1.5.2. Расчет мощности и выбор двигателя для кратковременной нагрузки

Двигатели для кратковременного режима работы электропривода выбирают по номинальной мощности, которая должна быть равна мощности нагрузки с учетом длительности работы. Стандартные допустимые значения двигателей, выпускаемых промышленностью для кратковременной работы, составляют 10, 30, 60, 90 мин. При отсутствии двигателей кратковременного режима работы можно устанавливать двигатели повторно-кратковременного режима. При этом длительность работы 30 мин соответствует ПВ = 15%, 60 мин соответствует ПВ = 25%, а 90 мин соответствует ПВ = 40%. В крайнем случае возможно применение двигателей для продолжительного режима работы с Р_н< Р и последующей их проверкой на тепловой режим.

1.5.3. Расчет мощности и выбор двигателя для повторно-кратковременного режима

Для электропривода, работающего в повторно-кратковременном режиме, мощность двигателя рассчитывают методом средних потерь или эквивалентных величин. Первый метод более точный, но более трудоемкий. Удобнее пользоваться методом эквивалентных величин. В зависимости от заданного графика нагрузки Р = f(t), М = f(t), I = f (t) определяют среднеквадратичные величины, которые называют эквивалентными.

Эквивалентная мощность представляет собой среднеквадратичную мощность нагрузочной диаграммы

(1.11)

где t₁, t₂,…, t_к - промежутки времени, в которые мощность нагрузки соответственно равна Р₁, Р₂,…, Р_к.

По каталогу для полученных значений Р_ЭКВ и ПВ выбирают номинальную мощность двигателя из условия Р_н ≥ Р_ЭКВ.

Если задана диаграмма М = f(t), то эквивалентный момент

(1.12)

а эквивалентную мощность, при частоту вращения n, определяют по выражению

Р_ЭКВ = М_ЭКВ ·n / 9550 (кВт). (1.13)

Если задана диаграмма I = f (t) , эквивалентный по нагреву ток

(1.14)

а мощность двигателя определяют по выражениям

Р_ЭКВ = U_н·I_ЭКВ/η - для двигателя постоянного тока;

Р_ЭКВ = 3U_н·I_ЭКВ·cosφ/η –

для фазных U_н и I_ЭКВ двигателя переменного тока.

Расчетное значение ПВ_р часто отличается от стандартных значений, поэтому либо округляют полученное значение ПВ_р до ближайшего стандартного, либо пересчитывают эквивалентную мощность по формуле

(1.15)

При работе наблюдаются кратковременные перегрузки, превышающие номинальную мощность двигателя. Они не оказывают существенного влияния на нагрев двигателей, но могут привести к неустойчивой работе или остановке. Поэтому двигатель необходимо проверять на перегрузочную способность по выражению

Р_m/Р_н = k_u M_m/M_н, (1.16)

где Р_m- наибольшая мощность в нагрузочной диаграмме; M_m/M_н - кратность максимального момента определяют по каталогу; коэффициент k_u = 0,8 учитывает возможное снижение напряжения в сети. Если это условие не выполняется, то следует выбрать по каталогу двигатель большей мощности и вновь проверить его на перегрузочную способность.