Выбор и проверка электродвигателя для механизма собственных нужд по условиям пуска




 

В качестве дымососа используются рабочие машины типа ДОД-41.

 

Таблица 1.3 – Параметры дымососа ДОД-41:

Q, тыс. м3 H, кПа (кгс/м2) n, об/мин J, кг∙м2 h, %
  3,14(320)      

 

Определение расчетной мощности на валу:

кВт.

 

Определение номинальной мощности АД для привода.

 

Номинальная мощность АД определяется по выражению:

кВт,

где – коэффициент запаса [по условиям пуска].

Предварительно выбираем АД типа ДАЗО4-550У-6У1.

Таблица 1.4 – Номинальные параметры электродвигателя механизма собственных нужд

Тип Pном, кВт Uном, кВ nном, об/мин sном, % h, % cos jном Пусковые характеристики J, кг×м2
ротора допустимый механизма
ДАЗО4-550У-6У1       1,1 96,0 0,86 2,2 1,3 6,5    

 

Далее производится проверка выбранного двигателя по условиям пуска. Весь дальнейший расчет ведется в относительных единицах, причем за 1 о.е. принимается номинальная мощность выбранного АД.

Коэффициент приведения равен:

 

.

 

Для расчета времени пуска необходимо решить графо-аналитическим методом уравнение движения ротора:

 

.

 

Для решения уравнения движения необходимо построение механических характеристик дымососа и электродвигателя. Механическая характеристика − это зависимость момента сопротивления механизма от скольжения . Момент сопротивления равен:

 

где начальный момент принимается равным о.е.

Критическое скольжение:

 

 

Результаты расчета mc для различных значений скольжения s занесены в табл.1.5.

 

Таблица 1.5 – Момент сопротивления механизма при различных s

mс, о.е. 0,102 0,108 0,125 0,154 0,194 0,246 0,31 0,385 0,472 0,57 0,628 0,667 0,68
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,046 0,011  

 

Характеристика момента сопротивления mс = f(s)построена на рисунке 1.1.

Механическая характеристика АД.

Для построения механической характеристики используется упрощенная формула:

 

.

 

Расчеты для всего диапазона изменения скольжения при пуске сведены в табл.1.6.

 

Таблица 1.6 – Момент АД по упрощенной формуле

m, о.е. 0,202 0,224 0,252 0,288 0,335 0,401 0,499 0,659 0,961 1,671 2,2 0,995 -
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,046 0,011  

 

Произведем корректировку зависимости m = f(s) упрощенно, с учетом рекомендаций:

- при s = 1 (двигатель неподвижен) момент равен пусковому mп = 1,3;

- при s = 0,5 m = 1,1·mп = 1,1·1,3 = 1,43;

- при s = sкр m = mмакс = bном = 2,2.

В результате имеем уточненную зависимость момента электродвигателя.

 

Таблица 1.7 – Уточненная кривая момента АД после корректировки

m, о.е. 1,3 1,311 1,315 1,328 1,362 1,43 1,557 1,727 1,922 2,126 2,2   -
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,046 0,011  

 

Рисунок 1.1 – Характеристика момента сопротивления механизма mс = f(s) и момента двигателя m = f(s)

 

По результатам табл.П1.5 и табл.П1.7 рассчитываем значения избыточного момента для каждого значения скольжения mизб = f(s) как mизбi = mi-mсi. Результаты занесены в таблицу 1.8.

 

Таблица 1.8 – Зависимость избыточного момента от скольжения

mизб, о.е. 1,198 1,203 1,19 1,174 1,168 1,184 1,247 1,342 1,45 1,556 1,572 0,333
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,046 0,011

 

При номинальном скольжении sном = 0,011 о. е. принимаем mизб = 0 (рабочая точка).

Зависимость mизб = f(s) представлена на рис.1.2.

 

Определение времени пуска агрегата «дымосос − асинхронный двигатель» при номинальном напряжении на зажимах АД.

 

 

Механическая постоянная времени определяется по формуле:

 

с.

принимаем значение с.

Определим время пуска двигателя для графоаналитического метода решения по формуле:

 

где Δ si – выбранный интервал скольжения, о.е.;

m изб.ср. i – средний избыточный момент на интервале Δ si, о.е.

Интервалы Δsвыбираются между соседними значениями si по табл. 1.8. Средние значения mизб.ср.i определяются как полусуммы значений mизб на границах интервала Δsi. Результаты расчетов сведены в табл. 1.9.

 

Таблица 1.9 – Средние значения избыточного момента на интервалах

о.е. 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,054 0,035
mизб ср i, о.е. 1,2 1,197 1,182 1,171 1,176 1,216 1,295 1,396 1,503 1,564 0,953

 

Находим время пуска:

 

Определим нагрев обмотки АД за время пуска.

 

Превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды в конце одного пуска двигателя из холодного состояния:

 

где KU = U/Uн = 1 (номинальное напряжение);

ki = 6,5 – кратность пускового тока − каталожный параметр ЭД;

j = 3,5 А/мм2 – среднее значение плотности тока для двигателей серии ДАЗО;

, так как напряжение номинальное.

 

Значение перегрева 43,101°С допустимо для изоляции всех классов ( °С – класс А)

ГОСТ 183-74 разрешает проводить для АД два пуска подряд из холодного состояния. Эту возможность необходимо проверить:

 

,

 

 

где КП = 0,58 – коэффициент, учитывающий два пуска подряд.

Видим, что это значение перегрева меньше допустимого для изоляции класса нагревостойкости F, которая применяется в двигателях серии ДАЗО4.

 

Итак, двигатель ДАЗО4-550У-6У1 удовлетворяет условиям пуска при номинальном напряжении на его зажимах.

 

Двигатели рабочих машин, участвующих в самозапуске, должны быть проверены по условиям пуска при пониженном напряжении; , т.е. при Ku = 0,8. Значения вращающего момента АД пропорциональны квадрату напряжения, т.е. для каждой точки:

В табл.1.10 сведены значения полученные при умножении значений из табл.1.7 на коэффициент

 

Таблица 1.10 – Значения момента электродвигателя при пониженном напряжении

m`, о.е. 0,832 0,839 0,842 0,849 0,872 0,915 0,996 1,105 1,23 1,36 1,408 0,64
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,046 0,011

 

Избыточные моменты, в зависимости от скольжения, также примут другие значения (разность значений табл.1.10 и табл.1.5). Помещаем их в табл.1.11.

 

Таблица 1.11 – Значение избыточных моментов при напряжении 0,8∙Uн

m`изб,о.е. 0,73 0,731 0,717 0,695 0,678 0,669 0,686 0,72 0,758 0,79 0,78 0,027
s,о.е.   0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,048 0,011

 

При s н = 0,011 о.е., аналогично предыдущему случаю, принимаем m`изб = 0 (рабочая точка).

Полученная зависимость m`изб = f(s) приведена на рис.1.2.

 

Рисунок 1.2 – Характеристика избыточного момента mизб = f(s) при U = 1,0·Uн и при U = 0,8·Uн

 

 

Задаемся теми же интервалами ∆ si и определяем средние значения избыточных моментов на интервале ∆ si. Результаты сводим в таблицу 1.12.

 

Таблица 1.12 – Средние значения избыточных моментов при напряжении 0,8Uн

о.е. 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,054 0,035
mизб ср i, о.е. 0,73 0,724 0,706 0,687 0,674 0,678 0,703 0,739 0,774 0,785 0,404

 

Определим время пуска агрегата t`п при напряжении U = 0,8∙Uн:

Превышение температуры обмотки над температурой охлаждающей среды в конце первого и второго пуска на пониженном напряжении составит:

 

 

 

В результате расчета получено, что максимальный перегрев обмотки статора при двукратном пуске равен 109,694 °С, что превышает допустимое значение для изоляции класса нагревостойкости F, которая применяется в двигателях серии ДАЗО4. То есть, двойной пуск недопустим.

Выбранный для привода дымососа ДОД-41 асинхронный двигатель типа ДАЗО4-450Х-4У1 удовлетворяет всем нормируемым эксплуатацией условиям пуска.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: