Содержание

1 Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода..................5

2 Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода....6

3 Проверка правильности выбора мощности двигателя по нагреву

методом средних потерь........................................................................................8

4 Расчёт и построение механической характеристики электродвигателя......11

5 Расчёт и построение механической характеристики рабочей машины......13

6 Определение продолжительности пуска электродвигателя с нагрузкой....14

7 Расчет потерь энергии в асинхронном двигателе при

номинальном напряжении питания и пуске системы......................................17

8 Расчет предельно допустимой частоты включений электропривода..........17

9 Расчёт кривой изменения превышения температуры электродвигателя....18

10 Принципиальная электрическая схема автоматического

управления электродвигателем..........................................................................20

Список использованных источников…………………………..……….....…..21

1 Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода

Эквивалентная по нагреву постоянная мощность нагрузки на валу электродвигателя рассчитывается по выражению:

, (1.1)

где Р_i – мощность на валу электродвигателя в i – ый период работы, кВт;

t_i – продолжительность i – го периода работы, мин.;

m – количество периодов нагрузки.

.

Средняя мощность нагрузки на валу электродвигателя рассчитывается по выражению:

, (1.2)

.

Степень неравномерности нагрузки оценивается на основании расчета значения коэффициента формы нагрузочной диаграммы:

. (1.3)

По значению коэффициента формы нагрузочной диаграммы определить вид нагрузки: постоянная – 1,0; слабопеременная – 1,01-1,05; резкопеременная (ударная) – более 1,05.

.

Определяем, что вид нагрузки – постоянный.

2 Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода

Мощность электродвигателя из условия обеспечения его допустимого нагрева при работе:

, (2.1)

где – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

– коэффициент механической перегрузки.

Коэффициент механической перегрузки определяется через коэффициент тепловой перегрузки:

, (2.2)

, (2.3)

где – коэффициент тепловой перегрузки;

- отношение постоянных потерь мощности электродвигателя к переменным, ;

- продолжительность работы электродвигателя с нагрузкой, мин.;

t₀ – продолжительность отключения двигателя, мин., принять 10;

₀ – коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи двигателя в отключенном состоянии и равный отношению теплоотдачи отключенного двигателя к теплоотдаче при его работе, ₀ = 0,5;

– постоянная времени нагрева электродвигателя, мин. Принять для первоначального выбора мощности электродвигателя из условия допустимого нагрева по соотношению (2.1) мин.

,

,

.

По каталогу Б.1 [1] принимаем электродвигатель серии 4А основного исполнения IM2081. В таблице 1 приведены его каталожные данные.

Таблица 1 – Характеристики электродвигателя

Тип	, кВт	, %	cosφ	, %	iп				, кг·м2	m, кг
4А90L4	2,2	88,0	0,83	5,4	6,0	2,2	2,0	1,6	0,0056	31,2

Для обеспечения пуска электропривода мощность двигателя должна быть достаточной для выполнения условия:

, (2.4)

где – пусковой момент электродвигателя с учетом возможного снижения напряжения питания при пуске, Н·м;

– момент статического сопротивления на валу двигателя при трогании, Н·м, принимается равным ;

– минимальный избыточный момент, необходимый для обеспечения

пуска двигателя, Н·м, обычно .

Формула для определения необходимой мощности асинхронного двигателя из условия обеспечения его пуска:

. (2.5)

Найдём номинальную частоту вращения электродвигателя:

, (2.6)

где - синхронная частота вращения вала электродвигателя;

,

,

Для обеспечения статической устойчивости электропривода мощность двигателя должна быть достаточной, чтобы выполнялось условие статической устойчивости:

(2.7)

где - максимальный момент двигателя, с учетом возможного снижения напряжения питания при работе двигателя, Н·м;

- максимальный момент статической нагрузки на валу двигателя при его работе с максимальной нагрузкой согласно нагрузочной диаграмме, Н·м.

Формула для расчета мощности асинхронного двигателя из условия обеспечения статической устойчивости электропривода:

, (2.8)

.

Условия (2.1), (2.5) и (2.8) соблюдаются, следовательно, двигатель выбран верно.