Valg av elektrisk motor
Vilkår for valg av elektrisk motor
Valget av en av katalogtypene elektriske motorer anses som riktig hvis følgende betingelser er oppfylt:
a) den mest komplette korrespondansen mellom den elektriske motoren og arbeidsmaskinen (drivverket) når det gjelder mekaniske egenskaper. Dette betyr at den elektriske motoren må ha en slik mekanisk karakteristikk at den kan gi drivverket de nødvendige verdiene for hastighet og akselerasjon både under drift og ved oppstart;
b) maksimal bruk av kraften til den elektriske motoren under drift. Temperaturen til alle aktive deler av den elektriske motoren i de mest alvorlige driftsmodusene skal være så nær som mulig oppvarmingstemperaturen bestemt av normene, men ikke overstige den;
c) kompatibilitet av den elektriske motoren med driv- og miljøforhold når det gjelder design;
d) overholdelse av den elektriske motoren med parametrene til kraftnettverket.
a) navn og type mekanisme;
b) den maksimale kraften til drivakselen til mekanismen, hvis driftsmodusen er kontinuerlig og belastningen er konstant, og i andre tilfeller - grafer over endringer i kraft eller motstandsmoment som funksjon av tid;
c) rotasjonshastigheten til drivakselen til mekanismen;
d) metoden for artikulering av mekanismen med akselen til den elektriske motoren (i nærvær av gir, er typen girkasse og girforhold indikert);
e) størrelsen på det opprinnelige dreiemomentet som må gis av den elektriske motoren på drivakselen til mekanismen;
(f) hastighetskontrollgrensene for drivmekanismen, som viser øvre og nedre hastighetsverdier og tilsvarende kraft- og dreiemomentverdier;
(g) arten og kvaliteten (glatthet, gradering) til den nødvendige hastighetskontrollen;
(h) hyppighet av start eller innkobling av drivenheten innen én time; i) miljøegenskaper.
Valget av en elektrisk motor basert på vurdering av alle forhold utføres i henhold til katalogdataene.
For utbredte mekanismer er valget av en elektrisk motor sterkt forenklet på grunn av dataene i den relevante informasjonen fra produsentene, og kommer ned til å spesifisere typen elektrisk motor i forhold til parametrene til nettverket og naturen til miljøet .
Valg av elektriske motorer etter kraft
a) i henhold til den nominelle driftsmåten;
b) gjennom endringer i mengden energi som forbrukes.
Følgende driftsmoduser skilles ut:
a) lang (lang), når arbeidsperioden er så lang at oppvarming av den elektriske motoren når sin stabile verdi (for eksempel for pumper, transportbånd, vifter, etc.);
b) kortsiktig, når varigheten av driftsperioden er utilstrekkelig til at den elektriske motoren når oppvarmingstemperaturen som tilsvarer den gitte belastningen, og stansperiodene tvert imot er tilstrekkelige til å avkjøle den elektriske motoren til omgivelsestemperaturen . Elektriske motorer med et bredt utvalg av mekanismer kan fungere i denne modusen;
c) med avbrudd - med en relativ driftssyklus på 15, 25, 40 og 60 % med en varighet på en syklus som ikke overstiger 10 minutter (for eksempel for kraner, noen metallskjæremaskiner, enkeltstasjons sveisemotorer-generatorer, etc.).
Avhengig av endringene i energiforbruksverdien, varierer følgende tilfeller:
a) konstant belastning når mengden strøm som forbrukes under drift er konstant eller har små avvik fra gjennomsnittsverdien, for eksempel for sentrifugalpumper, vifter, konstant luftstrøm kompressorer, etc.;
b) variabel belastning, når mengden strøm som forbrukes endres med jevne mellomrom, for eksempel for gravemaskiner, kraner, noen metallskjæremaskiner, etc.;
c) pulserende belastning når strømforbruket endres kontinuerlig, slik som stempelpumper, kjeveknusere, sikter, etc.
Motorkraften må oppfylle tre betingelser:
b) tilstrekkelig overbelastningskapasitet;
c) tilstrekkelig startmoment.
Alle elektriske motorer er klassifisert i to hovedgrupper:
a) for langsiktig arbeid (uten begrensning av varigheten av inkluderingen);
b) for intermitterende drift med koblingstider på 15, 25, 40 og 60 %.
For den første gruppen viser katalogene og passene den kontinuerlige kraften som den elektriske motoren kan utvikle i en ubestemt lang tid, for den andre gruppen - kraften som den elektriske motoren kan utvikle, og jobber intermitterende i en vilkårlig lang tid med en viss sving -etter varighet.
Riktig valgt i alle tilfeller betraktes som en slik elektrisk motor, som, som arbeider med belastningen i henhold til tidsplanen bestemt av arbeidsmaskinen, når full tillatt oppvarming av alle delene. Valget av elektriske motorer med den såkalte "Power reserve", basert på størst mulig belastning i henhold til tidsplanen, fører til underutnyttelse av elmotoren, og derfor til økte kapitalkostnader og driftskostnader på grunn av reduserte effektfaktorer og effektivitet.
Overdreven økning i motorkraft kan også føre til rykk under akselerasjon.
Hvis den elektriske motoren må fungere i lang tid med en konstant eller litt skiftende belastning, er det ikke vanskelig å bestemme kraften og utføres i henhold til formler som vanligvis inkluderer empiriske koeffisienter.
Det er mye vanskeligere å velge kraften til elektriske motorer i andre driftsmoduser.
Korttidsbelastningen er preget av at inklusjonsperiodene er korte, og pausene er tilstrekkelige for fullstendig kjøling av den elektriske motoren. I dette tilfellet antas det at belastningen på den elektriske motoren under koblingsperiodene forblir konstant eller nesten konstant.
For at den elektriske motoren skal brukes riktig for oppvarming i denne modusen, er det nødvendig å velge den slik at dens kontinuerlige effekt (angitt i katalogene) er mindre enn kraften som tilsvarer den kortsiktige belastningen, dvs. den elektriske motoren har en termisk overbelastning i periodene med kortvarig drift.
Hvis driftsperiodene til den elektriske motoren er betydelig mindre enn tiden som kreves for fullstendig oppvarming, men pausene mellom innkoblingsperiodene er betydelig kortere enn tiden for fullstendig avkjøling, er det gjentatt kortvarig belastning.
I praksis bør to typer slikt arbeid skilles:
a) belastningen i løpet av driftsperioden er konstant i størrelse, og derfor er grafen avbildet med rektangler som veksler med pauser;
b) belastningen i arbeidsperioden endres etter en mer eller mindre kompleks lov.
I begge tilfeller kan problemet med å velge en elektrisk motor effektmessig løses både analytisk og grafisk. Begge metodene er ganske kompliserte, så en forenklet metode av tilsvarende størrelse anbefales, som inkluderer tre metoder:
a) effektiv strøm;
b) rotmiddel-kvadratkraft;
(c) rotmiddel kvadratmoment.
Kontrollerer den mekaniske overbelastningskapasiteten til den elektriske motoren
Etter å ha valgt kraften til den elektriske motoren i henhold til oppvarmingsforholdene, er det nødvendig å kontrollere den mekaniske overbelastningsevnen til den elektriske motoren, det vil si at det maksimale belastningsmomentet i henhold til planen under drift og startmomentet ikke vil overskride det maksimale momentverdimomentet i henhold til katalogen.
I asynkrone og synkrone elektriske motorer bestemmes verdien av den tillatte mekaniske overbelastningen av deres veltende elektromagnetiske moment, når de når hvilket disse elektriske motorene stopper.
Produktet av de maksimale dreiemomentene med hensyn til karakteren bør være 1,8 for trefasede asynkronmotorer med sleperinger og minst 1,65 for de samme ekorn-burmotorene. Multippelen av det maksimale dreiemomentet til en synkron elektrisk motor må også være minst 1,65 ved merkespenning, frekvens og eksitasjonsstrøm, med en effektfaktor på 0,9 (ved ledende strøm).
Praktisk talt har asynkrone og synkrone elektriske motorer en mekanisk overbelastningskapasitet på opptil 2-2,5, og i noen spesielle elektriske motorer øker denne verdien til 3-3,5.
Den tillatte overbelastningen av DC-motorer bestemmes av driftsforholdene og er i henhold til GOST fra 2 til 4 per dreiemoment, den nedre grensen gjelder for elektriske motorer med parallell eksitasjon, og den øvre grensen for elektriske motorer med serieeksitasjon.
Hvis forsynings- og distribusjonsnettene er følsomme for belastningen, må den mekaniske overbelastningskapasiteten kontrolleres under hensyntagen til spenningstapene i nettverkene.
For asynkrone kortslutnings- og synkrone elektriske motorer må startmomentmultippelet være minst 0,9 (i forhold til nominelt).
Faktisk er den innledende dreiemomentmultiplikatoren i elektriske motorer med doble ekorn og dypspor mye høyere og når 2-2,4.
Når du velger kraften til den elektriske motoren, bør det tas hensyn til at koblingsfrekvensen påvirker oppvarmingen av de elektriske motorene.Den tillatte koblingsfrekvensen avhenger av normal sliping, dreiemomentet til rotorsvinghjulet og frekvensen til innkoblingsstrømmen.
Asynkrone elektriske motorer av normale typer tillater ikke en belastning fra 400 til 1000, og elektriske motorer med økt slip - fra 1100 til 2700 starter i timen. Ved start under belastning reduseres tillatt antall starter betydelig.
Startstrømmen til elektriske motorer med ekorn-burrotor er stor, og denne omstendigheten i forhold til hyppige starter og spesielt med økt akselerasjonstid er viktig.
I motsetning til elektriske motorer med faserotor, hvor en del av varmen som genereres under start frigjøres i reostaten, dvs. utenfor maskinen, i squirrel-cage-motorer, slippes all varmen inn i selve maskinen, noe som fører til økt oppvarming. Derfor må valget av kraften til disse elektriske motorene gjøres under hensyntagen til oppvarmingen under flere starter.