Val av elmotor

Villkor för val av elmotor

Valet av en av katalogtyperna av elmotorer anses vara korrekt om följande villkor är uppfyllda:

a) den mest fullständiga överensstämmelsen mellan elmotorn och arbetsmaskinen (drivningen) när det gäller mekaniska egenskaper. Detta innebär att elmotorn måste ha en sådan mekanisk egenskap att den kan förse drivenheten med de nödvändiga värdena för hastighet och acceleration både under drift och vid uppstart;

b) maximal användning av elmotorns effekt under drift. Temperaturen på alla aktiva delar av elmotorn i de mest allvarliga driftlägena bör vara så nära uppvärmningstemperaturen som möjligt som bestäms av normerna, men inte överstiga den;

c) elmotorns kompatibilitet med drivningen och miljöförhållandena när det gäller design;

d) överensstämmelse med elmotorn med parametrarna för dess kraftnät.

För att välja en elmotor krävs följande initiala data:

a) Namn och typ av mekanism.

b) den maximala effekten hos mekanismens drivaxel, om driftsättet är kontinuerligt och belastningen är konstant, och i andra fall - grafer över förändringar i kraft eller motståndsmoment som en funktion av tiden;

c) rotationshastigheten för mekanismens drivaxel;

d) metoden för artikulation av mekanismen med elmotorns axel (i närvaro av växlar anges typen av transmission och transmissionsförhållandet);

e) storleken på det initiala vridmomentet som måste tillhandahållas av elmotorn på mekanismens drivaxel;

(f) hastighetskontrollgränserna för drivmekanismen, som visar de övre och nedre hastighetsvärdena och motsvarande effekt- och vridmomentvärden;

g) Den erforderliga hastighetskontrollens art och kvalitet (jämnhet, gradering).

(h) Frekvens för start eller inkoppling av drivenheten inom en timme. i) miljöegenskaper.

Valet av en elmotor baserat på alla förhållanden görs enligt katalogdata.

För utbredda mekanismer är valet av en elmotor avsevärt förenklat på grund av de uppgifter som finns i den relevanta informationen från tillverkarna, och handlar om att specificera typen av elmotor i förhållande till nätverkets parametrar och miljöns natur. .

Val av elmotorer efter kraft

Valet av elmotorns kraft måste göras i enlighet med arten av belastningar på arbetsmaskinen. Denna karaktär bedöms på två grunder:

a) enligt det nominella driftsättet;

b) genom förändringar i mängden energi som förbrukas.

Följande driftlägen urskiljs:

a) lång (lång), när arbetstiden är så lång att uppvärmning av elmotorn når sitt stabila värde (till exempel för pumpar, transportband, fläktar etc.);

b) kortsiktigt, när driftsperiodens varaktighet är otillräcklig för att elmotorn ska nå den uppvärmningstemperatur som motsvarar den givna belastningen, och avstängningsperioderna tvärtom är tillräckliga för att kyla elmotorn till omgivningstemperaturen . Elmotorer med en mängd olika mekanismer kan fungera i detta läge;

c) med avbrott - med en relativ arbetscykel på 15, 25, 40 och 60 % med en varaktighet på en cykel som inte överstiger 10 minuter (till exempel för kranar, vissa metallskärningsmaskiner, enstationssvetsmotorer-generatorer, etc.).

Beroende på förändringarna i energiförbrukningsvärdet skiljer sig följande fall:

a) konstant belastning när mängden effekt som förbrukas under drift är konstant eller har små avvikelser från medelvärdet, såsom för centrifugalpumpar, fläktar, konstantluftkompressorer, etc.;

b) variabel belastning, när mängden energi som förbrukas ändras periodiskt, såsom för grävmaskiner, kranar, vissa metallskärningsmaskiner etc.;

c) pulserande belastning när mängden förbrukad effekt ändras kontinuerligt, såsom kolvpumpar, käftkrossar, siktar etc.

Motoreffekten måste uppfylla tre villkor:

a) normal uppvärmning under drift;

b) tillräcklig överbelastningskapacitet;

c) tillräckligt startmoment.

Alla elmotorer delas in i två huvudgrupper:

a) för långsiktigt arbete (utan begränsning av varaktigheten av inkluderingen);

b) för intermittent drift med kopplingstider på 15, 25, 40 och 60 %.

För den första gruppen visar katalogerna och passen den kontinuerliga kraften som elmotorn kan utveckla under en obestämd lång tid, för den andra gruppen - kraften som elmotorn kan utveckla, som arbetar intermittent under en godtycklig lång tid med en viss tur -efter varaktighet.

Korrekt vald i alla fall anses en sådan elektrisk motor, som, som arbetar med belastningen enligt schemat som bestäms av arbetsmaskinen, når den fulla tillåtna uppvärmningen av alla dess delar. Valet av elmotorer med den sk "Power reserve", baserat på största möjliga belastning enligt schemat, leder till underutnyttjande av elmotorn, och därför till ökade kapitalkostnader och driftskostnader på grund av minskade effektfaktorer och effektivitet.

Överdriven ökning av motoreffekten kan också leda till ryck vid acceleration.

Om elmotorn måste arbeta under en lång tid med en konstant eller något föränderlig belastning, är det inte svårt att bestämma dess effekt och utförs enligt formler som vanligtvis inkluderar empiriska koefficienter.

Det är mycket svårare att välja kraften hos elmotorer i andra driftsätt.

Den kortsiktiga belastningen kännetecknas av det faktum att inkluderingsperioderna är korta, och pauserna är tillräckliga för fullständig kylning av elmotorn. I detta fall antas det att belastningen på elmotorn under kopplingsperioderna förblir konstant eller nästan konstant.

För att elmotorn ska kunna användas korrekt för uppvärmning i detta läge är det nödvändigt att välja den så att dess kontinuerliga effekt (anges i katalogerna) är mindre än den effekt som motsvarar korttidsbelastningen, dvs. den elektriska motorn har en termisk överbelastning under perioderna av dess kortvariga drift.

Om driftsperioderna för elmotorn är betydligt kortare än den tid som krävs för dess fullständiga uppvärmning, men pauserna mellan påslagningsperioderna är betydligt kortare än tiden för fullständig kylning, är det upprepad kortvarig belastning.

I praktiken bör två typer av sådant arbete särskiljas:

a) belastningen under driftperioden är konstant i storlek, och därför är dess graf avbildad med rektanglar omväxlande med pauser;

b) belastningen under arbetsperioden förändras enligt en mer eller mindre komplex lag.

I båda fallen kan problemet med att välja elmotor effektmässigt lösas både analytiskt och grafiskt. Båda metoderna är ganska komplicerade, så en förenklad metod av motsvarande storlek rekommenderas, som inkluderar tre metoder:

a) effektiv ström;

b) rotmedelkvadratkraft;

(c) rotmedelkvadratmoment.

Kontrollera elektrisk motors mekaniska överbelastningskapacitet

Efter att ha valt elmotorns effekt enligt uppvärmningsförhållandena är det nödvändigt att kontrollera den elektriska motorns mekaniska överbelastningsförmåga, det vill säga se till att det maximala belastningsmomentet enligt schemat under drift och startmomentet inte kommer att överskrider det maximala momentvärdet enligt katalogen.

I asynkrona och synkrona elmotorer bestäms värdet på den tillåtna mekaniska överbelastningen av deras vältande elektromagnetiska moment, när de når vilket dessa elmotorer stannar.

Produkten av de maximala vridmomenten med avseende på märkvärdet bör vara 1,8 för trefasasynkronmotorer med släpringar och minst 1,65 för samma ekorrburmotorer. Multipeln av det maximala vridmomentet för en synkron elmotor måste också vara minst 1,65 vid märkspänning, frekvens och exciteringsström, med en effektfaktor på 0,9 (vid ledande ström).

Praktiskt taget har asynkrona och synkrona elmotorer en mekanisk överbelastningskapacitet på upp till 2-2,5, och i vissa speciella elmotorer ökar detta värde till 3-3,5.

Den tillåtna överbelastningen av DC-motorer bestäms av driftsförhållandena och är enligt GOST från 2 till 4 per vridmoment, den nedre gränsen gäller för elmotorer med parallell excitation och den övre gränsen för elmotorer med seriemagnetisering.

Om försörjnings- och distributionsnäten är känsliga för belastningen, måste den mekaniska överbelastningskapaciteten kontrolleras med hänsyn till spänningsförlusterna i nätverken.

För asynkrona kortslutnings- och synkrona elmotorer måste startvridmomentmultipeln vara minst 0,9 (relativt nominellt).

Faktum är att den initiala vridmomentmultiplikatorn i elmotorer med dubbla ekorrceller och djupa spår är mycket högre och når 2-2,4.

När man väljer elmotorns effekt bör man ta hänsyn till att omkopplingsfrekvensen påverkar uppvärmningen av elmotorerna.Den tillåtna kopplingsfrekvensen beror på den normala slirningen, rotorns svänghjuls vridmoment och inkopplingsströmmens frekvens.

Asynkrona elmotorer av normala typer tillåter inte en belastning från 400 till 1000, och elmotorer med ökad slip - från 1100 till 2700 starter per timme. Vid start under belastning reduceras det tillåtna antalet starter avsevärt.

Startströmmen för elmotorer med en ekorrburrotor är stor, och denna omständighet under förhållanden med frekventa starter och särskilt med ökad accelerationstid är viktig.

Till skillnad från elmotorer med fasrotor, där en del av värmen som genereras vid start frigörs i reostaten, d.v.s. utanför maskinen, i squirrel-cage-motorer, släpps all värme ut i själva maskinen, vilket orsakar dess ökade uppvärmning. Därför måste valet av kraften hos dessa elmotorer göras med hänsyn till uppvärmningen under flera starter.