Предварительный расчет мощности электродвигателя и его выбор

С использованием данных нагрузочной диаграммы рассчитываем среднеквадратичное значение мощности по формуле:

,

где P_к – мощность на к-ом участке диаграммы, Вт;

t_к – длительность к-ого участка, с;

Мощность двигателя для повторно-кратковременного режима работы P_д находится по формуле

,

где k₂ – коэффициент, учитывающий величину и длительность динамических нагрузок электропривода, а также потери в механических передачах и в электродвигателе; k₂ = 1, 3 – 2.0;

ПВ_ф – фактическое значение относительной продолжительности включения двигателя;

ПВ_к – ближайшее к ПВ_ф каталожное значение относительной продолжительности включения для заданного типа двигателя; ПВ_к = 40 %.

Теперь выбирается двигатель подходящего по условиям эксплуатации конст­руктивного исполнения. Причем его номинальная мощность при должна быть не­сколько больше .

По каталогу выбираем краново-металлургический асинхронный двигатель с фазным ротором типа МТ 71-10, 380 В, ПВ= 25 %, со следующими каталожными данными: P_н=80 кВт, n_н=582 об/мин, r_c=0.0275 Ом, r_p=0.0266 Ом, X_c=0.113 Ом, X_p=0.068 Ом, k_r=1.4641, J=10 кг*м².

4. Расчет приведенных статических моментов, моментов инерции системы электрический двигатель – рабо­чая машина

Для того чтобы можно было рассчитать статические и динамические характе­ристики электропривода, необходимо все статические и динамические нагрузки при­вести к валу двигателя. При этом должны учитываться не только передаточное число редуктора, но и постоянные потери в двигателе.

4.1.1 Передаточное число j_р определяем по формуле:

,

4.1.2 Номинальная скорость двигателя, вычисляется по формуле:

;

4.1.3 Номинальный кпд двигателя переменного тока:

4.1.4 Потери холостого хода двигателя (постоянные потери) можно определить, приняв их равными переменным потерям в номинальном режиме работы:

4.1.5 Момент постоянных потерь двигателя:

4.1.6 Приведенные к валу двигателя статические моменты системы электродвигатель – рабочая машина на каждом участке работы рассчитываются по формулам:

4.2 Суммарный момент инерции J находим по формуле:

J = δ · J_дв + J_пр.р,

где δ – коэффициент, учитывающий момент инерции остальных элементов электродвигателя; δ = 1, 5;

J_дв – момент инерции якоря двигателя;

J_пр.р – приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции движущихся частей рабочей машины и связанного с ним груза, вычисляется по формуле:

;

5. Расчет приближенной нагрузочной диаграммы электродвига­теля

Расчет на данном этапе работы приближенной нагрузочной диаграммы двигателя, когда еще не рассчитаны статические характеристики и не оп­ределены способы пуска и торможения двигателя, позволяет выполнить предвари­тельную проверку двигателя по нагреву и тем самым сущест­венно снизить затраты времени на работу в случае, когда предварительно выбранный двигатель окажется неподходящим.

5.1 Номинальный момент двигателя:

5.2 Максимальный (пусковой) момент:

5.3 Момент переключения (минимальный):

5.4 Средний пусковой момент:

5.5 Средний тормозной момент:

5.6 Динамические моменты определяются следующим образом:

5.7 Зная значения динамических моментов, определяем ускорения:

5.8 Далее определяем времена пусков и торможений:

5.9 Углы поворота вала двигателя за время пусков и торможений:

5.10 Угол поворота вала двигателя, эквивалентный длине перемещения рабочего органа:

5.11 Угол поворота вала двигателя за время установившегося движения:

5.12 Время установившегося движения: