Проверка электродвигателя на перегрузку

Электродвигатель выбирают по расчетной статической ближайшей большей по каталогу мощности. При этом установка двигателя завышенной мощности приводит к увеличению первоначальных затрат и эксплуатационных расходов, так как при недогрузке двигателя в большинстве случаев снижается его КПД, а у асинхронных двигателей также и коэффициент мощности. Установка двигателя недостаточной мощности вызывает перегрев и преждевременный выход двигателя из строя.

Мощность асинхронных электродвигателей определяют, исходя из следующих условий:

1. При работе в заданном режиме двигатель не должен нагреваться выше определенной температуры, зависящей от свойств электроизоляционных материалов двигателя, так как при перегреве срок службы изоляции резко сокращается.

2. Двигатель должен развивать момент, достаточный для обеспе­чения разгона механизма с заданным ускорением или для обеспечения торможения с заданным замедлением (при применении торможения двигателем).

Мощность двигателя всегда соответствует определенному режиму работы. Установлено три номинальных режима работы электродвигателей: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Если за время непрерывной работы двигатель успевает нагреться до установившейся температуры, то этот режим называют продолжительным.

Если за время работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы успе­вает охладиться до температуры окружающей среды, то этот режим называют кратковременным.

Повторно-кратковременный режим работы характеризуется чередованием работы двигателя и паузами, когда двигатель отключен от сети, причем за время работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы не успевает охла­диться до температуры окружающей среды.

Основной характери­стикой повторно-кратковременного режима работы является относительная продолжительность включения ПВ в %, под которой понимают отношение суммарного времени работы электродвигателя (механизма) - Σ t_i к продолжительности этого периода в процентах

ПВ =

Для электродвига­телей повторно-кратковременного режима установлены стандартные значения ПВ 15, 25, 40 и 60 %.

Причем время одного периода работы для электродвигателей не должно превышать t = 10 мин, а для механизмов t = 1 час. Если время одного цикла работы электродвига­теля превышает 10 мин, то его режим работы считают продолжитель­ным (ПВ = 100 %).

При расчете мощности для работы электродвигателя в повторно-кратковременном режиме могут иметь место три случая.

В первом случае режим работы приводного двигателя полностью соответствует одному из стандартных режимов по ПВ и механизм работает с не­изменной нагрузкой. В этом случае по каталогу выбирают двига­тель, мощность которого при заданном ПВ равна требуемой. При отсутствии в каталоге двигателя, номинальная мощность которого равна требуемой мощности, выбирают двигатель ближайшей большей мощности.

Во втором случае, когда нагрузка двигателя при работе остается неизменной, а фактическая продолжительность включения ПВ не совпадает ни с одним из стандартных значений ПВ_CТ, производят пересчет мощности N, которую двигатель должен развивать во время работы, с учетом ближайшего стандартного значения относительной продолжительности включения, и определяют номинальную мощ­ность двигателя при этом значении ПВ:

N _Н = N . (3.1)

В третьем случае наиболее часто встречающемся на практике, мощность за цикл работы механизма, которую должен развивать двигатель, имеет несколько различных значений. В этих условиях расчеты проводят в следующей последовательности.

1. Строят нагрузочную диаграмму работы механизма машины, т. е. изменение мощности двигателя во времени за цикл и определяют фактическую относительную продолжительность включения ПВ двигателя по формуле:

ПВ =

2. Подсчитывают значение средней статической мощности за цикл

N₁ = к ٠ ,

где к — коэффициент, учитывающий увеличение нагрузки в периоды пуска и элек­трического торможения, k = 1,1... 1,3; N_с — различные значения статической мощности за цикл; t_Р — время включения двигателя при данном значении N_c, t_Ц— продолжительность цикла;

3. Пересчитывают полученную мощность по формуле (3.1) при ближайшем значении ПВ_Н и по каталогу по значению N_Н подбирают двигатель равной или несколько большей мощности, чем N_Н. Затем необходимо проверить правильность выбранного двигателя по темпе­ратуре нагревания.

Строят нагрузочные диаграммы механизма с предварительно
выбранным двигателем по моменту Т = f(t) и определяют среднеквадратичное значение момента

Т_{Э =} .

5. Полученные значения Т_Э сравнивают с номинальными значениями момента Т_Н предварительно выбран­ного двигателя по формулам, учитывающим разницу между факти­ческим режимом работы двигателя (ПВ_Ф) и номинальным режимом

Если эти неравенства не соблюдаются, то выбранный двигатель не проходит по теплоостойкости. В этом случае следует выбрать двигатель следующей, большей мощности и провести новую его проверку. Проверку двигателя по условию обеспечения разгона с заданным ускорением производят по данным, приведенным в расчетах соответствующих механизмов.

У машин (конвейеров), работающих циклически в системе оборудования автоматических производственных процессов, время пуска обус­ловливается длительностью цикла технологических операций. Если длитель­ность пуска машины (конвейера) нарушает технологический процесс, для ускорения пуска привода (конвейера) следует применить электродвигатель с повышенным пусковым моментом.

Опытные исследования показывают, что действительный ма­ксимальный пусковой момент Т_п больше среднего теоретиче­ского ввиду непостоянства ускорения; приближенно можно при­нять T_{п mах} = 1,ЗЗ T_НОМ.

Коэффициент перегрузки двигателя в период пуска

Ψ = ≤ [ ψ ], [ ψ ] =2,5…3,4;

где Тном — номинальный момент (Н·м), рассчитываемый по номинальной мощ­ности выбранного двигателя N ном (kВт);

Т_ном = N _ном / ω_Дв.

Значения допускаемых коэффициентов пусковой перегрузки указываются в таблицах двигателей.

Date: 2015-12-13; view: 1221; Нарушение авторских прав