2.4 Выбор мощности и исполнение электродвигателей.

Номинальные параметры двигателя - параметры, которые двигатель может выдерживать в течение всего срока эксплуатации.

Номинальные (паспортные) данные двигателя:

Р_н - мощность на валу (механическая);

U_н - напряжение обмотки статора;

I_н - ток статора;

f_н - частота напряжения сети;

n_н - частота (скорость) вращения ротора;

η_н- номинальный КПД;

cosφ_н - коэффициент мощности двигателя в номинальном режиме;

В паспорте асинхронного двигателя:

U=380/220 В

Обмотки статора Обмотки статора

соединены в звезду соединены в треугольник

где λ_I - кратности пускового тока; I_п - пусковой ток; I_н - номинальный ток

s - скольжение - характеризует степень отставания скорости вращения ротора от синхронной скорости:

где n₁ - синхронная скорость (частота вращения магнитного поля статора);

n - скорость вращения ротора.

Справочник данных скольжения задается в процентах.

Скорость вращения ротора определяется по формуле:

.

Частота вращения магнитного поля статора определяется по формуле:

где p – число пар полюсов в обмотке статора;

f – частота переменного тока в сети.

Номинальной скорость вращения двигателя соответствует номинальное скольжение.

Двигатель подключенный к сети потребляет из нее активную и реактивную мощность.

Активная мощность (Р₁) идет на создание полезной механический мощности на валу и покрытие потерь в двигателе (на нагрев обмоток, потери в стали и механические потери).

P₁=3·U_ф·I_1ф·cosφ (Вт)

Реактивная мощность (Q₁) идет на намагничивание машины или на создание вращающегося магнитного поля.

Q₁=3·U_ф·I_1ф·sinφ (вар)

S – полная мощность двигателя.

S=3·U_ф·I_1ф= (В·А)

I_1ном – номинальное значение тока фазной обмотки статора.

где P_1ном – номинальная мощность двигателя, кВт;

cosφ_н – номинальный коэффициент мощности;

U_1ном – номинальное напряжение подведенное к обмотке статора

(фазное), В;

m₁ – число фаз.

Произведем расчет электродвигателя типа АИР1008.

Рассчитаем номинальный ток по формуле:

,

P_ном – номинальная мощность двигателя, кВт;

сosφ_н – паспортный коэффициент мощности;

U_ном – номинальное напряжение сети, кВ;

η_н – паспортный КПД двигателя.

Определим частоту вращения магнитного поля статора:

об/мин

p=4 т.к. у двигателя АИР100L8 8 полюсов.

Определяем скорость вращения ротора:

,

Определяем пусковой ток двигателя:

,

Данные по остальным электроприемникам приведены в таблице 1.

Таблица 1 Расчетные параметры Iпуск, А 315 223 9 157 24,2 31,3 167 Данные электроприемников λI 7.5 6 4 6 5,5 6 7,5 cos φн, 0,87 0,87 0,74 0,75 0,7 0,86 0,87 ηн, % 87 88 69 86 74 86 87 Iн, A 42 37 2,26 26,3 4,4 22,9 22,4 n, об/мин 2907 973 920 695 697 970 1494 n1, об/мин 3000 1000 1000 750 750 1000 1500 s % 3,1 2,7 8 2,7 7 3 2,8 Pн, кВт 11 18.5 0,75 11 1,5 11 11 Технологическое оборудование Тип двигателя АИР132М2 АИРМ180М6 АИР80А6У3 АИР160М8У3 АИР100L8 АИР160S6 АИР132S4 Кол-во 1 1 2 2 2 1 2 Наименование Токарный станок Нагрузочный генератор Вентиляция Вентиляция Насос гор. воды Вентиляция Насос хол. воды № по плану 3,4 1 15,16 6 21,22 9 11,12