4.2. Приклади розв’язання задач

Задача 1. Визначити необхідну потужність двигуна для приводу механізму, режим роботи якого заданий навантажувальною діаграмою на рис. 4.1. За технологічними умовами варто використовувати асинхронний двигун з короткозамкненим ротором. Двигун повинен мати частоту обертання n = 980 об/хв, приміщення, де встановлено двигун, - сухе, без пилу і бруду.

Розв’язання задачі. У даному випадку режим роботи являє собою тривале перемінне навантаження. Потужність двигуна при подібних режимах роботи підбирають з еквівалентної потужності, що дорівнює:

де tц – час циклу роботи,

За даними каталогу як двигун приводу можна використовувати асинхронний короткозамкнений двигун у захищеному виконанні типу 4А160S6У3, що має такі номінальні дані: Р_ном=11 кВт, n_ном = 975 об/хв; η_ном=0,860; М_пуск/M_ном=1,2; М_mах/М_ном= 2,0.

У деяких випадках момент навантаження на окремих ділянках виявляється більшим за максимально припустимий момент двигуна, і асинхронний двигун може зупинитися. Тому після вибору двигуна необхідно перевірити його на перевантажувальну здатність виходячи з умови ; де Мmах – максимальний момент на валу двигуна; Мmax.доп – максимально припустимий момент двигуна. Для асинхронного двигуна Мmax.доп = 0,9Мкр. Тут Мнр – критичний (максимальний) момент двигуна.

У даному прикладі:

номінальний момент двигуна:

максимальний (критичний) момент:

максимальний статичний момент:

Рис. 4.1. Навантажувальна діаграма

Двигун перевантажувальній здатності задовольняє, тому що виконується умова:

У тому випадку, коли навантажувальні діаграми задані моментом М=f(t) або струмом , потужність двигунів вибирають або за еквівалентним моментом:

або за еквівалентним струмом:

Задача 2. Визначити необхідну потужність двигуна для приводу механізму, що працює в повторно-короткочасному режимі, який задано навантажувальною діаграмою, яка зображена на рис. 4.2. Двигун має розвивати частоту обертання n=950 об/хв.

Рис. 4.2 Навантажувальна діаграма

Розв’язання задачі

Визначаємо еквівалентний момент за робочий час:

Визначаємо потужність, що відповідає еквівалентному моменту за робочий час:

Визначаємо відносну тривалість включення:

У каталогах для двигунів повторно-короткочасного режиму номінальна потужність указується для таких стандартних значень відносної тривалості включення ЧВ: 0,15; 0,25; 0,4 і 0,6. У тому випадку, коли розрахункова ЧВ, визначена по навантажувальній діаграмі, відрізняється від стандартного значення, потужність двигуна разраховують за формулою:

Для ЧВ_ном = 0,4 одержуємо:

За даними каталогу за аналогією із задачею 1 може бути підібраний двигун для розрахункової потужності 8,01 кВт і ЧВ_ном = 0,4.

За даними каталогу як двигун для приводу можна використовувати асинхронний короткозамкнений двигун з підвищеним ковзанням у захищеному виконанні типу 4АС132M6У3, що має такі номінальні дані: Р_ном=8,5 кВт, n_ном = 940 об/хв; М_пусь/M_ном=1,9; М_mах/М_ном= 2,1.

Номінальний момент двигуна:

максимальний (критичний) момент:

максимальний статичний момент:

Перевантажувальній здатності двигун задовольняє, тому що виконується умова: