Выбор электродвигателя по мощности

Практическая работа 3

1.Цель работы

Закрепление теоретических знаний. Определение мощности электродвигателя.

2. Основные теоретические положения

2.1 Пользуясь литературой [2] изучить теоретические вопросы:

-выбор конструктивного типа электродвигателя;

-нагревание и охлаждение электродвигателя;

-выбор электродвигателей по мощности.

2.2 Методика расчета

Значение правильного расчета мощности электродвигателя велико, так как от этого зависят технические и экономические показатели работы электропривода. При установке электродвигателя завышенной мощности увеличивает капитальные затраты, снижается КПД двигателя. Недостаточная мощность является причиной понижения производительности рабочей машины.

-Определить мощность электродвигателя можно, пользуясь следующей методикой:

-Определить потребную мощность рабочей машины.

=FV (2.1)

где F- окружное усиление на рабочем механизме, кгс;

V- скорость рабочего механизма, м/с.

-Учитывая потери в передаче, определить мощность электродвигателя.

(2.2)

где - КПД передачи, %.

-Частота вращения рабочего механизма

(2.3)

где D- диаметр рабочего механизма, м.

-Частота вращения двигателя

(2.4)

где - передаточное число, отн.ед.

-По рассчитанной мощности и частоте вращения выбирают электродвигатель по каталогу.

-Проверяется температурный режим работы двигателя

(2.5)

где А- коэффициент теплопередачи,

- мощность потерь, преобразующихся в тепло, кВт;

- допустимое превышение температуры для обмотки двигателя над температурой окружающей среды,

-Определяется допустимое время работы- t из условия

(2.6)

где е- основание натуральных логарифмов;

t- время, мин;

T - постоянная времени нагрева, мин.

2.3 Расчет параметров двигателя

2.3.1.Задание.

-Определить мощность электродвигателя для привода транспортёра по следующим данным:

-окружное усилие на барабане транспортёра Fб= 600 кгс;

-скорость вращения барабана Vб=0.5 м/с;

-диаметр барабана D=600мм;

-для передачи используют редуктор с передаточным числом µ=90;

-КПД передачи ή=0,76.

-Определить допустимую продолжительность работы двигателя в кратковременном режиме с мощностью P_дв=6кВт, ή=80%, θ_{уст.доп.}=65°С, теплоёмкость С=6,18*10⁴ Дж/°С.

3.2.2.Расчет.

-Мощность транспортера по формуле (2.1)

P_рт = F_бV_б = 600*0,5 = 300 = 2950Вт = 2,95 кВт.

-С учетом потерь в передаче мощность двигателя

кВт.

-Частота вращения ба­рабана выраженная числом оборотов в минуту

.

-Передаточное число μ= n _дв / n _б, отсюда n _дв = n _бμ = .

-По каталогу выбираем двигатель по рассчитанной мощности, скорости и с учетом рода тока (постоянного или переменного) выбираем трехфазный асинхронный двигатель мощностью 4 кВт с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Коэффициент полезного действия двигателя 86%. Этот же двигатель желают ис­пользовать для кратковременной работы с мощностью 6 кВт. Коэф­фициент полезного действия при этом снижается до 80%.

-Мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке

кВт

-Мощность потерь

кВт

-Коэффициент теплоотдачи

-При перегрузке мощность двигателя, потребляемая из сети

P ₁ = Р/ η = 6/0,8 = 7,5 кВт;

-Мощность потерь

кВт

-Установившаяся температура

= 146°С

-Постоянная времени

-Допустимое время t работы двигателя определим, решая полученное уравнение

; .

-Логарифмируя, получим.

ln 0.554=-t/100, -t=ln 0.554*100, t ≈ 60 мин

-Мощность, которую машина может развивать в течение часа, не перегреваясь, называется также часовой мощностью.

3.Практическая часть

3.1 Задание.

Определить мощность электродвигателя для привода конвейера через редуктор и цепную передачу. Определить параметры электродвигателя при его кратковременной работе с мощностью, превышающей номинальную на 2кВт.

Таблица №1. Исходные данные.

№	Параметры	Условное обозначение	Единицы измерения	№ варианта
	Усилие на барабане ленты		кГС
	Скорость ленты				0,5	0,2
	Диаметр ведущего барабана	D
	КПД передачи		%		85,5
	Передаточное число		-
	Допустимое превышение температуры
	Теплоемкость			6,18*	6,18*	6,18*
	КПД при перегрузке		%

Таблица №2. Расчетные параметры.

№	Название параметра	Условное обозначение	Результат вычисления	Единица измерений
	Мощность конвейера
	Частота вращения барабана ленты
	Мощность электродвигателя
	Частота вращения двигателя
	Мощность электродвигателя по каталогу
	Частота вращения электродвигателя по каталогу
	КПД двигателя по каталогу
	Мощность двигателя при перегрузке	Р
	Мощность потерь при номинальной нагрузке
	Мощность потерь при перегрузке
	Коэффициент теплоотдачи	А
	Установившаяся температура
	Постоянная времени	Т
	Допустимое время работы двигателя	t

3.2 Дополнительное задание

1)Построить нагрузочную диаграмму P=f(t) для работы электродвигателя с переменной нагрузкой в продолжительном режиме =0÷3мин =6кВт; =3÷8мин =4.5кВт; =8÷10мин =3,8кВт.

2)Определить эквивалентную мощность двигателя

3) По полученным данным выбрать двигатели из каталога.

4.Контрольные вопросы

Укажите номер правильного ответа и обоснуйте свой выбор.

1.В состав электропривода входит:

а) электродвигатель, рабочий механизм;

б) электродвигатель, рабочий механизм, управляющее устройство, редуктор;

в) электродвигатель, рабочий механизм, управляющее устройство, преобразующее устройство, редуктор.

2.Температура нагрева двигателя зависит от:

а)мощности на валу;

б)КПД двигателя;

в)мощности и КПД.

3.Сотношение между временем нагрева двигателя и постоянной времени :

а)

б) >

в) =

4.На максимальную мощность двигатель рассчитывается при режиме:

а) повторно-кратном;

б) длительном;

в) кратковременном.

5.Правильное соотношение между, максимальным и допустимым моментами:

а) ≥

б) ≤

в) <<

6.Для работы в длительном режиме мощностью Р=120кВт и КПД=80% подходит двигатель с мощностью:

а) 120кВт

б) 140кВт

в) 160кВт

5. Содержание отчета по работе

Отчет должен содержать:

-Цель работы;

-Задание;

-Методику расчета;

-Расчет параметров;

-Результаты расчета

-Обобщающие выводы;

-Ответы на контрольные вопросы.

Дата добавления: 2015-10-16