Определение необходимой мощности электродвигателя

Расчет мощности электродвигателя имеет важное значение, так как его работа влияет на производительность и себестоимость проведенных работ. Установка двигателя завышенной мощности приводит к увеличению первоначальных затрат и эксплуатационных расходов, так как при недогрузке двигателя в большинстве случаев снижается его КПД, а у асинхронных двигателей также и коэффициент мощности. Установка двигателя недостаточной мощности вызывает перегрев и преждевременный выход двигателя из строя. Мощность двигателя грузоподъемных машин определяют, исходя из следующих условий:

1. При работе двигателя в заданном режиме двигатель не должен нагреваться выше определенной температуры, зависящей от свойств электроизоляционных материалов двигателя, так как при перегреве срок службы изоляции резко сокращается.

2. Двигатель должен развивать момент, достаточный для обеспечения разгона механизма с заданным ускорением или для обеспечения торможения с заданным замедлением (при применении тормо­жения двигателем).

Мощность двигателя всегда соответствует определенному режиму работы. Стандартом установлено три номинальных режима работы электродви­гателей: продолжительный, кратковременный и повторно-кратко­временный. Если за время непрерывной работы двигатель успевает нагреться до установившейся температуры, то этот режим называют продолжительным. Если за время работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы успе­вает охладиться до температуры окружающей среды, то этот режим называют кратковременным.

Повторно-кратковременный режим работы характеризуется чередованием работы двигателя и паузами, когда двигатель отключен от сети, причем за время работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Основной характеристикой повторно-кратковременного режима работы является относительная продолжительность включения ПВ в процентах. Для двигателей повторно-кратковременного режима установлены стандартные значения ПВ: 15, 25, 40 и 60 %. Причем время одного цикла не должно превышать 10 мин. Если время одного цикла работы двига­теля превышает 10 мин, то его режим работы считают продолжительным (ПВ = 100 %). В приводе грузоподъемных машин крановые двигатели в основном работают в повторно-кратковременном режиме.

При расчете мощности могут иметь место три случая работы кранового двигателя в повторно-кратковременном режиме. В первом случае режим работы приводного двигателя полностью соответствует одному из стандартных режимов по ПВ и механизм работает с не­изменной нагрузкой. В этом случае по каталогу выбирают двига­тель, мощность которого при заданном ПВ равна требуемой. При отсутствии в каталоге двигателя, номинальная мощность которого равна требуемой мощности, выбирают двигатель ближайшей большей мощности.

Во втором случае, когда нагрузка двигателя при работе остается неизменной, а фактическая продолжительность включения ПВ не совпадает ни с одним из стандартных значений ПВ_H, производят пересчет мощности N, которую двигатель должен развивать во время работы, с учетом ближайшего стандартного значения относительной продолжительности включения, и определяют номинальную (необходимую) мощность двигателя при этом значении ПВ:

(*)

В третьем случае, наиболее часто встречающемся на практике, мощность за цикл работы механизма, которую должен развивать двигатель, имеет несколько различных значений. В этих условиях мощность двигателя рассчитывают в следующей последователь­ности.

1. Строят диаграмму нагружения механизма грузоподъ­емной машины, т. е. изменение мощности, потребляемой двигателем от времени за цикл работы и определяют фактическую относительную продолжительность включения ПВ двигателя по формуле

,

где t_В - время работы механизма в течение цикла, t_Ц – время цикла.

2. С использованием диаграммы нагружения (рис. 7) подсчитывают значение средней статической мощности за цикл

, (**)

где k — коэффициент, учитывающий увеличение нагрузки в периоды пуска и элек­трического торможения, k =1,1...1,3; — значение мощности, потребляемой электродвигателем при i -ом включении в течение времени t_Pi; t_Pi — время включения двигателя при соответствующем значении , t_Ц — продолжительность цикла.

3. Пересчитывают полученную мощность по формуле (*) при ближайшем значении ПВ_H и по каталогу по значению N_H подбирают двигатель равной или несколько большей мощности, чем N_H. Затем необходимо проверить правильность выбранного двигателя по темпе­ратуре нагревания [1].

Дата добавления: 2015-08-10