2 Визначення потужності і вибір типу електродвигуна

Електродвигун вибирають враховуючи технологію виробництва, кінематичну схему передаточного механізму, характеристику навколишнього середовища, напругу мережі, спосіб монтажу, та за умовами:

Р_дв ≥ Р_мзв (4)

ω_дв ≈ ω_м (5)

Рисунок 1 – Кінематична схема приводу

Швидкість обертання електродвигуна n визначаємо по формулі

n = ω_м/0,105

n = 150 / 0,105= 1428 об/хв

2.1 Якщо машина має передаточний механізм (відповідно до рисунку 1), то спочатку визначають приведену потужність машини до валу електродвигуна за формулою:

(6)

Т.я згідно з умовами =1, Р_дв= Р_м = 3,7 К=кВт

2.2 Користуючись довідниковою літературою вибираємо ближчий більший стандартний електродвигун за потужністю від числа обрахованого в попередньому пункті. [Л-10, с.70]

2.3 Вибір електродвигуна за частотою обертання зводиться до економічно ефективного прийнятого рішення:

ω_дв = ί · ω_м (7)

Згідно умов ω_дв = ω_м

2.4 Враховуючи всі вище перераховані вимоги, користуючись довідниковою літературою [3], [10], [11], остаточно вибираємо електродвигун який має наступні паспортні дані:

• тип електродвигуна _АИР100L4У3

• номінальна потужність - Р_н, кВт 4,0

• номінальний струм - I_н, А 6,7

• номінальна частота обертання – n_н, хв^-1 1410

• коефіцієнт корисної дії – η 85%

• коефіцієнт потужності - соs φ 0,84

• кратність пускового моменту - К_пуск ( М_пуск/М_ном ) 2,0

• кратність пускового струму – К_і 7,0

• кратність максимального моменту - К_макс (М_макс/М_ном) 2,2

• момент інерції ротора – Ј, кг·м² · 10^-3 11

• маса –m, кг 29

2.5 Підставляємо числа в нерівність (4) і співвідношення (5) і перевіряємо чи виконуються ці умови

3 Розрахунок і побудова механічної характеристики електродвигуна за його паспорними даними

3.1. Визначаємо номінальний момент М_н ,Н·м, за формулою

М_н = Р_н/ω_н (6)

де Р_н – номінальна потужність вибраного електродвигуна, Вт;( пункт 2.4 )

ω_н – номінальна кутова швидкість обертання ротора електродвигуна, с^-1;

ω_н = 0,105 · n_н, с^-1. (7)

ω_н = 0,105 · 1428 = 150

М_н = 4000 / 150 = 26,7

де n_н – номінальна частота обертання ротора електродвигуна, хв^-1.

3.2. Визначаємо номінальне ковзання за формулою

S_н = (n_о – n_н)/n_о або S = (ω_o – ω_н)/ω_о (8)

S_н = (1500- 1410)/1500 =90 / 1500= 0,06

де n_о – синхронна частота обертання, хв^-1 = 1500 об/хв;

ω_о – синхронна кутова швидкість, с^-1.

3.3. Визначаємо критичний (максимальний) момент, Н·м:

М_макс = К_макс · М_н (9)

М_макс = 2,2 · 26,7 =58,7 Н·м

де К_макс – довідникове значення К_макс= 2,2 (пункт 2.4 )

3.4. Критичне ковзання визначається за формулою

(10)

S_кр = 0,06·(2,2 + 1,96) = 0,25

3.5. Визначаємо пусковий момент електродвигуна, за формулою

М_пуск = К_пуск · М_н (11)

М_пуск = 2,0 · 26,7 = 54 Н·м

де К_пуск – довідникове значення К_пуск= 2 ( див. пункт 2.4 )

3.6. За результатами розрахунків (пункти 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) отримуємо характеристичні точки графіка механічної характеристики електродвигуна з координатами: А ( 54; 1); В ( 59,4; 0,25); С ( 26,7; 0,06); D ( 0; 0)

Координати точок В і С не ввійшли до таблиці 2, але при побудові графіка їх треба враховувати.

3.7. Поточні значення моменту М_д електродвигуна, для побудови механічної характеристики, визначають за спрощеною формулою Клосса:

(12)

1) М_д = 2 ·58,52 = 22,42 Н·м

1/0,199+0,199/1

2) М_д = 2 ·58,52 = 25,9 Н·м

0,9/0,199+0,199/0,9

3) М_д = 2 ·58,52 = 27,47 Н·м

0,8/0,199+0,199/0,8

де S – поточні значення ковзання, їх значення приймаємо з інтервалом ∆S=0,1, в діапазоні від 0,9 до 0.

Результати розрахунків заносимо в таблицю 3, рядок 1.

Таблиця 3 –Результати розрахунків

№ рядка	Значення	А	W	T	Y	U	I	K	O	P	S	D
1	Мд, Н·м	28	31	33	38	42	47	53	58	58	41	0
2	S	1	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1	0
3	ω, с-1	0	15,75	31	47	63	78	94	110	126	141	157
4	n, хв-1	0	150	300	450	600	750	900	1050	1200	1350	1500

3.8. За результатами розрахунків будуємо графік механічної характеристики електродвигуна М_д = f(S).

3.9. З метою реального уявлення значень ковзання S визначаємо відповідні значення кутової швидкості ω, та частоти обертання n, за формулами

ω = ω_о · (1-S) (13)

ω_о = 0,105 · n_o

ω_о = 0,105· 1500 = 157,5

ω = 157,5· (1 – 0,9) = 15,75

n = n_o · (1-S) (14)

n = 1500 · (1- 0,9) = 150

За результатами розрахунків заповнюємо рядки 3та 4 таблиці 3.