- •1. Основные сведения об электро-
- •1.2. Краткий исторический обзор развития
- •2. Механика электропривода
- •2.1. Уравнение движения
- •2.2. Приведенное механическое звено
- •2.3. Совместная работа электродвигателя и
- •2.3.1. Механические характеристики рабочего
- •2.3.2. Механические характеристики электродвига-
- •2.4. Установившийся режим работы электро-
- •3. Механические и электромеханичес-
- •3.1. Электромеханическое преобразование электрической энергии в механическую
- •3.2. Механические и электромеханические характе
- •3.2.1. Построение механических и электромеха-
- •3.2.2. Механическая и электромеханическая характеристики в относительных единицах
- •3.2.3. Искусственные электромеханические и
- •3.2.3.1. Реостатные характеристики
- •3.2.3.2. Изменение магнитного потока
- •3.2.3.3. Изменение питающего напряжения
- •3.2.4. Режимы работы электродвигателя и
- •3.2.4.1. Двигательный режим работы
- •3.2.4.2. Режимы торможения двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •3.2.5. Режим пуска дпт нв
- •3.3. Механические и электромеханические харак
- •3.3.1 Искусственные характеристики дпт пв
- •3.3.2. Тормозные режимы электродвигателя постоян-
- •3.3.3 Режим реостатного пуска дпт пв
- •3.4. Электромеханические и механические
- •3.5. Электромеханические и механические
- •3.5.1. Общие сведения
- •3.5.2. Электромеханические и механические характеристики асинхронного двигателя
- •3.5.3. Построение механических и электромехани-
- •3.5.4. Искусственные характеристики
- •3.5.4.1 Реостатные характеристики
- •3.5.4.2.Изменение напряжения питания
- •3.5.4.3.Изменение числа пар полюсов
- •3.5.4.4 Изменение частоты питающей сети
- •3.5.5. Механические характеристики асинхрон-
- •3.5.5.1 Рекуперативное торможение
- •3.5.5.2. Торможение противовключением
- •3.5.5.3. Динамическое торможение
- •3.5.6. Реостатный пуск асинхронного двигателя
- •3.6. Механическая и угловая характеристики
- •3.5.1. Электромеханическое преобразование энергии
- •3.5.2. Пуск синхронного двигателя
- •3.5.3. Режимы торможения сд
- •3.5.4. Компенсация реактивной мощности
- •3.7 Механические характеристики
- •3.7.1. Многодвигательные электроприводы с
- •3.7.2. Многодвигательные электроприводы с
- •4. Переходные процессы в электро-
- •4.1. Общие сведения о переходных процессах
- •4.1.1. Время ускорения и замедления привода
- •4.1.2 Графическое и графо – аналитическое ре-
- •4.2. Механические переходные процессы
- •4.2.1. Механические переходные процессы при линей-
- •4.2.2. Механические переходные процессы в ре-
- •4.2.3. Механические переходные процессы в режиме
- •4.2.4. Переходные процессы при реостатном пуске
- •4.2.5. Переходные процессы при линейном изменении
- •4.2.5.1. Пуск на холостом ходу
- •4.2.5.2. Пуск двигателя при реактивном стати-
- •4.2.5.3. Переходные процессы при торможении
- •4.2.6. Механические переходные процессы при не-
- •4.3. Электромагнитные переходные процессы
- •4.3.1. Форсирование эпп в обмотке возбуждения
- •4.4. Электромеханические переходные
- •4.4.1. Электромеханические переходные процессы при
- •4.4.2. Переходные процессы при изменении магнитно-
- •4.4.3. Переходные процессы при экспоненциальном
- •4.5. Тепловые переходные процессы
- •5. Выбор мощности
- •5.1. Режимы работы электроприводов
- •5.1.1. Длительный режим работы (s1)
- •5.1.2. Кратковременный режим работы (s2)
- •5.1.3. Повторно-кратковременный режим
- •5.2. Нагрузочные диаграммы электроприводов
- •5.3. Выбор мощности электродвигателя для
- •5.3.1. Метод средних потерь
- •5.3.2. Методы эквивалентных величин
- •5.4. Выбор мощности электродвигателя
- •5.5. Выбор мощности электродвигателя для
- •3.7. Механические характеристики многодвигатель-
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14.
5. Выбор мощности
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Выбор мощности электродвигателя является важной народнохозяйственной задачей, поскольку подавляющее большинство производственных механизмов приводится в движение электроприводом. Завышенная мощность двигателя приводит к снижению технико-экономических показателей, заниженная мощность – к снижению производительности механизма или преждевременному выходу двигателя. Следовательно, необходимо знать методы правильного расчета и выбора мощности двигателя и его исполнения, учитывающие как
режим работы исполнительного органа рабочей машины, так
165
и условия, в которых будет работать электродвигатель.
5.1. Режимы работы электроприводов
Как отмечалось ранее, в процессе электромеханического преобразования электрической энергии выделяются тепловые потери, вызывающие нагрев электродвигателя. При этом температура электродвигателя зависит от исполнения, условий охлаждения и характера изменения нагрузки на валу, то есть режима работы электропривода. Различают восемь режимов работы электроприводов, обозначаемых буквой S с цифрой, указывающей номер режима. Все режимы работы связаны с тепловыми процессами, протекающими в электродвигателях. Промышленностью выпускаются электродвигатели общего применения на три режима от S1 до S3.
5.1.1. Длительный режим работы (s1)
Продолжительным номинальным режимом работы (S1) электрической машины называется режим работы ее при неизменной нагрузке, продолжающийся столько времени, что превышения температуры всех частей ее достигают установившихся значений. График изменения превышения температуры для постоянной нагрузки приведен на рис. 5.1.
При этом важно, чтобы установившаяся температура двигателя не превышала допустимую для каждого класса изоляции температуру. Различают семь температурных классов:
Класс изоляции Y A E B F H C
Допустимая
температура (град) 90 105 120 130 150 180 180.
Если в процессе эксплуатации температура обмоток двигателя не превышает допустимой для данного класса, то срок ее службы достигает 15-20 лет. Ориентировочно срок службы
изоляции T в зависимости от длительно действующей температуры определяют по формуле T = D·е-· лет,
где D- эмпирический коэффициент, например, для класса
изоляции А D = 7,15·104 ,
166
- коэффициент, характеризующий влияние температуры на старение изоляции, например, для класса изоляции А = 0,088.
Из приведенной формулы следует, что превышение на 8 (град.) сверх допустимой, снижает срок службы в 2 раза.
Рис. 5.1. Зависимости Р, ∆РT и τ от времени в продолжительном режиме работы (S1): у – установившаяся температура превышения двигателя; Р – мощность на валу; Рт – тепловые потери
За температуру окружающей среды принимают стандартные значения ср.ст. = 40 0 С.
При этом работа двигателя с номинальной мощностью не вызывает нагрева обмоток до температуры, превышающей предельно допустимую для данного класса изоляции доп.