Вибір електродвигуна за потужністю

Розрахунок приводу машин починають з вибору потужності електродвигуна та його частоти обертання, визначення загального передатного числа та розбивання його за ступенями. Вихідними даними для цієї частини розрахунків є наведені у завданні дані на проектування: вихідна потужність, частота обертання валів та кінематична схема приводу. Іноді замість потужності задається колова сила на барабані транспортера та швидкість стрічки. У деяких випадках додатково задається режим роботи привода, що характеризується циклограмою змін навантаження у залежності від часу, кількістю змін роботи на добу, строком служби привода та короткотерміновим перевантаженням.

Отже первинною метою у розрахунках приводів є вибір електродвигуна, тому виникає потреба ознайомити студентів з електродвигунами та їх призначенням.

У приводах загального призначення, як правило, використовують електродвигуни загального призначення, наприклад, серії 4А.

У порівнянні з іншими електродвигунами вони мають деякі переваги: простота конструкції, мала вартість, простота обслуговування, робота від трифазної мережі змінного струму без перетворювачів. Їх недоліки у порівнянні з синхронними двигунами - менший коефіцієнт корисної дії (ККД) та обмежена можливість регулювання кутової швидкості.

Однак для багатьох промислових приводів ці недоліки несуттєві, і трифазні асинхронні двигуни завдяки переліченим перевагам є найбільш розповсюдженими у промисловості. У курсових проектах з деталей машин, як правило, слід вибирати саме такі електродвигуни, за винятком окремих випадків, обумовлених технічним завданням на проект.

1 – порядковий номер серії;

2 – рід двигуна (А – асинхронний);

3 – виконання двигуна за способом захисту від навколишнього середовища (Н ‑ захищені; відсутність знаку означає - закриті обдувні);

4 – виконання двигуна за матеріалом станини та щитків (А – станина та щитки алюмінієві; X – станина алюмінієва, щитки чавунні; відсутність знаку означає, що станина та щитки чавунні або сталеві);

5 – висота осі обертання (три або дві цифри);

6 – розмір за довжиною станини S, М або L;

7 – довжина осердя статора А або В;

8 –кількість полюсів (2, 4, 6, 8, 12);

9 – кліматичне виконання та категорія розміщення.

Приклад позначення асинхронного короткозамкненого захищеного двигуна, четвертої серії зі станиною та щитками з чавуну, з висотою осі обертання 280 мм, встановленим розміром за довжиною станини М, двополюсного, кліматичного виконання Y, категорії 3:

Двигун 4АН280М2Y3 ГОСТ 19523-81.

В зв'язку з тим, що у каталозі наведені показники для великої кількості типів електродвигунів, то для остаточного вибору двигуна слід знати, який двигун задовольняє умовам експлуатації приводу.

У разі тривалого постійного або слабкозмiнного навантажування електродвигун слід вибирати згідно з каталогом за номінальною потужністю.

За повторно-змінного режиму слід вибирати електродвигун з підвищеним пусковим моментом, якщо механізм або машина, що обслуговується, часто вмикається або вимикається, має підвищений статичний опір та значні динамічні моменти у період пуску.

Якщо в кінематичній схемі приводу є відцентрова муфта (як правило, вмонтована у ведучий шків пасової передачі, призначення якої є розгін машини з великими маховими масами при двигуні з малим пусковим моментом та забезпечення плавності пуску), то виникає потреба застосування електродвигунів з підвищеним пусковим моментом.

Електродвигун для приводу вибирають за споживаною потужністю на вихідному валу приводу з урахуванням всіх втрат у кінематичних ланцюгах приводу. В загальному вигляді потужність , що споживається від електродвигуна, з урахуванням цих втрат, визначається за формулою

,

(3.1)

де – кількість потоків потужності; – потужність і -го потоку на виході приводу, кВт; – загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) кінематичного ланцюга привода і -го потоку потужності, який визначається за формулою

,

(3.2)

де , ,.. - ККД окремих ланок кінематичного ланцюга приводу і -го потоку потужності, орієнтовні значення яких з урахуванням втрат у підшипниках наведені у табл. 3.1; – кількість окремих ланок кінематичного ланцюга (окремих передач, муфт).

Розглянемо, як приклад, два варіанти завдань на курсовий проект з курсу “Деталі машин” (рис. 3.1).

Перший варіант – однопотоковий привод (рис. 3.1, а).

Споживана потужність від електродвигуна (для цього варіанту завдання ) буде:

(3.3)

де – потужність на вихідному валу привода, кВт; – загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу.

Загальний ККД визначається, як добуток коефіцієнтів корисної дії усіх кінематичних пар, що входять до привода (табл. 3.1):

(3.4)

де – ККД клинопасової передачі; - ККД циліндричної передачі; – ККД ланцюгової передачі; – ККД відцентрової муфти;

Номінальна потужність двигуна вибирається за табл. 3.2 (ГОСТ 19523‑81). При цьому величина повинна бути найближчою більшою від розрахованої споживаної потужності двигуна , тобто . Допускається перевантаження, але не більше ніж на 6…7 %. В протилежному випадку при тривалій роботі можливий перегрів двигуна.

Другий варіант – двопотоковий привод (рис. 3.1, б). Споживана потужність електродвигуна при буде:

(3.5)

де , – вихідна потужність приводу першого та другого потоків; , – загальний ККД, відповідно кінематичних ланцюгів приводу першого та другого потоків потужності.

Загальний ККД для першого потоку:

(3.6)

де – ККД клинопасової передачі.

Значення ККД різних кінематичних пар наведені вище (див. табл. 3.1).

Загальний ККД для другого потоку:

(3.7)

де – ККД клинопасової передачі; – ККД зубчастої передачі швидкохідного ступеня; – ККД зубчастої передачі тихохідного ступеня; – ККД ланцюгової муфти.

Після визначення ККД , та за формулою (3.5) знаходять споживану потужність електродвигуна. Електродвигун за потужністю (ГОСТ 19523‑81) вибирають, як і для однопотокового приводу (1-й варіант).

В зв’язку з тим, що вибраний за ГОСТ 19523-81 електродвигун може працювати, як з перевантаженням, так і з недовантаженням, то при розрахунках приводу слід виходити не з табличного значення його потужності, а з споживаної потужності, визначеної за формулами (3.3) та (3.5), яку фактично буде розвивати двигун за сталого режиму роботи.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 100; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!