S6 перемежающийся номинальный режим

Перемежающимся номинальным режимом работыназывается режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами холостого хода, во время которых двигатель не отключается, причем как рабочие периоды, так и периоды холостого хода не настолько длительны, чтобы превышения температуры частей машины могли достигнуть установившихся значений. Продолжительность одного цикла не должна превышать 10 мин.

Относительная продолжительность нагрузки, %:

Нормируемые значения ПН = 15, 25, 40 и 60 %

S7 перемежающийся номинальный режим с частыми реверсами

Перемежающимся номинальным режимом работы с частыми реверсаминазывается режим, при котором периоды реверса чередуются с периодами неизменной номинальной нагрузки, причем периоды последней не настолько длительны, чтобы превышения температуры частей машины могли достигнуть установившихся значений В этом режиме потери при реверсировании оказывают существенное влияние на превышение температуры частей машины, которая работает без остановки, находясь постоянно под напряжением. Данный режим характеризуется числом реверсов в час (30, 60, 120 и 240) и коэффициентом инерции (как для S5).

S8 перемежающийся номинальный режим с двумя и более скоростями

Перемежающимся номинальным режимом работы с двумя или более угловыми скоростяминазывается режим, при котором периоды с одной нагрузкой на одной угловой скорости чередуются с периодами работы на другой угловой скорости при соответствующей этой угловой скорости нагрузке. Периоды нагрузки на каждой из угловых скоростей не настолько длительны, чтобы превышения температуры частей машины могли достигнуть установившихся значений. В этом режиме потери при переходе с одной угловой скорости на другую оказывают существенное влияние на превышения температуры частей машины.

Данный режим с двумя или более угловыми скоростями характеризуется числом циклов в час, коэффициентом инерции и относительной продолжительностью нагрузки, %,

Число циклов в час: ЦЧ=30, 60, 120, 240…

Выбор мощности двигателя

Это не единственный подход – может выбираться момент М_ном>М_max

1. Определение режима двигателя

2. Р=М∙w

3. Р_ном=1,3Р, где 1,3 – коэффициент запаса

Выбор двигателя производится по тепловому режиму и стандартной ПВ.

Мощность двигателя может быть приведена по следующему выражению:

Метод средних потерь

Метод позволяет усреднить потери за цикл работы и свести выбор двигателя по нагреванию к проверке условия DР_ном>DР_ср, то есть к сравнению потерь энергии в номинальном режиме к средним реальным потерям энергии за цикл работы. Под средними понимают потери, которые оказывают такое же тепловое действие, как номинальный переменный график потерь.

где ΔРi – мощность потерь на i – ом интервале;

ti – продолжительность i – ого интервала;

n – число интервалов в цикле.

tц – время цикла.

Найденные средние потери за цикл сопоставляются с номинальными, и если , то среднее превышение температуры не больше допустимого значения, то есть .

Если средние потери за цикл , то двигатель будет перегреваться и наоборот, при условии, что , двигатель недоиспользуется по нагреву. В обоих случаях необходимо выбрать другой двигатель, построить новую зависимость и вновь проверить двигатель методом средних потерь.

Из этого метода могут быть получены методики расчета в разных режимах, в том числе и с переменным графиком нагрузки.

В том случае, когда на протяжении цикла теплоотдача двигателя на отдельных интервалах различна, например, в случае изменения угловой скорости самовентилируемого двигателя, средние эквивалентные потери подсчитывают по формуле

(1)

где β,- — коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м интервале, соответствующий значению угловой скорости на этом интервале.

Приближенно зависимость коэффициента ухудшения теплоотдачи от угловой скорости можно считать линейной:

где — коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном якоре (роторе).

Порядок расчета мощности по методу средних потерь

1) По нагрузочной диаграмме механизма определяем среднюю мощность на валу двигателя в случае постоянства теплоотдачи и угловой скорости двигателя , (2)

2. На основании полученной расчетной мощности по каталогу выбираем соответствующий двигатель.

3. 3. Учитываем потери

По зависимости устанавливают h_i для каждого участка

3. Располагая кривыми КПД двигателя в функции нагрузки при разных угловых скоростях, находим потери мощности для каждого интервала нагрузочной диаграммы и строим график (рис.1).

По (1) или (2) определяем средние потери за цикл, которые и сопоставляем с номинальными:

Метод эквивалентного тока

В случае возникновения затруднений с определением КПД в зависимости от нагрузки, но при наличии графика тока, потребляемого двигателем, можно воспользоваться для проверки выбранного двигателя методом эквивалентного тока.

:

Эквивалентный ток – постоянный ток, который вызывает такие же потери, как и фактический изменяющийся ток на графике.

Потери в двигателе для ДПТ - сумма

После подстановки и сокращений получаем

Расчет мощности двигателя со стандартного ПВ на нестандартный

и

, где b₀ – коэффициент ухудшения теплоотдачи на время стоянки

, где

, и

Считаем, что I_р известно для двух продолжительных включений

После нахождения эквивалентного тока сопоставляем его с номинальным током двигателя: при двигатель отвечает условиям полного использования по нагреву.

Следует отметить, что метод эквивалентного тока предполагает независимость (постоянство) потерь на возбуждение, потерь в стали и механических потерь от нагрузки и постоянство сопротивления главной цепи двигателя на всех участках графика нагрузки.