Določanje moči motorja med ponavljajočim se prehodnim delovanjem

Način delovanja električnega pogona, pri katerem so obdobja delovanja tako dolga in se izmenjujejo s premori določenega trajanja, da temperatura vseh naprav, ki sestavljajo električni pogon, ne doseže stabilne vrednosti, niti med vsakim obdobjem dela niti med vsakim odmorom se prekinitev ne kliče.

Režim periodične obremenitve ustreza grafom, podobnim tistim, prikazanim na sl. 1. Pregrevanje elektromotorja se spreminja vzdolž črtkane črte žage, sestavljene iz izmeničnih segmentov krivulj ogrevanja in hlajenja. Način občasne obremenitve je tipičen za večino pogonov obdelovalnih strojev.

riž. 1. Razpored občasnih obremenitev

Moč elektromotorja, ki deluje v periodičnem načinu, je najprimerneje določiti s formulo za povprečne izgube, ki jo lahko zapišemo kot

kjer je ΔA izguba energije pri vsaki vrednosti obremenitve, vključno s postopki zagona in zaustavitve.

Ko elektromotor ne deluje, se pogoji hlajenja bistveno poslabšajo. To se upošteva z uvedbo eksperimentalnih koeficientov β0 <1. Čas premora t0 se pomnoži s koeficientom β0, zaradi česar se imenovalec formule zmanjša, ekvivalentne izgube ΔREKV pa se povečajo in s tem se poveča nazivna moč elektromotorja.

Za asinhrone zaščitene motorje serije A s sinhrono hitrostjo 1500 vrt./min in močjo 1-100 kW je koeficient β0 0,50-0,17, za motorje s pihanjem pa β0 = 0,45-0,3 (s povečanjem Pn , koeficient β0 se zmanjša). Za zaprte motorje je β0 blizu enote (0,93–0,98). To je zato, ker je učinkovitost prezračevanja zaprtih motorjev nizka.

Pri zagonu in zaustavitvi je povprečna hitrost elektromotorja nižja od nazivne, posledično se poslabša tudi hlajenje elektromotorja, ki ga označuje koeficient

Pri določanju koeficienta β1 pogojno predpostavimo, da se spreminjanje vrtilne frekvence dogaja po linearnem zakonu in da je koeficient β1 linearno odvisen od tega.

Če poznamo koeficienta β0 in β1, dobimo

kjer ΔР1, ΔР2, — izgube moči pri različnih obremenitvah, kW; t1 t2 - čas delovanja teh obremenitev, s; tn, tT, t0 - čas začetka, zakasnitve in premora, s; ΔАп ΔАТ — izgube energije v motorju med zagonom in zaustavitvijo, kJ.

Kot je navedeno zgoraj, mora biti vsak motor izbran za pogoje ogrevanja in preobremenitve. Za uporabo metode povprečnih izgub je potrebno predhodno nastaviti določen elektromotor, ki ga je tudi v tem primeru priporočljivo izbrati glede na preobremenitvene pogoje.Ekvivalentno formulo moči lahko uporabimo za grobi izračun v primerih, ko sta zagon in zaustavitev redka in ne vplivata bistveno na ogrevanje elektromotorja.

V strojništvu se za delovanje v načinu občasne obremenitve uporabljajo elektromotorji, ki so zasnovani za delovanje z neprekinjeno obremenitvijo. Elektroindustrija proizvaja tudi motorje, posebej zasnovane za obvladovanje občasnih obremenitev, ki se pogosto uporabljajo v dvižnih in transportnih konstrukcijah. Takšni elektromotorji so izbrani ob upoštevanju relativnega trajanja vključitve:

kjer je tp čas delovanja motorja; t0 — trajanje premora.

Primer izbire motorja po moči v večkratnem kratkotrajnem načinu delovanja.

Določite moč elektromotorja pri n0 - 1500 vrt / min; motor deluje v skladu z razporedom obremenitve, prikazanim na sl. 2, a. Moč gredi elektromotorja v prostem teku stroja Pxx = 1 kW. Zmanjšani vztrajnostni moment stroja Jc = 0,045 kg-m2.

odgovor:

1. Predizberite električni motor glede na pogoje preobremenitve, kot je λ = 1,6:

Po katalogu izberemo elektromotor z zaščiteno različico najbližje velike moči (2,8 kW), pri kateri mon = 1420 vrt / min;

Za ta motor je λ = 0,85 • 2 = 1,7. Na ta način je izbran motor z določeno mejo preobremenitve.

Odvisnost η = f (P / Pн) tega motorja je prikazana na sl. 2, b.

riž. 2. Odvisnosti N = f (t) in η = f (P / Pн)

2. Po formuli

zaznavamo izgube pri močeh 1; 3; 4,2 kW (po urniku). Izgube so 0,35; 0,65 in 1 kW. Ugotovimo izgube pri Pn = 2,8 kW, ki znašajo ΔPn = 0,57 kW.

3. Določite začetni in končni čas z nasprotovanjem:

kje:

Dobimo tn = 0,30 s; tt = 0,21 s.

4. Določite začetne in končne izgube:

Dobimo ΔAp = 1,8 kJ in ΔAt = 3,8 kJ.

5. Poiščite ekvivalentne izgube v zanki:

kje

Dobimo ΔREKV = 0,44 kW. Ker je ΔPn = 0,57, potem je ΔREKV <ΔPn in je torej motor pravilno izbran.