Elektromos motor választása

Az elektromos motor kiválasztásának feltételei

A katalógusban szereplő villanymotorok egyikének kiválasztása helyesnek tekinthető, ha a következő feltételek teljesülnek:

a) a villanymotor legteljesebb megfelelése a munkagéppel (hajtással) a mechanikai tulajdonságok tekintetében. Ez azt jelenti, hogy az elektromos motornak olyan mechanikai jellemzővel kell rendelkeznie, hogy mind működés közben, mind indításkor biztosítani tudja a hajtást a szükséges sebesség- és gyorsulásértékekkel;

b) az elektromos motor teljesítményének maximális kihasználása működés közben. Az elektromos motor összes aktív részének hőmérsékletének a legsúlyosabb üzemmódokban a lehető legközelebb kell lennie a normák által meghatározott fűtési hőmérséklethez, de nem haladhatja meg azt;

c) a villanymotor kompatibilitása a hajtással és a környezeti feltételekkel a tervezés szempontjából;

d) a villanymotor megfelelése az elektromos hálózat paramétereinek.

Az elektromos motor kiválasztásához a következő kezdeti adatok szükségesek:

a) a mechanizmus neve és típusa;

b) a mechanizmus hajtótengelyének maximális teljesítménye, ha a működési mód folyamatos és a terhelés állandó, egyéb esetekben - a teljesítmény vagy az ellenállási nyomaték változásának grafikonja az idő függvényében;

c) a mechanizmus hajtótengelyének forgási sebessége;

d) a mechanizmusnak az elektromos motor tengelyével való csuklósításának módja (fogaskerekek jelenlétében a sebességváltó típusa és az áttételi arány feltüntetésre kerül);

e) a kezdeti nyomaték nagysága, amelyet a villanymotornak biztosítania kell a mechanizmus hajtótengelyén;

f) a meghajtó mechanizmus fordulatszám-szabályozási határértékei, amelyek a felső és alsó fordulatszám-értékeket, valamint a megfelelő teljesítmény- és nyomatékértékeket mutatják;

g) az előírt sebességszabályozás jellege és minősége (simaság, fokozatosság);

h) a hajtás indításának vagy bekapcsolásának gyakorisága egy órán belül; i) környezeti jellemzők.

A villanymotor kiválasztása minden körülmény figyelembevételével a katalógus adatai szerint történik.

A széles körben elterjedt mechanizmusok esetében a villanymotor kiválasztása nagymértékben leegyszerűsödik a gyártók vonatkozó információiban szereplő adatok miatt, és az elektromos motor típusának megadása a hálózat paraméterei és a környezet jellege függvényében. .

Villanymotorok kiválasztása teljesítmény szerint

Az elektromos motor teljesítményének megválasztását a munkagépet érő terhelések jellegének megfelelően kell megválasztani. Ezt a karaktert két szempont alapján értékelik:

a) a névleges üzemmód szerint;

b) az elfogyasztott energia mennyiségének változása révén.

A következő üzemmódok különböztethetők meg:

a) hosszú (hosszú), amikor a munkaidő olyan hosszú, hogy az elektromos motor fűtése eléri stabil értékét (például szivattyúknál, szállítószalagoknál, ventilátoroknál stb.);

b) rövid távú, amikor az üzemidő nem elegendő ahhoz, hogy a villanymotor elérje az adott terhelésnek megfelelő fűtési hőmérsékletet, és a leállási időszakok éppen ellenkezőleg, elegendőek ahhoz, hogy a villanymotor környezeti hőmérsékletre hűljön. . Sokféle mechanizmussal rendelkező elektromos motorok működhetnek ebben az üzemmódban;

c) megszakításokkal - 15, 25, 40 és 60% relatív munkaciklussal, egy ciklus időtartama nem haladja meg a 10 percet (például daruk, egyes fémvágó gépek, egyállásos hegesztőgépek-generátorok, stb.).

Az energiafogyasztási érték változásától függően a következő esetek különböznek:

a) állandó terhelés, ha az üzem közben felvett teljesítmény állandó, vagy kismértékben eltér az átlagos értéktől, például centrifugálszivattyúk, ventilátorok, állandó légáramú kompresszorok stb.

b) változó terhelés, amikor a felhasznált teljesítmény mennyisége időszakosan változik, például kotrógépeknél, daruknál, egyes fémvágó gépeknél stb.;

c) pulzáló terhelés, amikor az elfogyasztott teljesítmény mennyisége folyamatosan változik, például dugattyús szivattyúk, pofatörők, sziták stb.

A motor teljesítményének három feltételnek kell megfelelnie:

a) normál fűtés működés közben;

b) elegendő túlterhelhetőség;

c) elegendő indítónyomaték.

Minden villanymotor két fő csoportra osztható:

a) hosszú távú munkára (a bevonás időtartamának korlátozása nélkül);

b) szakaszos üzemre 15, 25, 40 és 60%-os kapcsolási idővel.

Az első csoportnál a katalógusok és az útlevelek azt a folyamatos teljesítményt mutatják, amelyet a villanymotor korlátlan ideig képes kifejleszteni, a második csoportban pedig azt a teljesítményt, amelyet a villanymotor képes kifejleszteni, tetszőlegesen hosszú ideig szakaszosan, egy bizonyos fordulattal üzemelve. -időtartam szerint.

A minden esetben helyesen kiválasztott villanymotornak minősül, amely a munkagép által meghatározott ütemterv szerinti terheléssel dolgozva eléri minden alkatrészének teljes megengedett fűtését. A villanymotorok választása az ún Az ütemterv szerinti lehető legnagyobb terhelésen alapuló „teljesítménytartalék” a villanymotor alulkihasználtságához, így a csökkent teljesítménytényezők és hatásfok miatt megnövekedett beruházási költségekhez és üzemeltetési költségekhez vezet.

A motor teljesítményének túlzott növekedése gyorsítás közben is rándulásokat okozhat.

Ha az elektromos motornak hosszú ideig állandó vagy enyhén változó terheléssel kell működnie, akkor teljesítményének meghatározása nem nehéz, és általában empirikus együtthatókat tartalmazó képletek szerint történik.

Sokkal nehezebb kiválasztani az elektromos motorok teljesítményét más üzemmódokban.

A rövid távú terhelésre jellemző, hogy a beépítési időszakok rövidek, a szünetek elegendőek a villanymotor teljes lehűléséhez. Ebben az esetben azt feltételezzük, hogy a villanymotor terhelése a kapcsolási periódusok alatt állandó vagy csaknem állandó marad.

Ahhoz, hogy a villanymotort ebben az üzemmódban helyesen lehessen fűtésre használni, úgy kell megválasztani, hogy folyamatos teljesítménye (a katalógusokban feltüntetve) kisebb legyen, mint a rövid távú terhelésnek megfelelő teljesítmény, pl. az elektromos motor rövid távú működése során termikus túlterhelés lép fel.

Ha a villanymotor üzemideje lényegesen rövidebb, mint a teljes felfűtéséhez szükséges idő, de a bekapcsolási időszakok közötti szünetek lényegesen rövidebbek, mint a teljes lehűlés ideje, akkor ismétlődő rövid távú terhelés történik.

A gyakorlatban az ilyen munkák két típusát kell megkülönböztetni:

a) a terhelés a működés időtartama alatt állandó nagyságú, ezért grafikonja szünetekkel váltakozó téglalapokkal van ábrázolva;

b) a munkaidő alatti terhelés többé-kevésbé bonyolult törvény szerint változik.

Mindkét esetben a villanymotor választásának problémája a teljesítmény szempontjából megoldható analitikusan és grafikusan is. Mindkét módszer meglehetősen bonyolult, ezért egy egyenértékű nagyságrendű egyszerűsített módszer javasolt, amely három módszert tartalmaz:

a) effektív áram;

b) négyzetes átlagteljesítmény;

c) négyzetnyomaték középértéke.

Az elektromos motor mechanikai túlterhelhetőségének ellenőrzése

A villanymotor teljesítményének a fűtési viszonyoknak megfelelő megválasztása után ellenőrizni kell a villanymotor mechanikai túlterhelési képességét, azaz meg kell győződni arról, hogy az ütemterv szerinti maximális terhelési nyomaték üzem közben és az indítónyomaték nem túllépi a katalógus szerinti maximális nyomatékértéket.

Az aszinkron és szinkron villanymotoroknál a megengedett mechanikai túlterhelés értékét a borulási elektromágneses nyomatékuk határozza meg, amelynek elérésekor ezek a villanymotorok leállnak.

A névleges maximális nyomatékok szorzatának 1,8-nak kell lennie a háromfázisú aszinkron motoroknál csúszógyűrűseknél, és legalább 1,65-nek ugyanazon kalitkás motoroknál. A szinkron villanymotor maximális nyomatékának többszörösének is legalább 1,65-nek kell lennie névleges feszültségen, frekvencián és gerjesztőáram mellett, 0,9 teljesítménytényezővel (vezetőáramnál).

Gyakorlatilag az aszinkron és szinkron villanymotorok mechanikai túlterhelése 2-2,5-ig terjed, egyes speciális villanymotoroknál ez az érték 3-3,5-re nő.

Az egyenáramú motorok megengedett túlterhelését az üzemi feltételek határozzák meg, és a GOST szerint nyomatékonként 2-4, az alsó határ a párhuzamos gerjesztésű villanymotorokra, a felső határ a soros gerjesztésű villanymotorokra vonatkozik.

Ha az ellátó és elosztó hálózatok érzékenyek a terhelésre, akkor a mechanikai túlterhelhetőséget ellenőrizni kell, figyelembe véve a hálózatok feszültségveszteségét.

Aszinkron rövidzárlatos és szinkron villanymotoroknál az indítónyomaték többszörösének legalább 0,9-nek kell lennie (a névlegeshez viszonyítva).

Valójában a dupla mókuscellás és mélyhornyú villanymotorok kezdeti nyomatékszorzója sokkal magasabb, és eléri a 2-2,4-et.

A villanymotor teljesítményének megválasztásánál figyelembe kell venni, hogy a kapcsolási frekvencia befolyásolja a villanymotorok fűtését.A megengedett kapcsolási frekvencia a normál csúszástól, a forgórész lendkerékének nyomatékától és a bekapcsolási áram frekvenciájától függ.

A normál típusú aszinkron villanymotorok nem engedik meg a 400 és 1000 közötti terhelést, a megnövelt csúszással rendelkező villanymotorok pedig 1100-ról 2700-ra indítanak óránként. Terhelés alatti indításkor a megengedett indítások száma jelentősen csökken.

A mókuskalitkás forgórészes villanymotorok indítóárama nagy, és ez a körülmény gyakori indítások és különösen megnövekedett gyorsulási idő esetén fontos.

Ellentétben a fázisrotoros villanymotorokkal, amelyeknél az indításkor keletkező hő egy része a reosztátban szabadul fel, pl. a gépen kívül, a mókuskalitkás motorokban az összes hő magába a gépbe kerül, ami annak fokozott felmelegedését okozza. Ezért ezen villanymotorok teljesítményének megválasztásánál figyelembe kell venni a többszöri indításkor fellépő fűtést.