Výber elektromotora

Podmienky pre výber elektromotora

Výber jedného z katalógových typov elektromotorov sa považuje za správny, ak sú splnené nasledujúce podmienky:

a) najúplnejšia zhoda elektromotora s pracovným strojom (pohonom) z hľadiska mechanických vlastností. To znamená, že elektromotor musí mať takú mechanickú charakteristiku, aby dokázal poskytnúť pohonu potrebné hodnoty otáčok a zrýchlenia ako počas prevádzky, tak aj pri rozbehu;

b) maximálne využitie výkonu elektromotora počas prevádzky. Teplota všetkých aktívnych častí elektromotora v najťažších prevádzkových režimoch by mala byť čo najbližšie k teplote vykurovania stanovenej normami, ale nemala by ju prekročiť;

c) konštrukčná kompatibilita elektromotora s pohonom a podmienkami prostredia;

d) súlad elektromotora s parametrami jeho elektrickej siete.

Na výber elektromotora sú potrebné nasledujúce počiatočné údaje:

a) názov a typ mechanizmu;

b) maximálny výkon hnacieho hriadeľa mechanizmu, ak je režim prevádzky nepretržitý a zaťaženie je konštantné, av iných prípadoch - grafy zmien výkonu alebo momentu odporu v závislosti od času;

c) rýchlosť otáčania hnacieho hriadeľa mechanizmu;

d) spôsob kĺbového spojenia mechanizmu s hriadeľom elektromotora (v prítomnosti ozubených kolies je uvedený typ prevodu a prevodový pomer);

e) veľkosť počiatočného krútiaceho momentu, ktorý musí zabezpečiť elektromotor na hnacom hriadeli mechanizmu;

f) limity regulácie rýchlosti hnacieho mechanizmu s uvedením horných a dolných hodnôt otáčok a zodpovedajúcich hodnôt výkonu a krútiaceho momentu;

g) povaha a kvalita (plynulosť, gradácia) požadovanej regulácie rýchlosti;

h) frekvencia spustenia alebo zapojenia pohonu do jednej hodiny; i) environmentálne charakteristiky.

Výber elektromotora na základe zváženia všetkých podmienok sa vykonáva podľa katalógových údajov.

Pre rozšírené mechanizmy je výber elektromotora značne zjednodušený vďaka údajom obsiahnutým v príslušných informáciách výrobcov a obmedzuje sa na špecifikáciu typu elektromotora vo vzťahu k parametrom siete a povahe prostredia. .

Výber elektromotorov podľa výkonu

Voľba výkonu elektromotora musí byť vykonaná v súlade s povahou zaťaženia pracovného stroja. Tento charakter sa hodnotí z dvoch dôvodov:

a) podľa nominálneho režimu prevádzky;

b) prostredníctvom zmien množstva spotrebovanej energie.

Rozlišujú sa tieto prevádzkové režimy:

a) dlhá (dlhá), keď je pracovná doba taká dlhá, že zahrievanie elektromotora dosiahne svoju stabilnú hodnotu (napríklad pre čerpadlá, dopravné pásy, ventilátory atď.);

b) krátkodobé, kedy doba prevádzky nestačí na to, aby elektromotor dosiahol teplotu ohrevu zodpovedajúcu danému zaťaženiu, a naopak doby odstavenia postačujú na ochladenie elektromotora na teplotu okolia . V tomto režime môžu pracovať elektromotory so širokou škálou mechanizmov;

c) s prerušeniami - s relatívnym pracovným cyklom 15, 25, 40 a 60% s trvaním jedného cyklu nepresahujúcim 10 minút (napríklad pre žeriavy, niektoré stroje na rezanie kovov, jednopolohové zváracie motory-generátory, atď.).

V závislosti od zmien hodnoty spotreby energie sa líšia tieto prípady:

a) konštantné zaťaženie, keď je množstvo energie spotrebovanej počas prevádzky konštantné alebo má mierne odchýlky od priemernej hodnoty, ako napríklad pri odstredivých čerpadlách, ventilátoroch, kompresoroch s konštantným prietokom vzduchu atď.;

b) premenlivé zaťaženie, keď sa množstvo spotrebovanej energie pravidelne mení, ako napríklad pri rýpadlách, žeriavoch, niektorých strojoch na obrábanie kovov atď.;

c) pulzujúca záťaž, keď sa množstvo spotrebovanej energie neustále mení, ako sú piestové čerpadlá, čeľusťové drviče, sitá atď.

Výkon motora musí spĺňať tri podmienky:

a) normálne zahrievanie počas prevádzky;

b) dostatočná kapacita preťaženia;

c) dostatočný rozbehový moment.

Všetky elektromotory sú rozdelené do dvoch hlavných skupín:

a) na dlhodobú prácu (bez obmedzenia doby zaradenia);

b) pre prerušovanú prevádzku so spínacími časmi 15, 25, 40 a 60 %.

Pre prvú skupinu katalógy a pasy ukazujú nepretržitý výkon, ktorý môže elektromotor vyvíjať na neurčitý dlhý čas, pre druhú skupinu - výkon, ktorý môže elektromotor vyvinúť, pracujúci prerušovane počas ľubovoľne dlho s určitým otočením. - podľa trvania.

Za správne zvolený sa vo všetkých prípadoch považuje taký elektromotor, ktorý pri práci s bremenom podľa harmonogramu určeného pracovným strojom dosiahne plné prípustné zahriatie všetkých jeho častí. Voľba elektromotorov s tzv „Výkonová rezerva“, založená na čo najväčšom zaťažení podľa harmonogramu, vedie k nedostatočnému využitiu elektromotora, a teda k zvýšeným kapitálovým a prevádzkovým nákladom v dôsledku zníženia účinníkov a účinnosti.

Prílišné zvýšenie výkonu motora môže viesť aj k trhaniu pri akcelerácii.

Ak musí elektromotor pracovať dlhú dobu s konštantným alebo mierne sa meniacim zaťažením, potom určenie jeho výkonu nie je ťažké a vykonáva sa podľa vzorcov, ktoré zvyčajne zahŕňajú empirické koeficienty.

Oveľa náročnejšie je zvoliť si výkon elektromotorov v iných režimoch prevádzky.

Krátkodobé zaťaženie sa vyznačuje tým, že doby zaradenia sú krátke a prestávky postačujú na úplné ochladenie elektromotora. V tomto prípade sa predpokladá, že zaťaženie elektromotora počas periód spínania zostáva konštantné alebo takmer konštantné.

Aby sa elektromotor správne využíval na vykurovanie v tomto režime, je potrebné ho voliť tak, aby jeho trvalý výkon (uvádzaný v katalógoch) bol menší ako výkon zodpovedajúci krátkodobému zaťaženiu, t.j. elektromotor má v obdobiach svojej krátkodobej prevádzky tepelné preťaženie.

Ak sú doby prevádzky elektromotora výrazne kratšie ako čas potrebný na jeho úplné zahriatie, ale prestávky medzi periódami zapnutia sú výrazne kratšie ako doba úplného ochladenia, dochádza k opakovanému krátkodobému zaťaženiu.

V praxi by sa mali rozlišovať dva typy takejto práce:

a) zaťaženie počas doby prevádzky je konštantné, a preto je jeho graf znázornený obdĺžnikmi striedajúcimi sa s prestávkami;

b) zaťaženie počas pracovnej doby sa mení podľa viac alebo menej zložitého zákona.

V oboch prípadoch sa problém výberu elektromotora z hľadiska výkonu dá vyriešiť analyticky aj graficky. Obe metódy sú pomerne komplikované, preto sa odporúča zjednodušená metóda ekvivalentnej veľkosti, ktorá zahŕňa tri metódy:

a) rms prúd;

b) odmocnina;

c) odmocninový moment.

Kontrola mechanickej preťaženosti elektromotora

Po voľbe výkonu elektromotora podľa vykurovacích podmienok je potrebné skontrolovať mechanickú schopnosť preťaženia elektromotora, t.j. uistiť sa, že maximálny zaťažovací moment podľa harmonogramu počas prevádzky a rozbehový moment neklesnú prekročiť maximálnu hodnotu momentu momentu podľa katalógu.

U asynchrónnych a synchrónnych elektromotorov je hodnota dovoleného mechanického preťaženia určená ich pretáčacím elektromagnetickým momentom, pri dosiahnutí ktorého sa tieto elektromotory zastavia.

Súčin maximálnych krútiacich momentov vzhľadom na menovitý výkon by mal byť 1,8 pre trojfázové asynchrónne motory so zbernými krúžkami a najmenej 1,65 pre rovnaké motory s kotvou nakrátko. Násobok maximálneho krútiaceho momentu synchrónneho elektromotora musí byť tiež minimálne 1,65 pri menovitom napätí, frekvencii a budiacom prúde, s účinníkom 0,9 (pri predbiehacom prúde).

Prakticky majú asynchrónne a synchrónne elektromotory mechanickú preťažiteľnosť až 2-2,5 a u niektorých špeciálnych elektromotorov sa táto hodnota zvyšuje na 3-3,5.

Prípustné preťaženie jednosmerných motorov je dané prevádzkovými podmienkami a podľa GOST je od 2 do 4 na krútiaci moment, spodná hranica platí pre elektromotory s paralelným budením a horná pre elektromotory so sériovým budením.

Ak sú napájacie a distribučné siete citlivé na zaťaženie, potom je potrebné skontrolovať mechanickú kapacitu preťaženia s prihliadnutím na straty napätia v sieťach.

Pri asynchrónnych elektromotoroch nakrátko a synchrónnych elektromotoroch musí byť násobok rozbehového momentu minimálne 0,9 (vzhľadom na menovitú hodnotu).

V skutočnosti je počiatočný multiplikátor krútiaceho momentu v elektromotoroch s dvojitými veveričkami a hlbokými drážkami oveľa vyšší a dosahuje 2-2,4.

Pri výbere výkonu elektromotora treba brať do úvahy, že frekvencia spínania ovplyvňuje zahrievanie elektromotorov.Prípustná frekvencia spínania závisí od normálneho sklzu, krútiaceho momentu zotrvačníka rotora a frekvencie záberového prúdu.

Asynchrónne elektromotory bežných typov neumožňujú zaťaženie od 400 do 1000 a elektromotory so zvýšeným sklzom - od 1100 do 2700 štartov za hodinu. Pri štartovaní pod zaťažením sa výrazne zníži prípustný počet štartov.

Štartovací prúd elektromotorov s rotorom vo veveričke je veľký a táto okolnosť je dôležitá v podmienkach častých štartov a najmä so zvýšeným časom zrýchlenia.

Na rozdiel od elektromotorov s fázovým rotorom, pri ktorých sa časť tepla vznikajúceho pri štartovaní uvoľňuje v reostate, t.j. mimo stroja sa pri motoroch s klietkou nakrátko všetko teplo uvoľňuje do samotného stroja, čo spôsobuje jeho zvýšené zahrievanie. Voľba výkonu týchto elektromotorov preto musí byť vykonaná s ohľadom na zahrievanie pri viacnásobnom štarte.