Определение мощности электродвигателя

Предварительный расчёт мощности и выбор электродвигателя для якорных механизмов.

В практике определения мощности исполнительных электродвигателей якорных и якорно-швартовых механизмов расчётное значение номинального момента устанавливают по наибольшему моменту М₂ нагрузочной диаграммы.

При трогании двигателя оказываются повышенными статические коэффициенты трения отдельных пар механизма передачи. Кроме того, необходим некоторый запас на создание активного момента для разгона системы. По опыту завода «Динамо» общий необходимый избыток пускового момента оценивается в 50%:

Тогда, учитывая требования Российского речного Регистра, расчетное значение номинального момента может быть определено по выражению

где λ_м = 2 ÷ 2,5 – перегрузочная способность двигателя;

К_u = 0,9 – коэффициент запаса на падение напряжения;

К_м = 0,9 – коэффициент запаса на механический износ.

Расчетное значение мощности используемого электродвигателя, кВт

где n’_ном – расчетное значение номинальной частоты вращения; принималось при определении передаточного числа редуктора.

Двигатель выбирается из каталогов специальных серий, выпускаемых промышленностью для якорно-швартовных механизмов, типа МАП и ДПМ, в зависимости от рода тока и величины номинального напряжения судовой сети.

При этом должно выполнятся условие

где Р_ном30 – номинальная мощность выбранного электродвигателя в тридцатиминутном режиме работы.

МАП511-4/8/16

Число полюсов	PНОМ	Режим Работы	nНОМ	Mmax	MП	IНОМ	IП	cosφ
8	15	30	675	58	52	41	150	0,72
16	5	15	310	39	39	27	57	0,55

Построение механических характеристик. M=f(n)

В якорно-швартовных механизмах в основном применяются асинхронные двигатели с повышенным скольжением и пусковым моментом типа МАП. Опыт расчёта и построения механических характеристик этих двигателей показывает, что наиболее точный результат в области рабочих скольжений дает упрощенная форма Клосса.

где:

М_К = М_mах – критический или максимальный момент двигателя, Н∙м;

– номинальное скольжение;

– частота вращения поля статора, об/мин;

– кратность максимального момента;

– номинальный момент, Н*м;

– критическое скольжение.

Расчет механических характеристик: 2p = 8

1) Точка холостого хода, об/мин.

2) Точка номинального момента.

3) Точка критического момента.

4) Точка пускового момента.

Расчет механических характеристик: 2p = 16

1) Точка холостого хода, об/мин.

2) Точка номинального момента.

3) Точка критического момента.

4) Точка пускового момента.

Следует помнить, что расчёт механических характеристик по формуле Клосса для двигателей серии МАП дает приемлемые результаты лишь в области скольжений от 0 до S_К. При скольжениях больше S_К и до S = 1 погрешность может достичь существенных значений, что объясняется зависимостью параметров асинхронного двигателя от частоты вращения ротора. Поэтому поступают следующим образом: аналитически по формуле Клосса рассчитывают всю механическую характеристику, эскизно строят её:

• из справочных данных берут значение пускового момента и строят точку П (1, M_П);

• проводят касательную из точки П к кривой момента, определяют точку касания(S_К,M_К);

• строят механическую характеристику окончательно, обводя участок кривой момента от S = 0 (n= n_хх) до точки касания с прямой и прямую до точки (1, M_п), где частота вращения равна нулю.

Такое решение не отражает действительных процессов в асинхронном двигателе при разгоне, но имеет, то преимущество, что дает возможность получить аналитическое выражение для механической характеристики на участке прямой и применять его, например, для ориентировочной оценки времени переходного процесса при разгоне двигателя.

Задаваясь значениями скольжения и подставляя их в формулу Клосса по полученным результатам строим механическую характеристику.

Механическая характеристика электродвигателя