44656

Выбор электродвигателя в системе электропривода

Лекция

Физика

Правильный выбор электродвигателя и его номинальной мощности имеет большое экономическое значение, так как определяют первоначальные капитальные затраты и стоимость эксплуатационных расходов электроприводов (ЭП)

Русский

2014-03-28

33.97 KB

8 чел.

ТЕМА ЛЕКЦИИ 6

Выбор электродвигателя в системе электропривода

ПЛАН ЛЕКЦИИ

  1.  Задачи выбора электродвигателя
  2.   Выбор рода тока и напряжения ЭД
  3.  Выбор конструктивного исполнения ЭД
  4.  Выбор двигателя по мощности

Задачи выбора электродвигателя (ЭД)

        Производительность любого механизма, экономичность использования, длительность его работоспособности при выполнении каких либо операций, функций во многом зависит от электродвигателя.

Правильный выбор электродвигателя и его номинальной мощности имеет большое экономическое значение, так как определяют первоначальные капитальные затраты и стоимость эксплуатационных расходов электроприводов (ЭП)

В каталогах приводятся номинальные данные о механической мощности двигателя, частоте вращения вала,   а так же и кратности пускового тока, пускового и максимального моментов асинхронных двигателей (по отношению к соответствующим  номинальным величинам). В каталогах приводятся так же сведения о массе, габаритных и установочных размерах ЭД, его конструктивном исполнении.

В задачу выбора ЭД входит:

  1.  выбор рода тока и номинального напряжения;
  2.  выбор номинальной частоты вращения;
  3.  выбор конструктивного исполнения;

определение номинальной мощности  и выбор соответствующего двигателя по каталогу.

         Не всегда требуется решать весь комплекс этих вопросов. Часть их бывает заданной: род тока, напряжение, частота вращения (на судне определены судовой электростанцией).  Поэтому задача выбора ЭД  сводится к правильному определению мощности и конструктивного типа двигателя.

Прежде чем решать задачу выбора ЭД, необходимо представить работу механизма, для которого его выбирают: будет ли двигатель с механизмом работать длительно или кратковременно, с постоянной или переменной скоростью, будет ли изменятся момент сопротивления механизма  и мощность при работе. Ответы на эти вопросы могут дать нагрузочные диаграммы.

Выбор рода тока и напряжения ЭД

      В основу этого выбора положены экономические соображения, ЭД – имеют высокую стоимость так как являются сложными изделиями с использованием ценных материалов, их срок службы до 20 лет.

       Выбор начинают с определения пригодности для привода с самых простых и дешевых трех фазных АД с КЗ-ротором и заканчивают самыми сложными и дорогими – ДПТ – двигателями постоянного тока.

Типы двигателей в зависимости от назначения

Тип

Назначение

АД с КЗ-ротором

нормального исполнения

Для нерегулируемого привода, не  требующего большого пускового момента, при Р≤100 кВт.

АД с глубокопазным КЗ-ротором  или с двойной беличьей клеткой

Для нерегулируемого привода, требующего большого пускового момента.

АД с контактными кольцами

Частые пуски при больших пусковых моментах и небольших токах, регулирование скорости (реостатное регулирование не экономичное).

Синхронный двигатель

Для нерегулируемого привода в длительном режиме работы, регулирование cos  (при Р≥100кВт, СД экономичнее АД).

Двигатель постоянного тока

Регулирование скорости в широком диапазоне, обеспечение хороших пусковых свойств, большая перегрузочная способность.

Выбор рода тока ЭД  определение и выбор его номинального напряжения определяются судовой электростанцией (СЭС)

Повышение или понижение для ЭД  с помощью трансформаторов, применение выпрямителей для ДПТ приводит к увеличению затрат на электро оборудование (ЭО).

Выбор номинальной скорости ЭД

Высокая скорость ЭД позволит уменьшить его габаритные размеры, массу и стоимость при той же мощности. Рабочие механизмы (лебедки, краны, турачки и т.д.), наоборот требуют пониженных скоростей. Для согласования скоростей ЭД и механизма используют редуктор (как правило у ЭД скорость больше чем у рабочего механизма). Применение редуктора удорожает электропривод. Рациональное соотношение ЭД-редуктор определяется конструктором ЭП при проектировании механизмов и мы не будем рассматривать расчеты этого соотношения.

                              Выбор конструктивного исполнения ЭД

        Конструктивное исполнение серий ЭД учитывает три фактора:

  1.  Защиту от воздействия окружающей среды
  2.  Обеспечение охлаждения
  3.  Способ монтажа

        По способу защиты от воздействия окружающей среды ЭД изготавливают в трех исполнениях: в защищённом, закрытом и взрывонепроницаемом исполнениях.

        Защищённые от попадания мелких предметов капель воды и капель влаги ЭД предназначены для работы в сухих непыльных помещениях.

Закрытые ЭД устанавливают в помещениях с повышенной влажностью, загрязненных пылью с металлическими включениями, парами масла или керосина.

        Взрывозащищенные ЭД собраны в корпусе, способном выдержать взрыв газа внутри машины и исключить выброс пламени в окружающую среду. На корпусе отлит знак ВЗГ (Взрывобезопасный в газовой среде).

         По способу охлаждения – различают ЭД с естественным охлаждением, самовентиляцией внутренней или наружной и принудительным обдувом.

         По способу монтажа имеются ЭД с горизонтальным расположением вала и станины на лапах, расположением вала и фланцем на нижнем щитке  и т.д. Выбираемый ЭД должен иметь тот же способ установки,  крепление и соединение с механизмом, как и заменяемый (вышедший из строя).

Выбор двигателя по мощности

 Производят по каталогу по необходимой номинальной мощности. Номинальную мощность можно  определить только при длительной работе с постоянной нагрузкой, которую и принимают за номинальную. [Гер.449]. Двигатель спроектирован заводом изготовителем на длительную  работу с номинальной мощностью

 На практике в подавляющем большинстве случаев момент, мощность и ток ЭД изменяются во времени.

При переменной нагрузке ЭД должен удовлетворять условиям допустимого нагрева и обладать максимальным моментом достаточным для преодоления возможных кратковременных нагрузок на валу двигателя.

При пуске с большой нагрузкой ЭД должен иметь избыточный пусковой момент для обеспечения разгона до необходимой установившейся скорости.

      При выборе ЭД кроме условий нагрева необходимо учитывать:

перегрузочную способность по моменту.  Перегрузочная способность по моменту определяется  коэффициентом –  (6-1):

 

,                                                (6-1)

где:      максимальный момент, кратковременно развиваемый двигателем;

      – номинальный момент, определяемый температурой  нагрева.

       Значения коэффициента , учитывающего перегрузочную способность зависят от типа двигателя:

= 2.53.0 для двигателей постоянного тока;

= 1.72.5 для асинхронного двигателя нормального исполнения;

= 2.02.5 для синхронного двигателя;

= 34      для двигателей грузоподъемных механизмов.

       Двигатель по перегрузочной способности выбран правильно, если выполняется условие:

    или     ;                         (6-2)

где наибольший статический момент нагрузки, создаваемый на валу двигателя;

            максимальный момент двигателя.

     Но, учитывая особенности механической характеристики асинхронных двигателей, при выборе  их необходимо  проверять не только по максимальному  , но и по пусковому моменту –   с учётом вероятного  понижения  напряжения судовой сети на 10%.

     Пусковой момент должен удовлетворять  условию:

,                                         (6-3)

       где:  – коэффициент, учитывающий пуск двигателя при пониженном напряжении сети (для =10%,  = 1.25).

        Следует учитывать, что двигатели  закрытого исполнения при одном и том же максимальном моменте имеют меньший номинальный момент, а их перегрузочная способность () должна быть выше, чем у открытых двигателей.

        

         Максимальный момент, характеризующий перегрузочную способность, а также пусковой момент определяется электромагнитными свойствами ЭД.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68104. Українське читання (Урок – КВК позакласного читання) 34.5 KB
  Поглибити знання учнів про казки. Виховувати любов до казки як твору де перемагає добро і добра сила. Виставка книг казки; збірка Позакласне читання на кожній парті; матеріал для гри хто прислав телеграму; букви для складання назв казок; книжка Українські народні казки...
68105. Урок-подорож Україною. Узагальнення знань учнів про природні зони України 58.5 KB
  Узагальнити систематизувати знання учнів з вивченого розділу створити цілісну картину природи України. Виховувати любов до рідного краю почуття дружби взаємовиручки а також формувати почуття відповідальності за збереження довкілля природних багатств України.
68106. Мово українська, гордосте моя! 576.5 KB
  Розширювати знання про красу і багатство української мови. Виховувати любов до рідної мови рідного краю його традицій почуття поваги до всього свого українського бажання розмовляти рідною мовою. Шевченка плакати Без мови рідної юначе й народу нашого нема Пісня душа народу...
68107. Визитка «Путешествие в страну дорожных знаков» 71 KB
  Звучит мелодия из передачи Сердце Африки на фоне мелодии звучат слова и проходят участники команды ЮИД Команда Горячая десятка из Краснодона завершая свой кругосветный информационно-просветительский тур добралась до сердца Африки. ЮИД не подведёт Звучит песня Остров невезения...
68108. Літературна вікторина “Дивовижний світ книг” 30 KB
  Що Вам відомо про найменшу у світі книгу де і коли вона була надрукована Найменша у світі книга 1х1 мм. Яка вага найтяжчої книги у світі та про що розповідається у ній Найтяжча книга у світі вагою 50 кг видана у Великобританії. Яка назва даного найбільшого видання у світі Це багатотомна збірка...
68109. Збірка прозових мініатюр «Лабіринтами життя…» 260.5 KB
  Ольга Захарівна Северин Своєрідні ліки від байдужості Збірочка оповідань Лабіринтами життя Ольги Северин це картини її власної душі. Картини душі Ольги Северин чисті наївні спонукають прислухатись до шелесту ранкових зірок ще раз переконатись що життя прекрасне тому що ми живемо й можемо творити його самі.
68110. Рекомендации по снижению уровня безработицы в городе Усть-Илимске 398.5 KB
  Рассмотреть теоретические аспекты разработки программ развития городов; провести анализ состояния социально-экономических показателей города Усть-Илимска, провести анализ стратегии развития города Усть-Илимска; сформулировать практические рекомендации по снижению уровня безработицы.
68111. Обереги нашого життя – птахи 254 KB
  Мета: збагатити знання учнів про чудодійні обереги нашого життя птахи; творчо осмислити і систематизувати матеріал про ластівку; зясувати як у народі ставилися до ластівки чому її називають Божою пташкою; привчати учнів самостійно опрацьовувати додаткові навчальні та народознавчі матеріали...
68112. Біблійні легенди. «Чому людина не знає, доки живе». Підсумок за темою 118.5 KB
  Продовжити знайомити із біблійними легендами продовжувати вчити учнів читати текст за особами працювати з текстом осмислювати його зміст; формувати уміння ділити текст на частини; збагачувати словниковий запас; розвивати логічне мислення память увагучитацькі навики швидкість та виразність читання...