Эквивалентный режим работы двигателя

Режимы работы электродвигателей

Режимы работы асинхронного электродвигателя

При выборе электродвигателя нужно учитывать довольно много параметров, таких как: номинальная мощность, число оборотов в минуту, способ монтажного крепления, габаритные размеры, климатическое исполнение, степень защиты и так далее.
Немаловажным параметром при выборе эл двигателя является номинальный режим работы электродвигателя. В этой статье мы рассмотрим режимы работы электродвигателей и объясним, почему так важно учитывать этот фактор.

В режиме работы электродвигателя S1 агрегат продолжительное время работает от сети напряжения с неизменной нагрузкой. Постепенно разогревается до рабочей температуры, а параметры работы остаются неизменными. Большинство общепромышленных электродвигателей имеют именно такой режим работы. Характеризуется определенной относительной продолжительностью включений ПВ -100%.

При включении в сеть агрегат достигает постоянной нагрузки в течение десяти, тридцати, 60 или 90 минут. Времени недостаточно для достижения максимального нагрева, а когда не работает, электромотор остывает до внешних температур. Применяется в устройствах подающих рабочие вещества, например нефть, газ или воду. Применяется, к примеру, в запорных устройствах.

Электродвигатель так же не достигает максимального нагрева, но в отличие от S2 при остановке не остывает до внешней температуры. Применяется для привода в башенных кранах , в оборудовании для работы лифтов и эскалаторов. Агрегаты работают при ПВ 15, 25, 40, 60%.

• S4 – режим S3 с частыми пусками

Продолжительность работы и число пусков примерно одинаковы, включений в час: 30, 60, 120 и 240. Режим циклический, пуск-работа-остановка и так далее по кругу.

• S5 – Режим повторно –кратковременный с добавлением электрического торможения

В конце каждого цикла агрегат принудительно останавливается.

• S6 – Периодический режим (нагрузка на электродвигатель кратковременная)

Повторяющиеся циклы работы, однако, агрегат не успевает нагреться до постоянной температуры, но и не успевает остыть. Чередование холостого хода с нагрузкой на агрегат.

• S7 – Периодический (нагрузка кратковременна и торможение в конце)

Аналогично S6, но добавлено торможение электродвигателя в конце каждого цикла.

• S8 – Периодический режим (нагрузка кратковременна и изменяется с изменениями скорости вращения механизма)

Происходят взаимосвязанные циклические изменения нагрузки электродвигателя и скорости вращения его вала.

• S9 – Особый (периодические изменения нагрузки агрегата и частоты вращения)

Читайте также:  Соренто с двигателем 2 4 расход бензин

Изменения происходят произвольным образом. Допускается работа с перегрузкой.

Как Вы видите, каждый режим работы предназначен для достижения определенных целей. Использовать электродвигатель с режимом несоответствующим условиям эксплуатации крайне не рекомендуется. Агрегат проработает непродолжительное время или вообще прекратит свою работу сразу после первого цикла включения. Конструктивная особенность эл двигателя каждого режима работы индивидуальна. Если Вы сомневаетесь и нужна консультация, обратитесь к нашим специалиста

Источник

Проверка допустимой нагрузки двигателя по методам эквивалентного момента и эквивалентной мощности

Метод эквивалентного момента основан на том, что в двигателях, работающих при Ф=constмомент пропорционален току. Так, в случае двигателей постоянного тока с независимым возбуждением.

С некоторыми допущениями он может быть использован и для проверки мощности АД, работающих при нагрузках, близких к номинальной. Момент АД

.

При тех реальных нагрузках, при которых обычно работает АД, cos2изменяется не столь значительно, и с некоторой погрешностью его можно считать постоянным. Т.к.ФАД равенconst, можно положить, чтоMI2.

Умножая обе части выражения для Iэна некоторый коэффициент пропорциональности, получим

.

Условие правильности выбора двигателя: МэМн. В случае, когдаФconst, этим методом непосредственно пользоваться нельзя, но если внести поправки в нагрузочную диаграмму электропривода, то ординаты графика момента можно сделать пропорциональными току и методом эквивалентного момента можно будет пользоваться.

несение поправок рассмотрим на примере трехпериодного графика. В установившемся режиме двигатель должен работать с ослабленным потокомФсо скоростьюмаксосн.

На участках диаграммы, где двигатель работает с Ф=Фн, ординаты графика момента пропорциональны току (до точки А). Приоснэти ординаты не пропорциональны току (от точки А до точки В).

Если при Ф=Фндвигатель, развивая моментМпотребляет из сети токIя, то при ослабленном потокеФ, развивая тот же момент, он будет потреблять больший токIя. Таким образом на участках работы сФграфик момента не отражает картины нагрева двигателя.

Исходя из равенства моментов, при работе с полным и ослабленным потоком, можно определить величину поправок, которую нужно ввести в график момента, чтобы его ординаты были пропорциональны току

Отношение можно заменить отношением скоростей. Пренебрегая падением напряжения в цепи якоря, можно считатьи, следовательно, получим.

Умножив ординаты графика момента на участке работы двигателя с ослабленным потоком (от точки А до точки В) на отношение , где— фактическая скорость при ослабленном потоке, получим новый график, ординаты которого пропорциональны потоку. Следовательно, для проверки мощности предварительно выбранного двигателя можно теперь использовать выражение дляМэ.

Читайте также:  Разная компрессия в цилиндрах троит двигатель

В электроприводах, работающих с мало меняющейся скоростью, т.е. при , мощностьР=М·будет пропорциональна моменту. В этом случае для проверки правильности выбора мощности двигателя можно находить значение эквивалентной мощностиРэ, пользуясь графиком мощности двигателя, полученным расчетным или экспериментальным путем. При этом должно соблюдаться условие

.

Область применения этого метода ограничивается случаями работы двигателя независимого возбуждения, АД и СД при =const, т.е. режимами работы, не включающими периоды пуска и торможения.

Выбор мощности двигателя при длительной неизменной нагрузке

К механизмам, работающим длительно с практически неизменной нагрузкой, относятся многие вентиляторы, компрессоры, центробежные насосы, дымососы, транспортеры и т.п. Поскольку эти механизмы пускаются редко, влияние пускового режима на процесс нагрева двигателя ничтожно. Лишь в некоторых случаях приходится проверять достаточность развиваемого двигателем пускового момента.

В таком режиме температура двигателя достигает установившегося значения уи двигатель, выбранный правильно, может работать сколь угодно долго без перегрева сверх допустимого предела, если температура окружающей среды не превышает 40°С.

Выбор двигателя при этом режиме сводится к тому, что если известна мощность статической нагрузки Рc, то нет необходимости проверять двигатель по нагреву или перегрузке во время работы. Достаточно выбрать двигатель с номинальной мощностью. При этом можно быть уверенным, что она является наибольшей допустимой, т.к. завод-изготовитель произвел уже все расчеты и испытания, исходя из максимального использования материалов при номинальной мощности двигателя.

В тех случаях, когда нагрузка (Рcмеханизма) заранее неизвестна, она определяется по формулам с использованием коэффициентов, полученных из многочисленных опытов, а в некоторых случаях, например, для малоизученных или новых механизмов, ее приходится определять, прибегая к снятию нагрузочных диаграмм самопишущими приборами на имеющихся в эксплуатации аналогичных установках.

Расчетная мощность для насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров (транспортеров), тележек может быть вычислена по следующим формулам:

, где

V– производительность м 3 /с;

Н– для насосов – высота напора, равная сумме высот всасывания и нагнетания, м; для вентиляторов и компрессоров – давление газа кгс/м 2 и кгс/см 2 ;

 — плотность перекачиваемой жидкости т/м 3 ;

Аи,Аа– соответственно удельная работа изотермического и адиабатического сжатия (дается в справочниках)

Читайте также:  Как запускается двигатель акцент

F– тяговое усилие, кгс;

KT– коэффициент, равный 4–6 для подшипников качения и 68 для подшипников скольжения;

7,5– удельное тяговое усилие, кгс/тс.

Мощность выбираемого двигателя должна содержать запас по сравнению с расчетными величинами не менее 510% с увеличением до 3040% для двигателей мощностью до 5кВт и 70100% до 1кВт.

В тех случаях, когда температура окружающей среды ниже стандартной, двигатель может быть загружен выше своей номинальной мощности, а если выше – его следует недогружать. Двигатель правильно выбранной мощности при номинальной нагрузке и t°о.ср=40°Спри длительном режиме работы должен быть нагрет додоп

, где .

Если tо.сротличается от 40°С на, то для сохранения той же предельно допустимой температуры перегревадоп, допустимое превышение температуры должно быть уменьшено или увеличено на. Для этого ток двигателя должен иметь значениеи переменные потери будут.

, где

Источник

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

20.11.2015

Выбор электродвигателей по эквивалентным параметрам

где Р = const — постоянные потери, не зависящие от нагрузки двигателя; Рп = kI 2 — переменные потери, зависящие от нагрузки (это потери в меди обмоток двигателя); k — коэффициент пропорциональности.

При переменной нагрузке двигателя за интервал времени dt выделяется количество теплоты:

где Iэк — ток двигателя при эквивалентной нагрузке.

Приравнивая Q и Qэк, получим:

При определении эквивалентных величин необходимо вычислить определенные интегралы. Методы решения их выявляют способом задания подынтегральной функции. При аналитическом задании интеграл определяют аналитически. При графическом, как это чаще всего бывает, используются графические или графоаналитические методы решения.

По значению эквивалентного параметра выбирают электродвигатель, причем номинальный параметр должен быть больше эквивалентного. Номинальная мощность двигателя при этом должна соответствовать его режиму работы.

Выбираемый двигатель также должен быть проверен на допустимую перегрузку из условия:

где Mmax — максимальное значение момента фактической нагрузки двигателя: λ — допустимый коэффициент перегрузки двигателя по моменту.

В заключение следует отметить, что из всех рассмотренных методов наиболее точными являются методы средних потерь и среднего квадратичного тока, поэтому их использование предпочтительно.

Методы средних квадратичных момента и мощности не применимы для двигателей, у которых магнитный поток не остается постоянным (двигатели с последовательным и смешанным возбуждением).

Источник

Adblock
detector