3.1. Вибір електродвигуна за потужністю

Розрахунок приводу машин починають з вибору потужності електродвигуна та його частоти обертання, визначення загального передатного числа та розбивання його за ступенями. Вихідними даними для цієї частини розрахунків є наведені у завданні дані на проектування: вихідна потужність, частота обертання валів та кінематична схема приводу. Іноді замість потужності задається колова сила на барабані транспортера та швидкість стрічки. У деяких випадках додатково задається режим роботи привода, що характеризується циклограмою змін навантаження у залежності від часу, кількістю змін роботи на добу, строком служби привода та короткотерміновим перевантаженням.

Отже первинною метою у розрахунках приводів є вибір електродвигуна, тому виникає потреба ознайомити студентів з електродвигунами та їх призначенням.

У приводах загального призначення, як правило, використовують електродвигуни загального призначення, наприклад, серії 4А.

У порівнянні з іншими електродвигунами вони мають деякі переваги: простота конструкції, мала вартість, простота обслуговування, робота від трифазної мережі змінного струму без перетворювачів. Їх недоліки у порівнянні з синхронними двигунами - менший коефіцієнт корисної дії (ККД) та обмежена можливість регулювання кутової швидкості.

Однак для багатьох промислових приводів ці недоліки несуттєві, і трифазні асинхронні двигуни завдяки переліченим перевагам є найбільш розповсюдженими у промисловості. У курсових проектах з деталей машин, як правило, слід вибирати саме такі електродвигуни, за винятком окремих випадків, обумовлених технічним завданням на проект.

Встановлена нижче наведена структура позначення типу двигуна:

1 – порядковий номер серії;

2 – рід двигуна (А – асинхронний);

3 – виконання двигуна за способом захисту від навколишнього середовища (Н ‑ захищені; відсутність знаку означає - закриті обдувні);

4 – виконання двигуна за матеріалом станини та щитків (А – станина та щитки алюмінієві; X – станина алюмінієва, щитки чавунні; відсутність знаку означає, що станина та щитки чавунні або сталеві);

5 – висота осі обертання (три або дві цифри);

6 – розмір за довжиною станини S, М або L;

7 – довжина осердя статора А або В;

8 –кількість полюсів (2, 4, 6, 8, 12);

9 – кліматичне виконання та категорія розміщення.

Приклад позначення асинхронного короткозамкненого захищеного двигуна, четвертої серії зі станиною та щитками з чавуну, з висотою осі обертання 280 мм, встановленим розміром за довжиною станини М, двополюсного, кліматичного виконання Y, категорії 3:

Двигун 4АН280М2Y3 ГОСТ 19523-81.

В зв'язку з тим, що у каталозі наведені показники для великої кількості типів електродвигунів, то для остаточного вибору двигуна слід знати, який двигун задовольняє умовам експлуатації приводу.

У разі тривалого постійного або слабкозмiнного навантажування електродвигун слід вибирати згідно з каталогом за номінальною потужністю.

За повторно-змінного режиму слід вибирати електродвигун з підвищеним пусковим моментом, якщо механізм або машина, що обслуговується, часто вмикається або вимикається, має підвищений статичний опір та значні динамічні моменти у період пуску.

Якщо в кінематичній схемі приводу є відцентрова муфта (як правило, вмонтована у ведучий шків пасової передачі, призначення якої є розгін машини з великими маховими масами при двигуні з малим пусковим моментом та забезпечення плавності пуску), то виникає потреба застосування електродвигунів з підвищеним пусковим моментом.

Електродвигун для приводу вибирають за споживаною потужністю на вихідному валу приводу з урахуванням всіх втрат у кінематичних ланцюгах приводу. В загальному вигляді потужність , що споживається від електродвигуна, з урахуванням цих втрат, визначається за формулою

,

(3.1)

де – кількість потоків потужності;– потужністьі-го потоку на виході приводу, кВт; – загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) кінематичного ланцюга приводаі-го потоку потужності, який визначається за формулою

,

(3.2)

де ,,..- ККД окремих ланок кінематичного ланцюга приводуі-го потоку потужності, орієнтовні значення яких з урахуванням втрат у підшипниках наведені у табл. 3.1; – кількість окремих ланок кінематичного ланцюга (окремих передач, муфт).

Розглянемо, як приклад, два варіанти завдань на курсовий проект з курсу “Деталі машин” (рис. 3.1).

Перший варіант – однопотоковий привод (рис. 3.1, а).

Споживана потужність від електродвигуна (для цього варіанту завдання ) буде:

(3.3)