6.1. Общие положения

Надежная и экономичная работа электропривода возможна только при правильном выборе мощности электродвигателя. Мощность двигателя должна выбираться в строгом соответствии с режимом работы и ожидаемой нагрузкой. Разнообразие условий работы и требований, предъявляемых технологическим процессом к электроприводу, сильно усложняют выбор мощности электродвигателей.

Применение двигателей недостаточной мощности может вызвать нарушение в нормальной работе механизма, понижение его производительности, аварию и выход из строя двигателя. Использование же двигателя завышенной мощности приводит к неоправданному увеличению капитальных затрат, снижению энергетических показателей электропривода, уменьшению КПД двигателя, а в установках переменного тока, кроме того, ухудшению коэффициента мощности, что в свою очередь влияет на непроизводительную загрузку преобразовательного устройства и распределительной сети.

Кроме как по мощности, нужно еще правильно выбрать двигатель по исполнению, т. е. по степени защиты от окружающей среды (защищенный, закрытый, взрывозащищенный), по способу охлаждения (самовентилируемый, с естественным охлаждением, с независимой или принудительной вентиляцией) и по климатическому исполнению (для умеренного, тропического, холодного климата и т. п.). Это можно сделать, зная назначение электропривода и условия, в которых ему придется работать.

Выбор двигателя по способу охлаждения особенно важен для регулируемых электроприводов, так как неправильный выбор в этом случае может привести к значительному завышению установленной мощности двигателя.

Выбор мощности электродвигателя обусловливается характером изменения статической нагрузки на его валу, а также условиями протекания переходных процессов в электроприводе.

Графическое изображение зависимости статического момента механизма, приведенного к валу двигателя, от времени называют нагрузочной диаграммой механизма. Примерная нагрузочная диаграмма клети прокатного стана приведена на рис. 6.1. Здесь характерным является чередование резкого возрастания нагрузки с холостым ходом. Графическое изображение зависимости скорости исполнительного органа механизма (в виде угловой скорости, приведенной к валу двигателя) от времени называют диаграммой скорости (тахограммой) электропривода.

Рис. 6.1. Примерная нагрузочная диаграмма клети прокатного стана

При работе двигателя в любом режиме, с той или иной нагрузкой в нем возникают потери энергии, определяющие нагревание двигателя, а следовательно, его мощность и габариты. Поэтому прежде всего необходимо уделить внимание нахождению потерь энергии в электроприводах с двигателями постоянного и переменного тока.

При эксплуатации даже правильного выбора по мощности двигателя могут возникнуть кратковременные толчки нагрузки, значительно превосходящие номинальный момент электродвигателя.

Поэтому при выборе мощности двигателя необходимо учитывать и кратковременные перегрузки.

Выбор мощности двигателя по перегрузке заключается в определении номинального момента из условия

,

где - максимальный момент в нагрузочной диаграмме,

- коэффициент перегрузки по моменту.