10.6 Выбор мощности при повторно-кратковремееном режиме работы двигателей

При повторно-кратковременных режимах (S3÷S5), нагрузочная диаграмма которых показаны на рис.10.3,а,б и 10.4,а, как при работе, так и за период пауз температура двигателя не успевает достичь установившегося значения.

Порядок выбора мощности и проверка выбранного двигателя по нагреву:

1. По построенным нагрузочным диаграммам момента (мощности) рассчитывают эквивалентные (среднеквадратичные) значения момента по уравнению (10.17) или мощности по уравнению (10.19) и определяют продолжительность включения в цикле ПВ=t_p/t_ц.

2. Предварительно рассчитывают мощность двигателя, приведенную к каталожному значению ПВ_кат

(10.20)

где k_ин – коэффициент инерции, принимается интуитивно из каталожных значений по соотношению приведенного к валу двигателя момента инерции механизма к моменту инерции двигателя;

η_п – к.п.д. передачи, принимаемый также на предварительном этапе интуитивно в пределах 0.8÷0.85.

3. Выбирается из каталога краново-металлургической серии двигателей для данного режима мощность двигателя P_кат с каталожным значением ПВ_кат из условия P_д.пред≤P_кат.

4. Выполняется проверка двигателя по нагреву методом эквивалентного тока, рассчитанного по уравнению (10.16), при этом эквивалентное значение должно быть не больше допустимого тока

I_э ≤I_доп. При этом допустимое значение тока вычисляется, как

(10.21)

10.7 Выбор мощности при кратковременном режиме работы двигателя

Для правильного использования электродвигателя при кратковременном режиме работы (S2) необходимо, чтобы за время включения t_p температура перегрева достигла допустимой для соответствующего класса изоляции величины (рис.10.2,б).

Если τ_max=τ_доп , то из уравнения (10.4) при τ_нач=0 получим:

.

При продолжительном режиме работы с номинальной нагрузкой (номинальные потери) перегрев электродвигателя достигает предельно допустимой для данного класса изоляции величины, т.е. τ_доп=∆Р_н/A.

При кратковременной работе электродвигателя продолжительного режима за время t_р должен быть достигнут тот же предельно допустимый перегрев τ_доп, определяемый по выражению:

(10.22)

где Т_н – постоянная времени нагрева,

∆Р_к – потери при кратковременной перегрузке.

Определим отношение потерь в электродвигателе при кратковременной перегрузке к номинальным потерям, называемое коэффициентом тепловой перегрузки: . (10.23)

Из (10.23) определим уравнение зависимости t_р в от тепловой перегрузки:

(10.24)

Последовательность выбора мощности электродвигателя при кратковременном режиме работы [1]:

1. На основании нагрузочной диаграммы предварительно выбирают электродвигатель, мощность которого должна быть меньше максимального пика нагрузки.

2. Для выбранного электродвигателя определяют номинальные потери ∆P_н и потери ∆P_к , соответствующие максимальной кратковременной нагрузке Р_к через значения к.п.д. по соотношению (9.3).

3. По найденным значениям потерь вычисляют коэффициент тепловой перегрузки k_Т по соотношению (10.23).

4. По уравнению (10.24) определяют величину t_p/T_н для найденного значения k_Т.

5. Для известного значения постоянной времени нагрева определяют допустимое время t_p.доп кратковременной работы электродвигателя. Полученное значение сравнивается с фактическим временем включения t_р, заданным нагрузочной диаграммой. Для правильно выбранного электродвигателя необходимо, чтобы t_p.доп≈ t_р. Если t_p.доп<t_р. или t_p.доп>t_р., то электродвигатель соответственно перегружен или недогружен. В этом случае необходимо принять другой габарит электродвигателя и сделать проверочный расчет заново.