3.2. Дополнительное задание

1. Построить нагрузочную диаграмму P = f(t) для работы электродвигателя с переменной нагрузкой в продолжительном режиме t_I = 0 – 3 мин P_I = 6 кВт; t_II = 3 – 8 мин _PII = 4,5 кВт; t_III = 8 – 10 мин P_III = 3,8 кВт.

2. Определить эквивалентную мощность двигателя:

= > Pэк = 4,88 кВт

3. По полученным данным выбрать двигатели из каталога.

4. Контрольные вопросы

Укажите номер правильного ответа и обоснуйте свой выбор.

1. В состав электропривода входит: электродвигатель, рабочий механизм, управляющее устройство, преобразующее устройство, редуктор.

2. Температура нагрева двигателя зависит от мощности и КПД. При работе электродвигателя возникают потери, на покрытие которых расходуется часть потребляемой им электрической энергии. В конечном итоге вся энергия потерь превращается в тепловую энергию, идущую на нагрев двигателя и рассеивающуюся в окружающей среде. В начальный период после включения большая часть выделяющегося в двигателе тепла идет на повышение его температуры, а меньшая поступает в окружающую среду. Затем по мере увеличения температуры двигателя все большее количество тепла передается в окружающую среду, и наступает момент, когда все выделяемое тепло рассеивается в пространстве. Тогда наступает тепловое равновесие, и дальнейшее повышение температуры двигателя прекращается. Такая температура нагрева двигателя называется установившейся. Установившаяся температура с течением времени остается постоянной, если нагрузка двигателя не изменяется.

Количество тепла Q, которое выделяется в двигателе за 1 с, можно определить по формуле:

Q =	P2	– P2 = P2 · (	1	– 1)
	η		η

где η – КПД двигателя; P₂ – мощность на валу двигателя.

Из формулы следует, что чем больше нагрузки двигателя, тем больше тепла в нем выделяется и тем выше его установившаяся температура.

3. Соотношение между временем нагрева двигателя t_н и постоянной времени T_н:

T_н > t_н

Скорость нагрева двигателя t_н характеризуется постоянной времени T_н. Постоянная времени зависит от коэффициентов теплоемкости и теплоотдачи. Чем больше теплоемкость тела, тем больше T_н и тем медленнее нарастает температура. Увеличение теплоотдачи ведет к ускорению процесса установившегося теплового состояния. Таким образом, постоянная времени нагрева является обобщающим параметром, характеризующим тепловую инерцию двигателя: чем она больше, тем медленнее идет нагрев.

4. На максимальную мощность двигатель рассчитывается при длительном режиме, когда нагрузка постоянна и рабочий период настолько велик, что нагрев электродвигателя достигает своего установившегося значения.

5. Правильное соотношение между, максимальным M_max и допустимым M_доп моментами: M_max ≥ M_доп

Отношение максимального момента к допустимому (номинальному) называют перегрузочной способностью двигателя. Для расчета максимального момента используют формулу: M_max = M_доп · λ,

где	Mmax – величина максимального момента; Mдоп – величина допустимого момента двигателя; λ – перегрузочная способность двигателя, указанная в паспортных данных (λ = 2 ÷ 3)

6. Для работы в длительном режиме мощностью Р = 120 кВт и КПД = 80% подходит двигатель с мощностью 160кВт.

P1 =	P2	=	120	= 150 кВт
	η		0,8