2.10.3. Определение номинальной мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы

П ри выборе мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы (рис. 2.9) необходимо учитывать продолжительность включения (ПВ) двигателя, которая определяется по нагрузочной диаграмме

,

где t_р - суммарное время работы двигателя;

t_п - суммарное время пауз в работе двигателя.

Для повторно-кратковременного режима выпускается серия специальных машин, рассчитанных на работу в этом режиме. В каталогах указывается номинальная мощность двигателя Р_ном при определенной продолжительности включения.

Приняты следующие стандартные значения продолжительности включения (ПВ)_ном: 15, 25, 40, 60%.

Электроприводы в производственных условиях работают по более сложным реальным нагрузочным диаграммам при повторно-кратковременном режиме работы (рис. 2.10,а). В этом случае реальные нагрузочные диаграммы рис. 2.10,а заменяют эквивалентным рис. 2.10, б. Временные интервалы на рис. 2.10,б

,

Эквивалентное значение мощности, момента или тока определяют по формулам

;

;

.

Если фактическое значение продолжительности включения отличается от стандартного, то выбирается значение ПВ из стандартного ряда наиболее близкое к фактическому и выполняется перерасчет эквивалентного значения Р_э^' ,М_э^' или I_э^'

; ; .

По полученному эквивалентному значению мощности и по выбранному стандартному значению ПВ_ном в каталоге выбирают двигатель с номинальной мощностью по условию

Р_ном ≥ Р'_э.

2.10.4. Определение номинальной мощности двигателя для кратковременного режима работы

Для кратковременного режима работы (рис. 2.4) выпускается специальная серия электрических машин. В каталогах указывается номинальная мощность двигателя Р_ном при нормируемом времени их работы, составляющем 25, 30, 60 и 90 минут.

Это означает, что, например, двигатель, имеющий номинальные данные Р_ном=10 кВт и t_р=30 мин может работать при указанной мощности не более 30 минут, а далее он должен быть отключен от сети до полного охлаждения.

При выборе двигателя для кратковременного режима необходимо учитывать следующие особенности:

-если продолжительность работы в кратковременном режиме t_р≤20 мин, то выбор двигателей производят только по перегрузочной способности;

- при продолжительности работы t_р>20 мин, выбор двигателя производится по нагреву.

2.11. Проверка двигателей на перегрузочную способность

Выбранный по нагреву двигатель необходимо проверить на перегрузочную способность. Двигатель должен преодолевать наибольший момент М_нб сопротивления производственного механизма, приведенный к валу двигателя.

Значение наибольшего момента определяют по нагрузочной диаграмме. Если нагрузочная диаграмма задана зависимостью момента от времени М=f(t), наибольшему моменту М_нб соответствует самое большое значение момента.

Если нагрузочная диаграмма задана зависимостью мощности от времени Р=f(t), то наибольший момент М_нб определяют по наибольшему значению мощности по нагрузочной диаграмме М_нб= .

Если нагрузочная диаграмма задана зависимостью тока двигателя от времени I=f(t), то наибольший момент М_нб определяют через наибольшее значение мощности, соответствующее самому большому значению тока на нагрузочной диаграмме

Для асинхронных двигателей

М_нб= ,

если максимальный ток соответствует режиму пуска, то в формулу необходимо подставлять значения тока и коэффициента мощности, соответствующие пусковым значениям, которые могут достигать I_пуск=(5÷7)I_ном и cosφ_пуск=0,08÷0,15.

Для двигателей постоянного тока:

-при параллельном возбуждении М_нб= ,

-при независимом возбуждении М_нб= ,

где р_В = 0,03÷0,07 – относительное значение мощности в цепи возбуждения.

Условие обеспечения перегрузочной способности двигателя с учетом допустимого снижения напряжения сети на 5% (U=0.95U_ном) можно представить в виде:

- для асинхронных двигателей М_нб≤0,95²μМ_ном;

- для двигателей постоянного тока, питаемых от регулируемых источников напряжения М_нб≤μМ_ном,

где μ= М_мах/М_ном – кратность максимального момента.