§ 4. Выбор мощности двигателей

Надежная и экономичная работа электропривода возможна только при правильном выборе двигателя. Мощность двигателя следует выбирать в строгом соответствии с режимом работы машины или узла. Выбор мощности двигателя осложняется разнообразием условий работы литейных машин. Установка двигателя излишней мощности нецелесообразна ввиду того, что неоправданно возрастают его размеры и масса машины, а следовательно, и капитальные затраты. Недогрузка двигателя ведет к снижению к. п. д. привода, а для асинхронных двигателей и к снижению коэффициента мощности.

Установка двигателей недостаточной мощности не позволяет полностью использовать рабочую машину и осуществить намеченный технологический процесс с заданной производительностью. Возникающие при этом перегрузки двигателя могут привести к его перегреву и преждевременному выходу из строя.

Необходимая для выполнения намеченного технологического процесса мощность, а следовательно, и мощность, развиваемая двигателем, изменяется во время выполнения технологического процесса производственной машиной. Для правильного выбора мощности двигателя с учетом режима его работы и переходных процессов строят нагрузочные графики, представляющие собой зависимость момента, мощности или силы тока двигателя от времени (рис. 24). Мощность, необходимая для выполнения определенного технологического перехода или операции, рассчитывается по заданному технологическому процессу методами, рассматриваемыми в теории литейных машин.

При работе привода с переменной нагрузкой каждому значению полезной мощности машиныN_M соответствует определенная мощность N на валу двигателя, которую можно найти из соотношения

. (46)

К. п. д. производственной машины – величина переменная, зависящая от загрузки машины. Поэтому для построения нагрузочного графика необходимо иметь зависимость . Для вновь проектируемой машины получить эту зависимость трудно. Поэтому иногда приближенно считают, что потери в машине при всех нагрузках примерно одинаковы и равны потерям при наибольшей нагрузке. Часто к. п. д. проектируемой машины выбирают по опыту эксплуатации существующих машин аналогичного типа и класса.

Длительность работы производственной машины с каждой нагрузкой рассчитывают по циклограмме работы машины или берут по практическим данным.

Согласно уравнению движения (17) момент двигателя может быть равен моменту сопротивления только при постоянной скорости вращения или при моменте инерции, равном нулю. При работе двигателя с переменной нагрузкой по заданному нагрузочному графику оба условия не имеют места.

Однако при жесткой механической характеристике двигателя и отсутствии маховика условно считают, что графики момента сопротивления производственной машины и момента двигателя совпадают.

Для обеспечения нормальной работы по заданному нагрузочному графику необходимо выполнить три условия: 1) двигатель должен развивать наибольшую мощность (момент), требующуюся для работы машины; 2) перегрев двигателя не должен превышать допустимых норм и 3) двигатель должен развивать необходимый пусковой момент.

В зависимости от характера нагрузочного графика различают три основных режима работы двигателей: длительный, повторно-кратковременный и кратковременный.