A motor teljesítményének meghatározása ismétlődő tranziens üzem közben

Az elektromos hajtás működési módja, amelyben a működési periódusok olyan időtartamúak, és olyan bizonyos időtartamú szünetekkel váltakoznak, hogy az elektromos hajtást alkotó összes eszköz hőmérséklete nem éri el a stabil értéket, sem minden munkaidőszakban, sem minden szünetben nem hívják meg a megszakítást.

A periodikus terhelési rendszer az ábrán láthatóhoz hasonló grafikonoknak felel meg. 1. Az elektromos motor túlmelegedése a fűtési és hűtési görbék váltakozó szegmenseiből álló fűrész szaggatott vonala mentén változik. A szakaszos terhelési mód a legtöbb szerszámgép-hajtásra jellemző.

Rizs. 1. Szakaszos terhelési ütemterv

A periodikus üzemmódban működő villanymotor teljesítményét legkényelmesebben az átlagos veszteségek képlete határozza meg, amely így írható fel.

ahol ΔA az energiaveszteség minden terhelési értéknél, beleértve az indítási és leállítási folyamatokat.

Ha az elektromos motor nem működik, a hűtési feltételek jelentősen romlanak. Ezt a β0 <1 kísérleti együtthatók bevezetésével vesszük figyelembe. A t0 szünetidőt megszorozzuk a β0 együtthatóval, aminek következtében a képlet nevezője csökken, és nőnek a ΔREKV egyenértékű veszteségek, és ennek megfelelően nő a villanymotor névleges teljesítménye.

Az A sorozatú, 1500 ford./perc szinkron fordulatszámú és 1-100 kW teljesítményű aszinkron védett motoroknál a β0 együttható 0,50-0,17, a lefúvató motoroknál pedig β0 = 0,45-0,3 (az Пн növekedésével, β0 együttható csökken). Zárt motoroknál a β0 közel van az egységhez (0,93-0,98). Ennek az az oka, hogy a zárt motorok szellőztetési hatásfoka alacsony.

Indításkor és leállításkor a villanymotor átlagos fordulatszáma kisebb a névlegesnél, aminek következtében a villanymotor hűtése is romlik, amit a koefficiens jellemez.

A β1 együttható meghatározásakor feltételesen feltételezzük, hogy a forgási frekvencia változása lineáris törvény szerint történik, és ettől a β1 együttható lineárisan függ.

A β0 és β1 együtthatók ismeretében azt kapjuk

ahol ΔР1, ΔР2, — teljesítményveszteségek különböző terheléseknél, kW; t1 t2 — ezen terhelések hatásideje, s; tn, tT, t0 — indítási, késleltetési és szünetidő, s; ΔАп ΔАТ — energiaveszteség a motorban indításkor és leállításkor, kJ.

Mint fentebb említettük, minden motort a fűtési és túlterhelési körülményekhez kell kiválasztani. Az átlagos veszteségek módszerének alkalmazásához előzetesen be kell állítani egy bizonyos villanymotort, amelyet ebben az esetben is javasolt a túlterhelési viszonyoknak megfelelően kiválasztani.Az ekvivalens teljesítményképlet durva számításokhoz használható olyan esetekben, amikor az indítás és a leállítás ritka, és nem befolyásolja jelentősen az elektromos motor fűtését.

A gépészetben szakaszos terhelésű üzemmódban történő üzemeltetéshez folyamatos terhelésre tervezett villanymotorokat használnak. Az elektromos ipar kifejezetten szakaszos terhelések kezelésére tervezett motorokat is gyárt, amelyeket széles körben használnak emelő- és szállítószerkezetekben. Az ilyen villanymotorokat a beépítés relatív időtartamának figyelembevételével választják ki:

ahol tp a motor futási ideje; t0 — szünet időtartama.

Példa a motor teljesítmény szerinti kiválasztására több rövid távú üzemmódban.

Határozza meg az elektromos motor teljesítményét n0 - 1500 ford./percnél; ábrán látható terhelési ütemezés szerint működik a motor. 2, a. A villanymotor tengelyteljesítménye a gép alapjáratán Pxx = 1 kW. A gép csökkentett tehetetlenségi nyomatéka Jc = 0,045 kg-m2.

Válasz:

1. Válassza ki az elektromos motort a túlterhelési feltételeknek megfelelően, például λ = 1,6:

A katalógus szerint a legközelebbi nagy teljesítményű (2,8 kW) védett kivitelű villanymotort választjuk, amelyben mon = 1420 ford./perc;

Ennél a motornál λ = 0,85 • 2 = 1,7. Ily módon a motort egy bizonyos túlterhelési határértékkel választják ki.

Ennek a motornak az η = f (P / Pн) függőségét a 2. ábra mutatja. 2, b.

Rizs. 2. Függőségek N = f (t) és η = f (P / Pн)

2. A képlet szerint

veszteségeket észlelünk az 1. hatványon; 3; 4,2 kW (terv szerint). A veszteségek rendre 0,35; 0,65 és 1 kW. A veszteségeket Pn = 2,8 kW-nál találjuk, amelyek ΔPn = 0,57 kW.

3. Határozza meg a kezdési és leállítási időt oppozícióval:

ahol:

tn = 0,30 s; tt = 0,21 s.

4. Határozza meg az indítási és leállási veszteségeket:

ΔAp = 1,8 kJ és ΔAt = 3,8 kJ kapjuk.

5. Keresse meg az ekvivalens veszteségeket a hurokban:

ahol

ΔREKV = 0,44 kW kapunk. Mivel ΔPn = 0,57, akkor ΔREKV <ΔPn és ezért a motor helyesen van kiválasztva.