3.5 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности

По нагрузочной диаграмме двигатель проверяется по перегрузочной способности:

. (3.28)

Максимально допустимый момент асинхронного двигателя принимаем с учетом возможного снижения напряжения питающей сети на 10%, тогда:

, (3.29)

где _m – кратность максимального момента;

М_ном – номинальный момент двигателя.

Номинальный момент рассчитаем по формуле:

. (3.30)

Тогда номинальный момент двигателя конвейера питателя:

.

Номинальный момент двигателя наклонного конвейера:

.

По формуле (3.29) рассчитаем допустимый момент двигателя конвейера питателя:

.

Допустимый момент двигателя наклонного конвейера:

.

Итак, оба двигателя удовлетворяют условию (3.28), т.к.

.

.

Условием правильного выбора двигателя по нагреву будет

. (3.31)

Эквивалентный момент само вентилируемого двигателя, работающего в длительном режиме, определяется по выражению:

, (3.32)

где ₀ – коэффициент ухудшения условий охлаждения при пуске и торможении (₀0,5 для асинхронных двигателей);

₀ – коэффициент ухудшения условий охлаждения само вентилируемого двигателя при отключении;

М_i – момент двигателя на i-ом интервале;

t_п.т.,i – i-ый временной интервал пуска (торможения);

t_0.i – временной интервал i-ой паузы;

n – количество токовых интервалов;

m – количество интервалов пуска и торможения;

l – количество пауз;

N – количество интервалов установившегося движения за цикл.

В соответствии с выражением (3.32) для двигателя конвейера питателя:

.

Таким образом, условие (3.31) выполняется: 8,41<10,12.

Для двигателя наклонного конвейера:

.

Таким образом, условие (3.31) выполняется: 8,41<20,24.

Выбранные двигатели соответствуют необходимым условиям нагрева и перегрузочной способности.

4 Проектирование силовой схемы автомати- зированного электропривода и выбор комплектного преобразователя электрической энергии

4.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора типа комплектного преобразователя

Эффективное регулирование скорости асинхронного двигателя возможно лишь при наличии источника питания с регулируемой частотой. Причем при регулировании частоты питающего напряжения, подводимого к статору. Для реализации этих требований необходимо осуществлять питание двигателя от управляемого преобразователя частоты.

Используем преобразователи частоты фирмы LG INDUSTRIAL SYSTEM, которые отличаются высокой надежностью; высоким КПД; небольшими массогабаритными показателями; совместимостью с IGBT модулями фирм MITSUBISHI, SIEMENS и др.; невысокой стоимостью; руссифицированной панелью оператора; наличием различного рода защит.

Выбираем частотные преобразователи типа iG5 – 4RUS, предназначенные для плавного регулирования скорости вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей насосов, вентиляторов и подъемно-транспортной техники. Данные ПЧ созданы на базе 16-разрядного микропроцессора, специализированного для работы с трехфазными двигателями, и силового IGBT-модуля. Микропроцессор выполняет функцию регулятора, генератора широтно-импульсно модулированного сигнала, формирующего в двигателе синусоидальный ток, обеспечивает связь с пультом оператора, а также осуществляет необходимые защитные функции.

Пульт оператора позволяет изменять режим работы и структуру ПЧ в системе управления асинхронным двигателем, редактировать параметры, записывать их в энергонезависимую память.

Имеется также возможность встроить преобразователь в контроллерные и компьютерные сети, осуществлять настройку ПЧ, а также получать информацию о его работе.

Таблица 4.1–Технические характеристики преобразователей частоты iG5-4RUS

Параметр	Единица измерения	Двигатель конвейера питателя	Двигатель наклонного конвейера
Номинальный ток	А	5	8
Ток перегрузки	А	10	13
Номинальная мощность двигателя	кВт	2,2	3,7
Масса	кг	3	4
Номинальное питающее напряжение	В	3380
Диапазон выходного напряжения	В	03380
Диапазон выходной частоты	Гц	0,1999,9
Диапазон регулирования		1100
Время пуска	с	0,2999,9
Время торможения	с	0,2999,9
Разрешающая способность по частоте	Гц	0,1
Статическая ошибка скорости вращения при изменении сетевого напряжения нагрузки температуры	% % %	0,1 6,0 0,01
Максимальная температура радиатора	0С	70
Охлаждение		Принудительное
Устойчивость к долговременной работе	Час	>24
Несущая частота выходного сигнала	Гц	2,5; 5; 10; 16
КПД	%	95
Степень защиты		IP20