4.3.Выбор мощности двигателя

Это не единственный подход – может выбираться момент М_ном>М_max

1. Определение режима двигателя

2. Р=М∙

3. Р_ном=1,3Р, где 1,3 – коэффициент запаса

Выбор двигателя производится по тепловому режиму и стандартной ПВ.

Мощность двигателя может быть приведена по следующему выражению:

4.3.1.Метод средних потерь

М етод позволяет усреднить потери за цикл работы и свести выбор двигателя по нагреванию к проверке условия Р_ном>Р_ср, то есть к сравнению потерь энергии в номинальном режиме к средним реальным потерям энергии за цикл работы. Под средними понимают потери, которые оказывают такое же тепловое действие, как номинальный переменный график потерь.

Рис.1

где ΔРi – мощность потерь на i – ом интервале;

ti – продолжительность i – ого интервала;

n – число интервалов в цикле.

tц – время цикла.

Найденные средние потери за цикл сопоставляются с номинальными, и если , то среднее превышение температуры не больше допустимого значения, то есть .

Если средние потери за цикл , то двигатель будет перегреваться и наоборот, при условии, что , двигатель недоиспользуется по нагреву. В обоих случаях необходимо выбрать другой двигатель, построить новую зависимость и вновь проверить двигатель методом средних потерь.

Из этого метода могут быть получены методики расчета в разных режимах, в том числе и с переменным графиком нагрузки.

В том случае, когда на протяжении цикла теплоотдача двигателя на отдельных интервалах различна, например, в случае изменения угловой скорости самовентилируемого двигателя, средние эквивалентные потери подсчитывают по формуле

(1)

где β,- — коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м интервале, соответствующий значению угловой скорости на этом интервале.

Приближенно зависимость коэффициента ухудшения теплоотдачи от угловой скорости можно считать линейной:

где — коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе).

Порядок расчета мощности по методу средних потерь

1) По нагрузочной диаграмме механизма определяем среднюю мощность на валу двигателя в случае постоянства теплоотдачи и угловой скорости двигателя , (2)

2. На основании полученной расчетной мощности по каталогу выбираем соответствующий двигатель.

3. 3. Учитываем потери

П о зависимости устанавливают _i для каждого участка

3. Располагая кривыми КПД двигателя в функции нагрузки при разных угловых скоростях, находим потери мощности для каждого интервала нагрузочной диаграммы и строим график (рис.1).

По (1) или (2) определяем средние потери за цикл, которые и сопоставляем с номинальными:

4.3.2.Метод эквивалентного тока

В случае возникновения затруднений с определением КПД в зависимости от нагрузки, но при наличии графика тока, потребляемого двигателем, можно воспользоваться для проверки выбранного двигателя методом эквивалентного тока.

:

Эквивалентный ток – постоянный ток, который вызывает такие же потери, как и фактический изменяющийся ток на графике.

Потери в двигателе для ДПТ - сумма

После подстановки и сокращений получаем

Расчет мощности двигателя со стандартного ПВ на нестандартный

и

, где ₀ – коэффициент ухудшения теплоотдачи на время стоянки

, где

, и

Считаем, что I_р известно для двух продолжительных включений

После нахождения эквивалентного тока сопоставляем его с номинальным током двигателя: при двигатель отвечает условиям полного использования по нагреву.

Следует отметить, что метод эквивалентного тока предполагает независимость (постоянство) потерь на возбуждение, потерь в стали и механических потерь от нагрузки и постоянство сопротивления главной цепи двигателя на всех участках графика нагрузки.