Выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работы s2.

ЭД для длительного реж. S1, при работе кратковременно не будет полностью использован в тепловом отношении (рис.7.19). Для полного использования необходимо, чтобы к концу раб. периода t_кр превышение тем-ры достигло t_доп. Т.е. нагружаем ЭД М_кр , что увелич. потери мощности DР_кр. Коэффициент тепловой перегрузки:

Допуст. превышение температуры для длительного режима работы (кривая 1): (А-коэф. теплоотдачи). Для кратковр. реж. (кр. 2): . Приравнивая, получим коэффициент тепловой перегрузки:

Время, в теч. кот. ЭД, работая с заданным значением р_т , достигает допустимой температуры перегрева t_доп : .Коэффициент механической перегрузки р_мх: . Рассм. потери мощности как сумму постоянных и переменных потерь, тогда коэфф. тепловой перегрузки:

тогда: где

Если пренебречь постоянными потерями (а=0), то На рис.7.20 показаны зависимости р_т и р_мх от t_кр/Т_н. В кратковр-м реж. ЭД может работать с большим коэфф. тепловой перегрузки. Электромех. свойства ЭД обычного исполнения не позволяют полностью использовать ЭД по нагреву; различные части ЭД нагреваются с различными скоростями, ЭД будет иметь меньший к.п.д.

Выбор ЭД для кратковременного режима из серии машин, предназначенных для длительного режима. Заданными являются нагрузочная диаграмма механизма и время работы t_кр.

1)Выбир. ЭД по условиям допуст.перегрузки l_m, расч. момент: ;

расчетную мощность: а затем номин. мощность:

2)Для выбранного двигателя определяют коэффициент потерь

3)Рассчитывается нагрузочная диаграмма электропривода: М(t) и I(t). И определяются эквивалентные по нагреву момент М_э и ток I_э за время t_кр.

4)Рассчитывается момент, который может развивать данный двигатель, не перегреваясь, в течении времени t_кр :

5)Проверяются условия: ,где М_п , М_с.п. –пусковой и статический момент при пуске. Если условия выполняются, то ЭД выбран правильно.При t_кр/Т_н <0,1 ЭД выбирают по перегрузочной способности и проверяют по пусковому моменту.

Выбор ЭД для режима S2 из серии специальных машин. Мощность ЭД определяется по перегрузочной способности(п.1), рассч-я нагрузочная диаграмма ЭП. Эквивалентный момент (ток) приводят к стандартному времени:

ЭД соответствует условиям нагрева, если .

ЭД проверяется по перегрузочной способности: и условиям пуска ,где l_п – кратность пускового момента, М_ном(t_кр.ст) – ном. момент для t_кр.ст =10, 30, 60, 90 мин. При t_кр/Т_н £0,1 выборают по перегр.сп-ти с послед. проверкой по условиям пуска. Для кратковр.о режима работы можно выбир. ЭД повт.-кратковр. реж. в соответствии с табл. :

ПВ, %
tкр. , мин

26.Выбор мощности электродвигателей для повторно-кратковременного режима работы (S3-S5).

Если ЭД длительного реж. раб. будут работать с ном. нагрузкой в повт.-кратковр. режиме, то его темп-ра не достигнет уст-ся знач., ЭД не будет полностью использован по нагреву. Для полного использования ЭД его можно доп-но нагрузить, но будет низкий к.п.д., меньшая мех. и электрич. перегруз. СП-ть. Поэтому для повт.-кратковр.о реж. прим. ЭД спец. серий: для пост. тока – 2Д, ДП; для переем. - 4АС, 4МТ, 4МТК. Если продолжительность цикла >10 мин., то режим считается длительным с переем. нагр-ой. При ПВ>70% ЭД можно выбирать как для длит-го режима с перемен. нагр., а при ПВ<15% - как для кратковр. режима. Если реальный график нагрузки отлич. от стандартного (рис.7.23), то продолжительность вкл-я равна: Реальный ток (или момент) в течении рабочего периода заменяется эквивалентным: где n – число участков раб. периода t_р , b_ох(w_i) - коэфф. ухудшения охлаждения. Ток (момент) приводится к стандартному знач. e_ст , исходя из эквивалентности энергии, идущей на нагрев двигателя: где . Коэффициент загрузки: ;

Если принять а=0, то: .Усл. проверки ЭД по нагреву: .ЭД будет удовл. перегр.сп-ти, если Порядок выбора ЭД: 1)по нагруз.диагр.мех-ма рассч-ют реальное значение e, статическую мощность и предварительно выбирают двигатель; 2)рассч. перех. проц. и строят нагруз. диагр. ЭП за цикл; 3)рассч экв-ое знач. тока (М) за раб. период и приводят его у ст-му знач. e_ст. 4)пров. ЭД по нагреву и перегрузочной способности.

27 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ЧИСЛА ВКЛЮЧЕНИЙ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ.

В установившемся режиме двигатель отдает в окружающую среду мощность потерь DР_ном , а в период пауз - b_оDР_ном . В период пуска и торможения в окружающую среду рассеивается мощность aDР_ном . Чтобы асинхронный короткозамкнутый двигатель не перегревался необходимо, чтобы выделяемые за время цикла потери энергии были равны энергии, отдаваемой в окружающую среду. Это позволяет составить уравнения теплового равновесия за цикл:

где DА_п+DА_т - потери энергии в двигателе за время пуска и торможения;

DА=DРt_у - потери энергии за время установившегося движения;

t_п ,t_т – время пуска и торможения; t_о – время паузы; t_у – время установившегося движения.

Время установившегося движения

Время паузы

Обозначим

тогда преобразуется к виду

из которого находим время цикла

Величина

поэтому ей часто пренебрегают, принимая Dа=0. Время цикла t_ц и число вклю­чений в час Z связаны соотношением

Определяем допустимое число включений в час асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

При номинальной нагрузке

Возможно следующие случаи:

а) , тогда

независимо от продолжительности включения e ;

б) ,

тогда с увеличением e число включений Z тоже увеличивается;

в) ,

в этом случае с ростом e число включений Z уменьшается.