Метод средней мощности нагрузки

Номинальная мощность электродвигателя при длительной переменной нагрузке

Расчет мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Расчет мощности и выбор электродвигателя для различных режимов работы

а)Метод средней мощности нагрузки

б)Метод средних потерь

в)Метод эквивалентных величин (тока, момента, мощности)

2.Расчет мощности и выбор электродвигателя для повторно-кратковременного режима работы

3.Расчет мощности и выбор электродвигателя для кратковременного режима работы

Расчет мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы

Определение номинальной мощности электродвигателя (ЭД)для работы в длительном режиме с постоянной нагрузкой сводится к расчету мощности – исполнительного механизма, приведенной к валу двигателя (с учетом К.П.Д. передач, редукторов и т.д.). Затем по полученной мощности исполнительного механизма в каталогах выбирают ЭД с номинальной мощностью большей или равной мощности исполнительного механизма()(предварительно выбраны род тока, U, и конструктивное исполнение двигателя).

Номинальная мощность, указанная в каталоге является той наибольшей мощностью, при которой ЭД может длительноработать без опасности перегрева.

При постоянной нагрузке привода специальной тепловой проверки не делают (не требуется). При тяжелых условиях пуска проверяют, достаточен ли развиваемый ЭД пусковой момент.

Определение номинальной мощности электродвигателя (ЭД) при длительной переменной нагрузке производят:

∙ По методу средних потерь;

∙ По методу эквивалентных величин (тока, момента, мощности);

∙ Предварительно по методу средних величин нагрузки;

Эти методы заключаются в тепловой проверке предварительно выбранного двигателя.

С начала ориентировочно рассчитывают предварительную мощность двигателя – по средней мощности нагрузки –:

(9-1)

где: – коэффициент запаса по мощности;

– промежутки времени, в течении которых сохраняются постоянные значения мощности;

– расчитанная предварительная мощность;

– мощность в промежуток времени.

Промежутки времени берут из диаграммы работы длительного режима с переменной нагрузкой. В каждый промежуток времени – привод работает с разной нагрузкой.

По предварительной мощности в каталоге выбирают ЭД с номинальной мощностью, а затем одним из методов проверяют ЭД по нагреву.

Выбор ЭД по средней мощности нагрузки не точен, так как не учитывает квадратичной зависимости переменных потерь от тока. При больших колебаниях нагрузки средняя мощность оказывается заниженной.

Если при работе двигателя по известному графику в длительном режиме с переменной нагрузкой выбрать ЭД по наибольшей мощностинагрузки, то мощность окажется завышенной, а если выбрать по минимальной мощности нагрузки – мощность ЭД окажется заниженной.

Применение ЭД завышенной мощности увеличивает капитальные затраты, снижает К.П.Д. и, производительность и надежность электропривода, сокращает срок службы.

По вышеизложенным причинам выбор номинальной мощности ЭД при переменной длительной нагрузке проводят методом средних потерь и методом эквивалентных величин.

Метод средних потерь

При постоянной номинальной нагрузке на валу двигателя

= const

мощность потерь остаётся так же постоянной

= const.

При изменяющейся нагрузке изменяется и мощность потерь.

Считается (принимается), что двигатель нагревается одинаково, если средняя мощность потерь за время цикла работы при переменной нагрузке равна мощности потерь при постоянной номинальной нагрузке:

Это допущение справедливо, если продолжительность цикла много меньше продолжительности нагревания ЭД до установившейся температуры.

При расчёте методом средних потерь, сначала для, предварительно

выбранного двигателя определяют номинальные потери:

(9-2)

и потери на каждом участке графика нагрузки. (1)

Затем находят средние потери по формуле:

(9-3)

И проверяют выполнение условия

Если значение более чем на 10% превышает, то выбирают другой двигатель и повторяют расчет. Этот метод достаточно точный и применим к выбору двигателей любого типа, но трудоемкий.