2.3. Расчет параметров двигателя

2.3.1. Задание

Определить мощность электродвигателя для привода транспортёра по следующим данным:

– окружное усилие на барабане транспортёра F_б = 350 кгс;

– скорость вращения барабана υ_б = 0,3 м/с;

– диаметр барабана D = 500 мм;

– для передачи используют редуктор с передаточным числом μ = 80;

– КПД передачи η = 0,85.

Определить допустимую продолжительность работы двигателя в кратковременном режиме с мощностью P_дв = 3,5кВт, η = 85%, θ_{уст.доп.} = 65°С, теплоёмкостью

С = 6,18 · 10⁴ Дж/°С.

2.3.2. Расчет

Мощность транспортера по формуле (2.1):

Pтр = Fб · υб = 350 · 0,4 = 140 кгс · 9,8 м/с = 1372 Вт = 1,37 кВт

С учетом потерь в передаче мощность двигателя (2.2):

Pдв =	Pтр	=	1,37	= 1,7 кВт
	ηпер		0,8

Частота вращения барабана, выраженная числом оборотов в минуту (2.3):

nб =	60υб	=	60 · 0,4	= 15,3 об/мин
	πD		3,14 · 0,5

Передаточное число μ =	nдв	=>	nдв = nб · μ = 15,3 · 120 =1836 об/мин
	nб

По каталогу выбираем двигатель по рассчитанной мощности, скорости и с учетом рода тока (постоянного или переменного) выбираем трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1,5 кВт с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Коэффициент полезного действия двигателя 81%. Этот же двигатель желают использовать для кратковременной работы с мощностью 3,5 кВт.

Мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке:

P1н =	Pн	=	1500	≈ 1852 ≈ 1,85 кВт
	ηн		0,81

Мощность потерь:

P0н = P1н – Pн = 1,85 – 1,5 = 0,35 кВт

Коэффициент теплоотдачи:

А =	P0н	=	350	= 5,38 Вт/°С
	θуст.доп.		65

При перегрузке мощность двигателя, потребляемая из сети:

P1 =	P	=	3,5	= 4,32 кВт
	η		0,81

Мощность потерь:

P0 = P1 – P = 4,32 – 3,5 = 0,82 кВт

Установившаяся температура:

θуст. =	P0	=	820	= 152,42°С
	А		5,38

Постоянная времени:

Т =	С	=	6,18 · 104	= 191 мин;
	А		5,38 · 60

Допустимое время t работы двигателя определим, решая полученное уравнение:

;

Логарифмируя, получим:

ln 0,574 =	-t	=> -t = ln 0,574 · 191, t ≈ 106 мин
	191

Мощность, которую машина может развивать в течение часа, не перегреваясь, называется также часовой мощностью.