
- •Инженерный факультет
- •Лекция 1. Классификация электроприводов.
- •2.3 Особенности характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
- •1.3. Регулирование координат электропривода.
- •Л4 Механика электропривода.
- •Р ассчитывают и строят механическую характеристику рабочей машины, приведенную к валу эд
- •5,1 Нагрузки и нагрузочные режимы двигателей электропривода.
- •5,2, Уравнение теплового баланса и нагрева электродвигателя.
- •5,3, Факторы, определяющие мощность эд по нагреву.
- •5,4 Расчет мощности эп по допустимому нагреву.
- •§5,5Проверка мощности двигателя электропривода по дополнительным условия.
Рассчитывают и строят механическую характеристику двигателя ЭП
Р ассчитывают и строят механическую характеристику рабочей машины, приведенную к валу эд
Для выбранных угловых скоростей рассчитывают значения избыточного момента
и по ним строят кривую избыточного момента
На выбранных интервалах значения угловой скорости определяют средние значения избыточных моментов и на основании (6, 7) расчитывают продолжительность переходного процесса.
Для
оценочных расчетов при пуске ЭП с
малой нагрузкой или торможением ЭП под
действием постоянного момента нагрузки,
допустимо использовать один участок
скоростного интервала
и вести расчет по формуле
Иногда
при выборе интенсивность механического
переходного процесса ЭП оценивают
коэфициентом интенсивности пуска
(торможения)
Где Мн –номинальный вращающий момент электродвигателя.
Л.5 Нагрев и расчет мощности электро привода.
5,1 Нагрузки и нагрузочные режимы двигателей электропривода.
Мощность электрического привода зависит от мощности используемого в его составе двигателя, который должен иметь в процессе работы допустимую температуру нагрева, надежно запускаться при возможных снижениях питающего напряжения, устойчиво работать при возникновении различных внешних возмущений.
Расчет мощности электродвигателя ЭП механизма. Основа расчета мощности расчета ЭД привода в любом режиме работы служит его нагрузочная диаграмма, которая показывает изменение выбранного показателя нагрузки L двигателя в течение характерного периода времени, то есть необходимо иметь зависимость L=f(t).
Показателем нагрузки L могут быть:
Ток
,
потребляемый двигателем; момент нагрузки
М на его валу; мощьность Р на валу или
потребляемая двигателем из сети (см.ри.)
Фактическая L=f1(t) и аппроксимирующая ступенчатая L=f2(t) диаграммы нагрузки электродвигателя.
Нагрузочные диаграммы ЭП получают расчётным путём или экспериментально. Значение и продолжительность той или иной нагрузки ЭП определяется техническим процессом.
Для хорошо изученных машин и механизмов нагрузки рассчитывают по сответствующим формулам. Апример, формулы для расчёта мощьности нагрузки Px, Вт на валу двигателя электропривода некоторых механизмов следующие:
Центробежный или севой вентилятор.
,
Где
Q – подача насоса
,
p – давление, развиваемое вентилятором,
Па (1 Па = 0,102 мм.вод.ст.),
- КПД вентилятора = 0,5
0,85
– большее значение соответствует более
мощьным вентиляторам,
- КПД передачи, 0,85-0,95 для клиноременной
и 1,0 при непосредственно прямом соединении
рабочего колеса вентилятора с валом
двителя.
Насос подачи жидкости.
,
Где Q – подача насоса ,
p
– давление, развиваемое насосом, 1м.
вод.ст. = 9806,65 Па, 1 Па = 1н/
– плотность
перекачеваемой жидкости, кг/
.
Для воды
,
- КПД насоса, равный 0,65-0,85 для поршневых,
0,6-0,8- для центробежных насосов; 0,3-0,5 –
для вихревых, причём 0,5 соответствует
более мощным насосам.
- КПД механической передачи.
Конвейер (транспортёр)
,
Где Q – подача конвейера, кг/с
с – коэффициент движению равный: для ленточных конвейеров 0,26-0,33; для скребковых с роликовыми цепями 0,7-2,25, с безроликовыми 1,6-4,2, для винтовых конвейеров для перемещения сухой земли или песка 2,5, а цемента, глины, извести – 4,
L – длина конвейера по горизонтали, м
H
– высота перемещения груза (+вверх, -
вниз), м,
- общий КПД всех механических передач
из n ступеней,
.
Для одной ступени: цапфы опор с подшипниками
скольжения 0,94 … 0,97, то же самое с
подшипниками качения 0,98 – 0,99, цилиндрическая
передача – 0,96 – 0,99, первичная передача
– 0,6 – 0,8, клиноремённая передача 0,85 –
0,95; фрикционная передача 0,7 … 0,8.
Грузоподъёмный механизм.
Где G – общий вес поднимаемого груза, н, v – скорость подъёма груза, м/с, - общий КПД механических передач.
Механизм поступательного передижения.
,
Где
– коэффициент трения-движения,
равный тангенсу угла наклона поверхностью
движения к горизонту, при котором под
действием веса механизма он начинает
равномерное движение;
G
– общий перемещаем вес,
V - скорость перемещения, м/с
- общий КПД механической передачи.
Нагрузочные режимы двигаелей ЭП.
Продолжительность нагрузки двигателя ЭП и её значение определяется технологическим процессом, в котором используют конкретно электропроводную установку.
Различный характер работы технологических установок обусловил выделенрие восьми стандартизированныйх нагрузочных режиов работы двигателя ЭП, условные обозначение которых, представленное на паспортном щитке ЭД, S1, S2, … S8. Из них S1 – продолжительный, S2 – кратковременный, S3 – повторнократковременный и S6 – перемещающийся – основные, а S4 – повторно-кратковременный с частыми пусками, S5 – повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением, s7 – перемещающийся с частыми реверсами и S8 – перемещающийся с изменением частоты вращения – дополнительные режимы.
Дополнительный нагрузочный режим работы S1 двигателя ЭП, характеризующийся длительной номинальной мощностью, которую указывают на паспортном щитке ЭД. С этой мощностью двигатель может работать неограниченно долго. При этом температура всех частей ЭД достигает установившихся значений. Для кратковременного нагрузочного режима работы S2 помимо мощности указывают и предельную продолжительность работы с этой мощностью. ЭД режима S2 выпускают на стандартные продолжительности работы 10, 30, 60 90 минут.
На грузочный режим повторно-кратковременный S3 дополнительно к паспортной мощности характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ),
;
Где
,
,
продолжительности работы отключения
и одного цикла при
10
мин
Стандартые значения ПВ:15, 25, 40 и 60%.
Режимы
нагрузки двигателя ЭП повторно-кратковременый
с частыми пусками S4 и
повторно-кратковременными с частыми
пусками и электрическим торможением
S5, помимо значения мощности
и ПВ ещё характеризуется допускаемой
частотой включений в час (h)
со
стандартными
значениями 30, 60, 120, 240 при оговорённом
коэффициенте инерции ЭП
со стандартными значениями 1,2; 1,6; 2,5 и
4. Электродвигатели перемещающегося
режима S6 наряду с номинальной
мощностью характеризуются номинальным
значением продолжительностью нагрузки
(ПН)
Где
–
продолжительности работы х.х. и
одного цикла при
10
мин .
Стандартные значения ПН: 15, 25, 40, 60%.
Для режима перемещающегося с частыми реверсами S7 дополнительно указывают числа реверса в час (станд. Значения 30, 60, 120, 240 рев/ч при F𝚥=1,2; 1,6; 2,5 и 4), а для перемещающегося режима с изменением частоты вращения S8 – продолжительность работы с разной частотой вращения.
В случае измененной нагрузки двигателя ЭП ее из условия сохранения средних потерь мощности и соответственно среднего превышения температуры двигателя над температурой окружающей среды заменяют среднеквадратической, являющейся эквивалентной постоянной:
,
Где
,
– значения показателя и продолжительности
нагрузки для i-го участка
нагрузочной диаграммы ЭП, m-число
участкой нагрузочной диаграммы. При
постоянной нагрузке
её значение для одного участка нагрузки
(m=1) совпадает с эквивалентным
значением