3.3. Расчет мощности и выбор электродвигателя для повторно-кратковременного режима

Если не учитывать ухудшение условий охлаждения при пуске, торможении и остановке двигателя, то расчет мощности производится методом эквивалентного момента по формуле (2). При этом эквивалентный момент определяют только за время работы двигателя без учета его остановок (пауз). Время паузы учитывается при расчете величины продолжительности включения ПВ по формуле (1).

Если фактическая продолжительность включения двигателя отличается от стандартной , то эквивалентную мощность, найденную по формуле (3), пересчитывают на ближайшую стандартную продолжительность включения по формуле

. (6)

По каталогу выбирают двигатель с номинальной мощностью при так, чтобы

.

Выбранный двигатель проверяют на перегрузочную способность и по пусковому моменту. Если продолжительность включения ПВ > 60 %, то двигатель выбирают как для длительного режима работы. Если же ПВ < 10 % – как для кратковременного режима работы.

Пример 3. Определить необходимую мощность краново-металлургического двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, который задан нагрузочной диаграммой (рис. 5). Двигатель должен развивать частоту вращения .

Рис. 5. Нагрузочная диаграмма

Данные нагрузочной диаграммы (см. рис. 5): ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Решение

Определяем эквивалентный момент за рабочее время по формуле (2) для рабочей части цикла

.

Мощность, соответствующая эквивалентному моменту за рабочее время:

.

Относительная продолжительность включения двигателя по формуле (1)

.

Пересчитываем эквивалентную мощность двигателя на стандартную продолжительность включения по выражению (6)

.

По данным каталога (см. табл. П. 5) выбираем двигатель по условию с , а именно, МТКН 312-8: ; ; ; ; ; ; .

Проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность.

Номинальный момент двигателя

.

Критический момент двигателя .

Максимальный статический момент (по нагрузочной диаграмме) , проверяем на перегрузочную способность по условию выражения (4) .

Условие формулы (4) выполняется, так как двигатель по перегрузочной способности подходит.

Проверяем выбранный двигатель по пусковому моменту

.

Пусковой статический момент по нагрузочной диаграмме

.

Условие формулы (5) выполняется, так как .

Следовательно, по пусковому моменту двигатель подходит.

3.4. Расчет мощности и выбор электродвигателя для кратковременного режима

Если график нагрузки двигателя имеет вид, представленный на рис. 2, а, то по заданному значению мощности и времени работы в этом режиме выбирают электродвигатель. При этом мощность двигателя для заданного времени работы должна быть равна или несколько больше заданного значения мощности.

Если нагрузочная диаграмма электродвигателя при кратковременном режиме работы имеет ступенчатый характер рис. 2, б, то расчет мощности электродвигателя может быть произведен по методу эквивалентного момента по формуле (2), эквивалентной мощности или эквивалентного тока:

эквивалентной мощности ;

эквивалентного тока .

По каталогу подбирают серию двигателей кратковременного режима работы, учитывая номинальную скорость вращения, значение эквивалентной мощности и длительность работы электродвигателя, рассчитанную на время, равное или на ближайшее большее номинальное значение работы двигателя под нагрузкой:

.

При этом должно выполняться условие . Но при кратковременном режиме метод эквивалентных величин приводит к выбору мощности двигателя, меньшей, чем при продолжительном режиме. Объясняется это тем, что при кратковременном режиме двигатель работает с большими паузами, в течение которых он полностью охлаждается. Поэтому по условиям нагрева он может быть загружен больше, чем при его работе в продолжительном режиме. Однако по условиям перегрузки выбранная мощность может оказаться недостаточной. На практике мощность двигателя для работы в кратковременном режиме выбирают лишь с учетом его перегрузочной способности

,

где – максимальное значение мощности при кратковременной нагрузке, взятое из нагрузочной диаграммы;

0,85 – коэффициент, учитывающий уменьшение напряжения;

– перегрузочная способность двигателя ( ).

Для получения лучших энергетических показателей при кратковременном режиме целесообразнее применять специальные двигатели, обеспечивающие большую перегрузочную способность. Мощность таких двигателей нормируется для определенной продолжительности работы, которая указывается на щитке: 15, 30, 60 и 90 мин.