Метод эквивалентных величин

Суть метода эквивалентных велечин состоит в том, что действующие значения тока, момента и мощности заменяются эквивалентными величинами, вызывающими такой же на­грев двигателя, как реально действующие величины.

Потери в электродвигателе могут быть разделены на две составные части: постоянные потери Р₀, не зависящие от нагрузки двигателя (потери в стали и механические), и переменные потери Рпер, зависящие от нагрузки (потери в обмотках якоря ДПТ или обмотках статора АД и ротора АД). Переменные потери пропорциональны квадрату тока в обмотках двигателя: Р_пер= Р- Р₀= Р_пер.н (I/Iн)²

где Р - общие потери в двигателе; Р₀ - постоянные потери; Рпер.н -переменные потери при номинальном токе двигателя; Iн—действующее значение тока двигателя, 1_И — номинальный ток двигателя.

Средние потери за цикл, выраженные через эквивалентный ток двигателя, равны Pср= Р0+ Рпер.н(Iэ/Iн)²

Средние потери за цикл при действии реального тока двигателя:

Откуда

При ступенчатой форме нагрузки

(3.7)

Зависимость Ii(t) можно определить экспериментальным путем с помощью самопишущего амперметра или расчетным путем по извест­ной нагрузочной диаграмме. Так, для ДПТ

(3.8)

где Mci — момент сопротивления машины, приведенный к валу двигате­ля; с — постоянная ДПТ; Ii — ток якоря, соответствующий i-му участку нагрузочной диаграммы.

Так как зависимость тока статора от вращающего момента для АД нелинейна, построение диаграммы тока статора осуществляется по сле­дующему алгоритму:

1) определяют среднее значение момента сопротивления на валу двигателя за цикл:

(3.9)

2) определяют требуемую ориентировочную мощность двигателя:

Р_тр=1,2М_{сср н}; (3.10)

3) по каталогу выбирают электродвигатель из условия Р_н > Р_тp;

4) определяют токи статора, соответствующие участкам нагрузочной диаграммы, исходя из следующих условий:

Ii=

(3.11)

Ii=

5) определяют эквивалентный ток по (3.7).

☻ 23. Расчёт мощности и выбор ЭД для режимов s1-s3

Выбор электродвигателя для режима s1

В этом режиме (рис. 3.4*Зависимость от t в режиме s1) длительность действия нагрузки должна превышать 4Т_н, при этом нагрузка может быть неизменной или циклически изменяться с Т > 10 мин.

При неизменной нагрузке должны выполняться условия: М_С<М_Н, Р_с=М_сн<Р_н. Двигатель выбирается с таким значением _н, при котором Р_и является равной или ближайшей большей мощности.

При циклическом характере нагрузки и Т_ц« Т_н должны выполняться условия М_э<М_н, Р_з Р_н. М_з и Р_э определяются по формулам:

(3.12) и (3.13)

Кроме того, должны выполняться условия максимально допустимой длительной нагрузки и мощности: М_{с mах} М_н, Р_{с mах}<Р_н.

По условиям пуска и максимально допустимой кратковременной перегрузочной способности соответственно должны выполняться условия Mп>Mc max, Mmax доп>Mc max.