезного действия передачи от двигателя

ккомпрессору;

А— работа сжатия одного м3 воздуха.

Значения коэффициента А в зависимости от величины сжатия в ат­ мосферах с достаточной для практики точностью могут быть приняты по таблице 5,2.

Для промежуточных значений сжатия величина коэффициен­ та А может быть определена путем интерполяции данных, при­ веденных в таблице 5,2.

108