26 Допустимое число включений в час асинхронных короткозамкнутых двигателей.

В установившемся режиме двигатель отдает в окружающую среду мощность потерь Р_ном , а в период пауз  _оР_ном . В период пуска и торможения в окружающую среду рассеивается мощность Р_ном . Чтобы асинхронный короткозамкнутый двигатель не перегревался необходимо, чтобы выделяемые за время цикла потери энергии были равны энергии, отдаваемой в окружающую среду. Это позволяет составить уравнения теплового равновесия за цикл:

где А_п+А_т  потери энергии в двигателе за время пуска и торможения;

А=Рt_у  потери энергии за время установившегося движения;

t_п ,t_т – время пуска и торможения; t_о – время паузы; t_у – время установившегося движения.

Время установившегося движения

В ремя паузы

Обозначим

тогда преобразуется к виду

из которого находим время цикла

Величина

поэтому ей часто пренебрегают, принимая а=0. Время цикла t_ц и число вклю­чений в час Z связаны соотношением

Определяем допустимое число включений в час асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

При номинальной нагрузке

Возможно следующие случаи:

а) , тогда

независимо от продолжительности включения  ;

б) ,

тогда с увеличением  число включений Z тоже увеличивается;

в) ,

в этом случае с ростом  число включений Z уменьшается.

65

27. Выбор электродвигателя при ударной нагрузке электропривода.

К электроприводам с резко переменной (ударной) нагрузкой относятся приводы молотов, прессов, прокатных станов, ножниц, имеющих нагрузочную диаграмму, близкую к режиму S6 (рис.7.24).

Момент электродвигателя на i-м участке приложения нагрузки

где М_ci , М_нач.i  статический и начальный момент на i-м участке нагрузки длительностью t_i ,

Т_м  электромеханическая постоянная времени электропривода.

На j-м участке пауз момент электродвигателя определяется выражением

где М_о , М_нач.j  момент холостого хода и начальный момент на j-м участке пауз длительностью t_j .

Вследствие непрерывности кривой момента имеем

При выборе электродвигателя необходимо обеспечить, чтобы в конце наиболее тяжелого участка максимальный момент двигателя не превышал допустимого _mМ_ном . Наиболее тяжелый участок нагрузочной диаграммы можно определить по максимуму избыточной мощности

Для выбранного таким образом наиболее тяжелого участка нагрузки принимаем допущение, что М_нач.i =М_о . В конце наиболее тяжелого участка будем иметь уравнение для электромагнитного момента:

Находим электромеханическую постоянную времени электропривода Т_м:

где s_ном,х  скольжение на искусственной характеристике при номинальном моменте М_ном, _о  угловая скорость идеального холостого хода электродвигателя,

₆₆

где J_д , J_м  соответственно момент инерции ротора электродвигателя с передаточным механизмом и момент инерции механизма, j – передаточное число.

Рассчитанная по величина Т_м может быть обеспечена за счет момента инерции электропривода J или за счет необходимой величины s_ном,х . Требуемое значение момента инерции электропривода обычно обеспечивается за счет установки маховика с моментом инерции

(7.188)

где J_д , J_м  соответственно момент инерции ротора электродвигателя с передаточным механизмом и момент инерции механизма,

j – передаточное число.

Установка маховика увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы, связанные с потерями энергии при вращении маховика. Поэтому стремятся получить необходимую величину Т_м за счет соответствующей величины скольжения s_ном,х . Но при этом снижается средняя скорость двигателя и, соответственно, производительность механизма. В связи с этим наибольшую величину s_ном,х ограничивают значением

При рассмотренном подходе к выбору величины Т_м мощность двигателя определяется эквивалентным моментом, который рассчитывается по нагрузочной диаграмме электропривода.

67