Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы





Для повторно-кратковременного режима работы двигатель может быть выбран из серии двигателей нормального исполнения либо из серии крановых, специально предназначенных для такой работы. Такие двигатели рассчитаны на стандартные продолжительности работы: 0,15; 0,25; 0,40; 0,60 с длительностью цикла не более 10 мин. В справочниках и на двигателе приводится номинальная мощность для указанных eн. При выборе двигателя его мощность принимают равной мощности нагрузки при соответствующей относительной продолжительности работы.

Если относительная продолжительность работы машины отличается от стандартной, делается пересчет по выражению

, (4.27)

где Р,e – фактическая мощность и относительная продолжительность работы машины; eн - стандартная продолжительность работы двигателя.

Для механизмов с повторно-кратковременным режимом работы можно использовать электродвигатели, рассчитанные по условиям нагрева для продолжительной работы.

Приняв eн=1, получим выражение для определения мощности двигателя для повторно-кратковременного режима, рассчитанного на продолжительный режим работы:

(4.28)



Пример 4.1. По графику нагрузки повторно-кратковременного режима, в котором Р1=15 кВт; tр=6 мин; tп=20 мин; tц=26 мин, необходимо рассчитать мощность и выбрать двигатель:

- первый вариант: из серии повторно-кратковременного режима.

- второй вариант: из серии продолжительного режима.

Решение первого варианта. 1. Находим фактическую продолжительность включения:

.

Принимаем ближайшую большую стандартную продолжительность включения ст=0,25.

2. Определяем эквивалентную мощность за рабочий период без учёта времени паузы с пересчётом на стандартную продолжительность включения:

кВт.

3. По каталогу выбираем двигатель повторно-кратковременного режима с техническими данными: Рн=16 кВт4 ст=0,25; nн=685 об/мин; .

4. Проверяем двигатель на перегрузочную способность, для чего вычисляем максимальный момент двигателя:

и максимальный момент, соответствующий мощности Р1 графика нагрузки: Н∙м.

Так как Мmax.дв=736 Н∙м > Мmax.нагр =209 Н∙м, то выбранный двигатель повторно–кратковременного режима обеспечивает перегрузочную способность заданного графика повторно-кратковременной нагрузки.



Решение второго варианта. 1. Определяем эквивалентную мощность за время полного цикла:

кВт.

2. По каталогу выбираем двигатель из серии 4А продолжительного режима работы для режима повторно-кратковременной нагрузки. Данные двигателя: РН=7,5 кВт; nН=730 об/мин; .

3. Проверяем двигатель на перегрузочную способность, для чего находим максимальный момент двигателя:

Н∙м

и максимальный момент, соответствующий мощности Р1 графика нагрузки: Н∙м.

Так как Мmax.дв=235,6 Н∙м > Мmax.нагр =196 Н∙м, то выбранный двигатель нормальной серии продолжительного режима работы обеспечивает перегрузочную способность заданного графика повторно-кратковременной нагрузки.

 

Пример 4.2. Определить мощность и выбрать по каталогу асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии 4А, если действительный график нагрузки, выполненный по потерям мощности в двигателе имеет следующий вид.

Исходные данные: Угловая скорость ω = 157 1/с.

ΔР1=200 Вт; t1=10 мин; ΔР2=600 Вт; t2=5 мин; ΔР3=700 Вт; t3=25 мин; ΔР4=400 Вт; t4=15 мин,

где ΔР - потери мощности в двигателе.

Рис. 4.7. К примеру 4.2

 

Решение. 1. По нагрузочной диаграмме определяем средние потери мощности за цикл работы механизма:

2. Принимаем КПД двигателя η=0,8.

3. По полученным значениям ΔРср и η определяем мощность двигателя:

кВт.

4. По каталогу выбираем двигатель типа 4А90L4УЗ, имеющий следующие параметры: Рн=2,2 кВт; ηн=0,8; cos н=0,83; nн=1460 об/мин.

5. Проверяем выбранный двигатель по условию потери мощности в двигателе: ,



где: кВт.

Условие выполняется, т.к. 0,52 < 0,55, следовательно, двигатель выбран правильно.

Пример 4.3. Определить мощность двигателя для насоса. Данные насоса: производительность Q=50 м3/ч; напор Н=30 м, частота вращения n=1500 об/мин; КПД ηн=0,5; насос работает в продолжительном режиме. Соединение насоса с двигателем прямое с КПД передачи ηп=1,0.

Решение. Мощность двигателя для насоса с продолжительным режимом работы определяется по формуле

кВт,

где: 1,1 - коэффициент запаса мощности, Кз

9810 Н/м3 - плотность холодной воды,

3600 – коэффициент перевода производительности насоса из м3/ч в м3/с.

По каталогу выбираем двигатель серии 4А продолжительного режима работы с данными: Рн=11 кВт; ηн=87,5; cos =0,86; kп=2,2; kmax=3,0; n0=1500 об/мин; Sн=2,84 Sк=19,5; iп=7,5.

 

Пример 4.4. Выбрать электродвигатель для привода рабочей машины, работающей в продолжительном режиме с переменной нагрузкой. По графику нагрузки: Р1=8 кВт; Р2=12 кВт; Р3=6 кВт; t1=50 с; t2=30 с; t3=20 с. Передача от двигателя к машине - клиноременная с ηп=0,96. Частота вращения машины 420 мин-1, напряжение на зажимах двигателя при пуске U*=0,925Uн

(Uн=380 В).

Решение. 1. Мощность двигателя для продолжительного режима работы с переменной нагрузкой определяется по эквивалентной мощности машины:

 

кВт.

 

2. Мощность на валу двигателя

 

кВт.

3. Принимаем по каталогу двигатель серии 4А мощностью Рн=11 кВт с техническими данными: nдв=1450 об/мин; kп=2,2; kmax=3,0; kmin=1,6.

4. Проверяем двигатель на перегрузочную способность:

кВт;

Рн=11 кВт > Рпер=7,25 кВт.

Условие выполняется. Двигатель удовлетворяет заданным требованиям.

5. При пуске под нагрузкой двигатель проверяют на возможность пуска по условию:

.

Находим номинальную угловую скорость двигателя:

рад/с;

то же машины: рад/с.

Номинальный момент двигателя

 

Н∙м;

то же машины: Н∙м.

 

Момент сопротивления машины проводим к валу двигателя:

 

Н∙м.

Производим проверку по условию пуска:

 

Н∙м.

 

Так как Мн=72,4 Н∙м > Мmax.нагр =72 Н∙м, то пуск двигателя при максимальной нагрузке 12 кВт обеспечивается.

 

Контрольные вопросы

 

1. Чем ограничивается допустимая нагрузка электродвигателя?

2. Какие классы изоляции применяются в электродвигателях?

3. Как классифицируют режимы работы электродвигателей?

4. Как определяют относительную продолжительность работы электродвигателя?

5. Что такое эквивалентный ток, эквивалентный момент и эквивалентная мощность?

6. Как определить установившуюся температуру нагрева двигателя?

7. Как определяют постоянную времени нагрева и продолжительность нагрева электродвигателя до установившейся температуры?

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.