Расчет мощности и выбор электродвигателя для повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы

Метод эквивалентных величин (тока, момента, мощности)

Переменные потери в двигателе пропорциональны квадрату тока нагрузки. Изменяющиеся по значению токи нагрузки заменяют эквивалентным неизменяющимся током, который выделяет в двигателе ту же теплоту, что и изменяющиеся токи. Из выражения для можно получить формулу для определения эквивалентного тока, заменив на:

(9-4)

Найденный эквивалентный ток сравнивают с током для двигателя, выбранного по каталогу. Двигатель выбран правильно, если номинальный ток, предварительно выбранногопо каталогу двигателя, больше или равен рассчитанному эквивалентному току.

(9-5)

На практике чаще приходится рассматривать графики моментов электромеханической системы или мощностей. Если момент двигателя пропорционален току, формула эквивалентных токов превращается в формулу эквивалентного момента:

(9-6)

Выбор ЭД произведен правильно, если номинальный момент предварительно выбранного двигателя больше или равен рассчитанному эквивалентному моменту:

(9-7)

Если скорость двигателя при изменении нагрузки изменяется незначительно, то можно, для выбора двигателя, определить эквивалентную мощность:

(9-8)

или:

(9-10)

Условием правильного выбора будет превышение или равенство номинальной мощности выбранного ЭД по отношению к.

(9-11)

Методы эквивалентных величин (момента и мощности) неприменимы для двигателей постоянного тока (ДПТ) с последовательным возбуждением, так как для ДПТ момент не пропорционален току.

Если пуск двигателя происходит под нагрузкой, выбранный двигатель подлежит обязательной проверке по мгновенной перегрузочной способности и пусковому моменту.

Мгновенная перегрузочная способность:

(9-12)

Значение приводят в таблице 9-1.

Таблица 9-1. Перегрузочная способность для различных двигателей.

Наименование двигателя
ДПТ общего назначения
ДПТ специального назначения (тяговые)	3….4
АД с фазным ротором	2…2.5
АД с к.з. ротором нормального исполнения	1.8…3
АД глубокопазный си с 2й беличьей клеткой	1.8…2.7
Синхронные двигатели (СД)	2…2.5
СД специального назначения	3….4
Коллекторные переменного тока	2….3

Если максимальный момент нагрузки больше, чем ЭД может развить, выбирают ЭД большей мощности.

Раньше рассматривали, что повторно-кратковременный режим характеризуется продолжительностью включения ПВ %. Каждому стандартному значению ПВ соответствует значение номинальной мощности, с которой ЭД может долго работать не перегреваясь. То есть один и тот же ЭД при повторно-кратковременной работе может использоваться при различных нагрузках. Чем больше ПВ (длительность периода работы), тем меньше должна быть нагрузка двигателя (меньше мощность – меньше нагрев)

Расчет мощности ЭД, работающего в повторно кратковременном режиме, проводят следующим образом. По нагрузочной диаграмме механизма предварительно выбирают ЭД со средней мощностью. Затем строят нагрузочною диаграмму моментов или токов. По нагрузочной диаграмме ЭД проверяют на допустимый нагрев.

Если время пуска примерно равно длительности работы, то нагрузочные диаграммы механизма и двигателя не совпадают.

По нагрузочной диаграмме определяют действительное значение

,

эквивалентную мощность или эквивалентный момент:

(9-13,9-14)

Затем эквивалентную мощность (или) пересчитывают для ближайшего стандартного значения по упрощенным формулам (не учитывающим постоянные потери в двигателе):

(9-15)

По каталогу выбирают ЭД с номинальной мощностью или так, чтобы для выбранного двигателя выполнялось условие

. (9-16)

Выбранный двигатель проверяют на перегрузочную способность.