3.5.1 Выбор мощности эд для различных режимов работы

В общем случае выбор мощности ЭД включает в себя 3 этапа и проводится с использованием в качестве исходной информации нагрузочной диаграммы ЭП:

1. Выбор эд по нагреву.

Двигатель при работе в существующем режиме должен быть полностью использован по нагреву, в противном случае:

а) если двигатель перегружен – это приведёт к преждевременному выходу их строя изоляции ЭД.

б) если двигатель недогружен, то он потребляет из сети большое количество реактивной мощности , т.е. загрязняет сеть.

2. Проверка по допустимой механическое перегрузке.

Не соблюдение может привести к неустойчивой работе ЭП.

3. По возможности запуска.

Выбор мощности ЭД для режимов (для продолжительной работы):

а) для продолжительного режима с постоянной нагрузкой. В этом случае выбор производиться в один этап.

Рис. 90 Нагрузочная диаграмма режима

Определяют . Исходное данные для расчета определяются видом механизма и его паспортными данными.

Например эффективная мощность насоса.

,

где - удельная плотность жидкости.

- производительность ;

- расчетная высота подачи (м);

;

.

Эффективная мощность вентилятора:

,

где - производительность;

- напор;

.

По каталогу выбирается .

Для продолжительных режимов с изменяющейся нагрузкой на валу двигателя 1-й этап выбора мощности ЭД может быть произведен с помощью точных или примерных методов. При этом наиболее универсальным и точным выбором ЭД по нагреву является так называемый метод средних потерь . Этот метод заключается в том, что с помощью нагрузочных диаграмм определяются так называемые средние потери мощности за рабочий цикл которые затем сравниваются с номинальными потерями мощности выбранного ЭД. Пусть нагрузочная диаграмма имеет следующий вид:

Рис. 91 Нагрузочная диаграмма.

При этом потери мощности на каждой ступени нагрузочной диаграммы ( ):

где - мощность на й ступени;

- КПД й ступени нагрузочной диаграммы.

Для определения используют следующее выражение.

,

где номинальное КПД выбранного двигателя;

коэффициент загрузки двигателя на й ступени нагрузочной диаграммы.

,

где - коэффициент постоянных потерь

,

где - постоянные потери (потери в стали);

- переменные потери (потери в меди).

После нахождения по каталогу выбираем:

Если , то по условиям нагрева двигателя выбран правильно.

2-й этап. Проверка по механической перегрузке.

По паспортным данным выбираем:

- перегрузочная способность двигателя.

,

где

Критический момент выбранного двигателя должен быть будет больше наибольшего момента на самой загруженной ступени нагрузочной диаграммы.

Если нет, то выбирается двигатель больший мощности и весь расчёт выполняется заново.

3 Этап: Поверка по возможности запуска.

По паспортным данным двигателя определяется:

- момент на 1-ой ступени нагрузочной характеристики.

Иногда если требуется очень высокая точность расчётов вводиться поправочные коэффициенты, учитывающие ухудшение теплоотдачи на разных ступенях диаграммы. Однако чаще всего метод средних потерь таких уточнений не требует. Более простыми но менее точными методами являются методы эквивалентных величин.

1 метод: метод эквивалентных токов;

2 метод: метод эквивалентной мощности;

3 метод: метод эквивалентного момента.

Метод эквивалентного тока : может быть использован для двигателя любого типа и конструкции, т.е. из 3-х перечисленных методов эквивалентных величин является наиболее универсальным и точными. Если мы в формуле средних потерь заменим

- постоянные потери мощности в двигателе (в стали)

- потери в меди

При этом учтя что потери в меди можно представить: , то

- активное сопротивление двигателя.

- ток на -ой ступени нагрузочной диаграммы.

- эквивалентное значение тока за рабочий цикл двигателя. Подставив эти выражения в формулу средних потерь получим:

- формула эквивалентных токов.

Если рассчитать эквивалентный ток двигателя за рабочий цикл, то условием выбора:

- по паспорту

- расчет эквивалентного тока по нагрузочным диаграммам.

После, этого производятся 2-й и 3-й этап.

Метод основан на пропорциональности:

- формула эквивалентной мощности.

В отличии от метода эквивалентных токов, метод эквивалентных мощностей является менее универсальным и точным.

Для ДПТ с ПВ не применяется.

Выбор мощности производиться в следующем: .

После чего производиться 3-й и 2-й этапы:

Метод эквивалентных моментов:

Метод эквивалентных моментов ещё, менее универсален и может использовать для двигателей постоянного тока независимого возбуждения и в линейной части их механической характеристики. Однако, учитывая то, что чаще всего нагрузочные диаграммы задаются в координатах , метод эквивалентных моментов является наиболее распространенным методом. Чаще всего для повышения точности этого метода в знаменателе выражения для перед вводятся поправочные коэффициенты (не путать с коэффициентом загрузки)учитывающее различные значения теплоотдачи двигателя при разных скоростях вращения.