Приклад

Вибратиелектродвигундляприводавентиляторадимогенератора продуктивністю L = 550 м³/год при тиску 10 Па, ККДвентилятора–0,6,частотаобертання1400об/хв.,моментінерціїробочого колесаJ_в= 0,0035 кг·м². Робоче колесо насаджене на валдвигуна.Режим роботи тривалийS1.

Розрахунковапотужністьелектродвигунавентилятора,кВт,зурахуваннямзапасу потужності:

_{Р =} К_зL_lp

_1,255010

0,52

кВт.

роз.

3600_B

_п

36000,61

деК_з– коефіцієнт запасу потужності на пусковий момент(табл.2дод.А);р– повний тиск, Па;L_д– продуктивність вентилятора;η_в–ККДвентилятора;η_п– ККД передачі.

Номінальнупотужністьдвигунавизначаємозумови:

^Рном^≥Рроз.

Живлення електродвигуна передбачається трифазним зміннимструмомнапругою380Вчастотою50 Гц.

ВибираємоелектродвигунАИР71А4.Оскількимеханічнапередачаміждвигуномівентиляторомвідсутня,товибираємо4-полюснийдвигунзагальногопризначеннязсинхронноючастотоюобертання1500об/хв.

ТехнічнахарактеристикадвигунаАИР71А4:U_н=380В,f_н=50Гц;P_н=0,55кВт,n_н=1360об/хв,η_н=70,5%;cosφ_н=0,7;μ_к=2,2;μ_п=2,0;μ_мін=1,8;J_рот=0,0013кг/м²,ν_t=5,9⁰С/с,схемаз’єднанняобмотокстатора - «зірка»,класізоляціїВ.

Перевіркавибраногоелектродвигуна

1. Перевірказатепловимрежимом підчаспуску

   1. Механічну характеристику двигуна розраховуємо зайогокаталоговимиданими,длячогознаходимокоординатип’ятихарактерних точок.

Координатиточки1:М₁= 0;s₁=0.

Координатиточки2:

М_2М

9550^Рн

n

н

н

9550^0,55

1360

3,86

Нм;

s_2s_н

_non_н

n₀

_15001360_0,093.

1360

Координатиточки3:М₃=М_кр;s₃=s_кр;М_кр=М_н·μ_кр=3,86·2,2=8,49 Н∙м;

s s

_{кр}1

ном

ном

1

s_кр=

1 _

0,56^;

1s

_{кр}1

ном

_11

μ₁=µ_кр/µ_пуск= 2,2/2 =1,1.

Координатиточки4:

М₄=М_н·μ_min= 3,86 · 1,8 = 6,95 Н∙м.; s₄= s_min= 0,8.Координатиточки5:

М₅=М_н·μ_пуску= 3,86·2=7,72Н∙м;s₅= 1.

Координатимеханічноїхарактеристикиs=f(М')зурахуваннямдопустимих відхиленьмоментів:

1) s =0; М'= 0Н∙м;

2)s_н=0,093; М_н'=3,86 Н∙м;

3)s_к= 0,56; М'_к=0,9∙М_к=0,9∙8,49=7,64Н∙м;

4)s_min=0,8;М'_min=0,8∙М_min=0,8∙6,95=5,56Н∙м;

5) s_п=1; М'_п=0,85∙М_п= 0,85∙7,72=6,56Н∙м.

Координатимеханічноїхарактеристикиs=f(М")зурахуваннямдопустимих відхиленьнапруги (5%):

1) s =0; М"=0Н∙м;

2) s_н=0,093; М"_н=(0,95)²∙М_н'= (0,95)²∙3,86=3,48Н∙м;

3)s_к=0,56; М"_к=(0,95)²∙ М_к'= (0,95)²∙7,64=6,89Н∙м;

4)s_min=0,8;М"_min=(0,95)²∙М'_min= (0,95)²∙5,56=5,02Н∙м;

5) s_п=1; М"_п=(0,95)²∙М'_п=(0,95)²∙6,56 =5,92Н∙м.

Значення швидкості обертання при ковзаннях s=0;s_н; s_к; s_мініs=1розраховуємо за формулами (21,23,27,29).

Результатирозрахунківзаносимодотабл.5.

2. Розрахункові дані для побудови механічної характеристикиелектродвигуна

s	0	0,093	0,56	0,8	1
ω,рад/с	1500	1360	660	300	0
М,Н∙м	0	3,86	8,49	6,95	7,72
М',Н∙м	0	3,86	7,64	5,56	6,56
М",Н∙м	0	3,48	6,89	5,02	5,92

Механічніхарактеристикидвигунаω=f(M),ω=f(М')ω=f(М")

будуємона рис.6.

2. Розраховуємо механічну характеристику вентилятора заформулою(33):

а)номінальниймоментвентилятора:

М_сн=

_9550^Рроз.в.

n_н

9550^0,52

1360

3,86

Н∙м^;

б)номінальнакутовашвидкістьвентилятора:

ω_н=

2n_н

60

_23,141360

60

=142,35рад/с.;

в)моментзрушення:

М_со=0,15 ∙М_сн=0,15∙3,86 =0,579Н∙м.

Результатирозрахунківзаносимодотабл.6.

2. Розрахунковамеханічнахарактеристикавентилятора

ωр.м., рад/с	0	20	40	60	80	100	120	142,35	157
Мс,Н∙м	0,59	0,64	0,84	1,16	1,6	2,2	2,9	3,9	4,6

Механічнухарактеристикувентилятораω=f(Мс)будуємонарис.6.

3. Моментінерції,зведенийдоваладвигуна,визначаємозаформулою(36):

Ј_зв= 0,0013 +0,0035=0,0048кг∙м².

4. Вісь ωрозбиваємона7ділянокз крокомΔω=20рад/с.1.5.Накожнійділянці визначаємодинамічниймоментпривода

М_динза формулою:М_дин=М_двМ_с(табл. 7).

2. Розрахунокдинамічногомоментуприводавентилятора

Мдв,Н·м	5,92	5,14	5,5	6,83	6,63	5,85	4,85	3,7
Мс, Н·м	0,58	0,62	0,8	1,15	1,6	2,2	2,9	3,7
Мдин,Н·м	5,34	4,52	4,7	5,68	5,03	3,65	1,95	0

6. Усереднюємодинамічниймоментнаділянкахзавиразом:

^Мдин.сер

_^Мдин1^Мдин2

2

_5,344,52_4,9Нм.

2

Результатизаносимовтабл.8.

2. Розрахунокчасупускупривода

Δω,рад/с	20	20	20	20	20	20	19
Мдин.ср.,Н·м	4,9	4,55	5,2	5,45	4,35	2,8	1,0
Δt,с	0,02	0,021	0,018	0,017	0,022	0,034	0,096

6. Визначаємоприрістшвидкості∆tнакожнійділянці:

tj_зв

_i^Мдин

_0,004820_0,02c.

4,9

Результатизаносимовтабл.8.

6. Визначаємочаспускуелектродвигуна:

t_пуску=∑∆t_і=0,02+0,021+0,018+0,017+0,022+0,034+0,096=0,228с.

6. Перевіркузатепловимрежимомпідчаспускувиконуємозаформулою(19):

80>5,9·0,228 =1,35°С.

Таким чином, двигун під час пуску не перегріватиметься.Перевіркудвигунанапусковиймоментвиконуємозаформулою

(40):

0,8·7,72=6,2>М_зр.р.м.=0,579Н·м.

Отже,двигунуспішнозапуститьробочумашину.

Перевіркувибраногодвигунанаперевантажувальнуздатністьне проводимо, оскільки двигун працює з постійним навантаженням,меншимза йогономінальнупотужність.

ЗгіднозГОСТ2479–79законструктивнимвиконаннямтаспособоммонтажуприймаємоелектродвигунвиконанняІМ3081.

Ступінь захисту двигуна ІР54. Кліматичне виконання і категоріярозміщення У2.

ω,с^-1

140

120

100

80

60

40

20

М,Нм

0,

40

Рис. 6. Побудова кривих перехідного процесу: 1 – механічна характеристика робочої машиниω=f(М_с); 2 –механічна характеристика електродвигуна ω =f(М’’_дв); 3 – динамічна характеристика ω =f(М_дин); 4 – часрозгонуелектродвигунаω=f(t);5–характеристиказмінимоментуелектродвигуназачасрозгонуМ_дв=f(t).