Izbira elektromotorja

Pogoji za izbiro elektromotorja

Izbira enega od kataloških tipov elektromotorjev se šteje za pravilno, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

a) najbolj popolno ujemanje elektromotorja z delovnim strojem (pogonom) glede mehanskih lastnosti. To pomeni, da mora imeti elektromotor takšno mehansko karakteristiko, da lahko zagotovi pogonu potrebne vrednosti hitrosti in pospeška tako med delovanjem kot ob zagonu;

b) največji izkoristek moči elektromotorja med delovanjem. Temperatura vseh aktivnih delov elektromotorja v najtežjih načinih delovanja mora biti čim bližje temperaturi ogrevanja, ki jo določajo norme, vendar je ne sme preseči;

c) konstrukcijsko združljivost elektromotorja s pogonom in okoljskimi pogoji;

d) skladnost elektromotorja s parametri njegovega električnega omrežja.

Za izbiro elektromotorja so potrebni naslednji začetni podatki:

a) ime in vrsto mehanizma;

b) največja moč pogonske gredi mehanizma, če je način delovanja neprekinjen in je obremenitev konstantna, v drugih primerih pa - grafi sprememb moči ali momenta upora v odvisnosti od časa;

c) hitrost vrtenja pogonske gredi mehanizma;

d) način povezovanja mehanizma z gredjo elektromotorja (ob prisotnosti zobnikov sta navedena vrsta menjalnika in prestavno razmerje);

e) velikost začetnega navora, ki ga mora zagotoviti elektromotor na pogonski gredi mehanizma;

(f) meje krmiljenja hitrosti pogonskega mehanizma, ki prikazujejo zgornje in spodnje vrednosti hitrosti ter ustrezne vrednosti moči in navora;

(g) vrsto in kakovost (gladkost, stopnjevanje) zahtevanega nadzora hitrosti;

(h) pogostost začetka ali vključitve pogona v eni uri; i) značilnosti okolja.

Izbira elektromotorja ob upoštevanju vseh pogojev poteka po kataloških podatkih.

Za široko razširjene mehanizme je izbira elektromotorja zaradi podatkov, ki jih vsebujejo ustrezne informacije proizvajalcev, močno poenostavljena in se zmanjša na določitev vrste elektromotorja glede na parametre omrežja in naravo okolja. .

Izbira elektromotorjev po moči

Izbira moči elektromotorja mora biti v skladu z naravo obremenitev delovnega stroja. Ta značaj se ocenjuje na podlagi dveh razlogov:

a) glede na nazivni način delovanja;

b) s spremembami v količini porabljene energije.

Ločimo naslednje načine delovanja:

a) dolgo (dolgo), kadar je delovna doba tako dolga, da ogrevanje elektromotorja doseže svojo stabilno vrednost (na primer za črpalke, tekoče trakove, ventilatorje itd.);

b) kratkoročno, ko trajanje obratovalnega obdobja ne zadošča, da elektromotor doseže temperaturo ogrevanja, ki ustreza dani obremenitvi, in obdobja zaustavitve, nasprotno, zadostujejo za hlajenje elektromotorja na temperaturo okolja. . V tem načinu lahko delujejo elektromotorji z najrazličnejšimi mehanizmi;

c) s prekinitvami - z relativnim delovnim ciklom 15, 25, 40 in 60% s trajanjem enega cikla, ki ne presega 10 minut (na primer za žerjave, nekatere stroje za rezanje kovin, enopostajne varilne motorje-generatorje, itd.).

Glede na spremembe vrednosti porabe energije se razlikujejo naslednji primeri:

a) stalna obremenitev, ko je količina porabljene moči med delovanjem konstantna ali ima rahla odstopanja od povprečne vrednosti, na primer pri centrifugalnih črpalkah, ventilatorjih, kompresorjih s stalnim pretokom zraka itd.;

b) spremenljiva obremenitev, ko se količina porabljene moči občasno spreminja, na primer pri bagrih, žerjavih, nekaterih strojih za rezanje kovin itd.;

c) pulzirajoča obremenitev, ko se količina porabljene energije stalno spreminja, kot so batne črpalke, čeljustni drobilniki, sita itd.

Moč motorja mora izpolnjevati tri pogoje:

a) normalno ogrevanje med delovanjem;

b) zadostna preobremenitvena zmogljivost;

c) zadosten začetni navor.

Vsi elektromotorji so razvrščeni v dve glavni skupini:

a) za dolgotrajno delo (brez omejitve trajanja vključitve);

b) za intermitentno delovanje s preklopnimi časi 15, 25, 40 in 60 %.

Za prvo skupino katalogi in potni listi prikazujejo neprekinjeno moč, ki jo lahko električni motor razvije neomejeno dolgo časa, za drugo skupino - moč, ki jo lahko razvije električni motor, ki deluje s prekinitvami poljubno dolgo časa z določenim obratom. - po trajanju.

Pravilno izbran v vseh primerih se šteje za tak elektromotor, ki pri delu z obremenitvijo po urniku, ki ga določi delovni stroj, doseže popolno dovoljeno segrevanje vseh svojih delov. Izbira elektromotorjev s t.i »Rezerva moči«, ki temelji na največji možni obremenitvi po urniku, vodi v premajhno izkoriščenost elektromotorja in s tem v povečane stroške kapitala in obratovalnih stroškov zaradi zmanjšanih faktorjev moči in izkoristka.

Prekomerno povečanje moči motorja lahko privede tudi do sunkov med pospeševanjem.

Če mora električni motor dolgo časa delovati s konstantno ali rahlo spreminjajočo se obremenitvijo, potem določitev njegove moči ni težavna in se izvaja po formulah, ki običajno vključujejo empirične koeficiente.

Veliko težje je izbrati moč elektromotorjev v drugih načinih delovanja.

Za kratkotrajno obremenitev je značilno, da so obdobja vklopa kratka, odmori pa zadostujejo za popolno ohladitev elektromotorja. V tem primeru se predpostavlja, da obremenitev elektromotorja med preklopnimi obdobji ostane konstantna ali skoraj konstantna.

Da bi se elektromotor pravilno uporabljal za ogrevanje v tem načinu, ga je treba izbrati tako, da je njegova stalna moč (navedena v katalogih) manjša od moči, ki ustreza kratkotrajni obremenitvi, tj. elektromotor ima toplotno preobremenitev v obdobjih svojega kratkotrajnega delovanja.

Če so obdobja delovanja elektromotorja bistveno krajša od časa, potrebnega za njegovo popolno ogrevanje, vendar so premori med obdobji vklopa bistveno krajši od časa popolnega ohlajanja, potem pride do ponavljajoče se kratkotrajne obremenitve.

V praksi je treba razlikovati med dvema vrstama takega dela:

a) obremenitev v času delovanja je konstantna po velikosti, zato je njen graf prikazan s pravokotniki, ki se izmenjujejo s premori;

b) obremenitev v delovnem obdobju se spreminja po bolj ali manj zapletenem zakonu.

V obeh primerih je problem izbire elektromotorja glede na moč rešljiv tako analitično kot grafično. Obe metodi sta precej zapleteni, zato se priporoča poenostavljena metoda ekvivalentne velikosti, ki vključuje tri metode:

a) efektivni tok;

b) koren srednje kvadratne moči;

(c) povprečni kvadratni moment.

Preverjanje mehanske preobremenitve elektromotorja

Po izbiri moči elektromotorja glede na pogoje ogrevanja je treba preveriti mehansko preobremenitveno sposobnost elektromotorja, to je zagotoviti, da največji navor obremenitve po urniku med delovanjem in začetni navor ne bo presegajo največji navorni moment po katalogu.

Pri asinhronih in sinhronih elektromotorjih je vrednost dovoljene mehanske preobremenitve določena z njihovim prevrnitvenim elektromagnetnim momentom, pri doseganju katerega se ti elektromotorji ustavijo.

Zmnožek največjih navorov glede na nazivno vrednost mora biti 1,8 za trifazne asinhrone motorje z drsnimi obroči in najmanj 1,65 za enake motorje z veverico. Tudi večkratnik največjega navora sinhronskega elektromotorja mora biti najmanj 1,65 pri nazivni napetosti, frekvenci in vzbujalnem toku, s faktorjem moči 0,9 (pri vodilnem toku).

Praktično imajo asinhroni in sinhroni elektromotorji mehansko preobremenitveno zmogljivost do 2-2,5, pri nekaterih specialnih elektromotorjih pa se ta vrednost poveča na 3-3,5.

Dovoljena preobremenitev enosmernih motorjev je določena z obratovalnimi pogoji in je po GOST od 2 do 4 na navor, spodnja meja velja za elektromotorje z vzporednim vzbujanjem, zgornja pa za elektromotorje s serijskim vzbujanjem.

Če so napajalna in distribucijska omrežja občutljiva na obremenitev, je treba preveriti mehansko preobremenitveno sposobnost ob upoštevanju napetostnih izgub v omrežjih.

Pri asinhronih kratkostičnih in sinhronih elektromotorjih mora biti večkratnik zagonskega momenta najmanj 0,9 (glede na nazivno).

Dejstvo je, da je začetni multiplikator navora pri elektromotorjih z dvojno celico in globokimi utori veliko višji in doseže 2-2,4.

Pri izbiri moči elektromotorja je treba upoštevati, da preklopna frekvenca vpliva na segrevanje elektromotorjev.Dovoljena preklopna frekvenca je odvisna od normalnega zdrsa, navora vztrajnika rotorja in frekvence zagonskega toka.

Asinhroni elektromotorji običajnih tipov ne dopuščajo obremenitve od 400 do 1000, elektromotorji s povečanim zdrsom pa od 1100 do 2700 zagonov na uro. Pri zagonu pod obremenitvijo se dovoljeno število zagonov bistveno zmanjša.

Zagonski tok elektromotorjev z rotorjem s kletko je velik in ta okoliščina je pomembna v pogojih pogostih zagonov in zlasti s povečanim časom pospeševanja.

Za razliko od elektromotorjev s faznim rotorjem, pri katerih se del toplote, ki nastane pri zagonu, sprosti v reostatu, t.j. zunaj stroja se pri motorjih s kletko vso toploto odda v sam stroj, kar povzroči njegovo povečano segrevanje. Zato je treba izbiro moči teh elektromotorjev opraviti ob upoštevanju ogrevanja med večkratnimi zagoni.