Тема 4. Расчет мощности и выбор двигателя для длительноготельного режимарежима работы
Метод средних потерь
При равенстве номинальных потерь мощности двигателя РН и средних потерь Рср температура двигателя будет равна допустимой:
τдоп = РН / A = Pср / А
Выбирают двигатель по графику нагрузки путем расчета средней мощности, умноженной на коэффициент запаса k=1,1÷1,3: РН=kРср
Затем по графику КПД выбранного двигателя определяются потери для каждого участка нагрузки и находят средние потери:
P = |
Pt + P t |
+…+ P t |
n = |
∑ |
Pt |
|
1 1 |
2 2 |
n |
i |
i |
ср |
t1 |
+ t2 +…+ tn |
|
∑ti |
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
231 |
|
|
Тема 4. Расчет мощности и выбор двигателя для длительноготельного режимарежима работы
Метод средних потерь
Если кривой КПД нет, то, зная номинальный КПД ηн можно подсчитать его значение при частичной загрузке:
η X = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+ X |
|
|
|
1 |
X |
|
|
|
|
1 + |
− 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηH |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда номинальные и средние потери можно определить по формулам:
|
PH |
= PH |
1 − ηH |
|
и |
PX |
= PH |
X |
1 − η X |
|
|
ηH |
η X |
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
232 |
|
|
Тема 4. Расчет мощности и выбор двигателя для длительноготельного режимарежима работы
Метод методы эквивалентного тока, мощности ии моментамомента
Средние потери мощности двигателя можно записать:
DPср = DРпост + IЭ2 R
Подставим это равенство в выражение для средних потерь:
2 |
(DP |
+ I 2 R)× t + (DP |
+ I 2 R)× t |
2 |
+ …+ (DP |
+ I 2 R)× t |
n |
DPпост + IЭ R = |
пост |
1 |
1 |
пост |
2 |
пост |
n |
|
|
|
t1 + t2 + + tn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Откуда выражение для эквивалентного тока:
|
IЭ |
= |
I 2t + I 2t + …+ I 2t |
|
1 1 2 2 |
n n |
|
|
|
t1 + t2 + …+ tn
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
233 |
|
|
Тема 4. Расчет мощности и выбор двигателя для длительноготельного режимарежима работы
Метод методы эквивалентного тока, мощности ии моментамомента
Условие правильного выбора мощности двигателя заключается в следующем:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I H |
³ IЭ |
= |
∑ Ii2ti |
|
и |
|
Imax |
£ |
λI |
∑ti |
|
I H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если вращающий момент двигателя и его мощность пропорциональны току, то вместо Iэкв можно воспользоваться формулами эквивалентного момента или мощности:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M = |
∑ M i2ti |
или |
P = |
∑ Рi2ti |
|
∑ti |
∑ti |
|
Э |
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
234 |
|
|
Тема 4. Расчет мощности и выбор двигателя для длительноготельного режимарежима работы
Метод методы эквивалентного тока, мощности ии моментамомента
Реальный график тока может иметь криволинейную форму. Однако его можно разбить на прямолинейные участки
Выражение для эквивалентного тока на первом участке:
|
|
|
|
|
|
|
I |
экв1 = |
I12 |
+ I1I2 + I22 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На втором:
I экв2 = I2 = I3
На третьем:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I экв3 = |
I32 + I3 I4 + I42 |
|
= |
I |
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
235 |
|
|
Тема 5. Расчет мощности и выбор двигателя для кратковременноготковременного режима работы
Установившееся превышение температуры двигателя:
τ уст = РК / A
Исходя из рисунка можно записать:
τ |
|
= τ |
|
− е |
− |
tK |
|
|
|
доп |
1 |
|
TH |
|
|
уст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент тепловой перегрузки:
p = |
P |
= |
τ уст |
= |
1 |
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
τ |
|
1 − e−tK / TH |
T |
P |
|
|
|
|
|
|
|
доп |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
236 |
|
|
Тема 5. Расчет мощности и выбор двигателя для кратковременноготковременного режима работы
Значение тока, допустимого в течение времени tK :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I = T |
1 + e−tK / TH |
|
X = |
I K |
= |
1 + e−tK / TH |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − e−tK / TH |
I H |
1 − e−tK / TH |
K |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соотношение коэффициента механической перегрузки двигателя:
PM = PK
PH
Соотношение коэффициента теплового перегрузки:
|
|
|
|
P |
|
Pпост + |
Pпер.номPM2 |
a + P2 |
1 + P2 |
|
|
|
p = |
K |
= |
|
|
= |
M |
≈ |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
PH |
|
Pпост + |
Pпер.ном |
a + 1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
гд a = |
Pпост |
≈ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
еРпер.ном
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Откуда |
PM = |
PT (a + 1) − a ≈ |
2PT |
− 1 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− e−tK / TH |
− 1 |
|
|
|
|
|
1 |
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
237 |
|
|
Тема 5. Расчет мощности и выбор двигателя дляя повторноповторно-- кратковременного режима работы
По окончании |
паузы |
можно записать при |
τуст=0: |
|
|
|
|
|
|
|
τ 0 = τ допе−tП / TH |
τ доп |
= τ уст (1 − е−tP / TH ) + τ допе−(tP +tП )/ TH |
Разделим уравнение на τдоп получим:
P = |
1 − e−tЦ / TH |
|
T |
1 − e−tP / TH |
|
|
|
|
|
|
С многоступенчатыми участками рабочего периода рассчитывают эквивалентное значение:
PЭ |
= |
|
Pt 2 |
+ P t 2 + P t 2 |
|
|
1 1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
|
|
|
|
tP
Продолжительность включения:
ε = t1 + t2 + t3 tЦ
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
238 |
|
|
Тема 6. Расчет мощности и выбор двигателя дляя повторноповторно-- кратковременного режима работы
Определение допустимого числа включений для асинхронногоасинхронного двигателя с короткозамкнутым роторомом
Под допустимым числом включений в час z понимают такое число включений, при котором средняя температура в течение работы равна максимально допустимой. В таких условиях двигатель полностью использован по нагреву.
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
239 |
|
|
Тема 6. Расчет мощности и выбор двигателя дляя повторноповторно-- кратковременного режима работы
Определение допустимого числа включений для асинхронногоасинхронного двигателя с короткозамкнутым роторомом
Потери энергии за цикл работы состоят из потерь при пуске |
АП и |
торможении АТ, а также потерь за время установившейся |
работы |
Рtуст: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АП + |
|
Рt уст + |
|
АТ |
= α РН (tП + tТ )+ β РН t0 |
+ РН t уст |
|
|
|
Время цикла и h (частота включений) связаны соотношением: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t П − tT |
− t уст |
|
3600 |
|
(1 −ε ) |
|
|
|
|
t |
0 |
= t |
Ц |
|
− t |
П |
− t |
T |
− t |
уст |
= t |
Ц |
1 − |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tЦ |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t уст = tЦ − tП − tT |
− t0 |
= |
3600 |
ε − (t |
П + tT ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел 7. Элементы проектирования электропривода |
240 |
|
|
