Согласно ГОСТ 2479 - 79 электрические машины классифицируются по конструктивному исполнению и способу монтажа. Условное обозначение состоит из двух букв IM и четырёх цифр (см. таблицу 2).
Таблица 2
| IM | Х | Х | Х | Х |
Первая цифра - конструктивное исполнение:
1 - на лапах с подшипниковыми щитами (с пристроенным редуктором);
2 - на лапах с фланцем на подшипниковом щите;
3 - без лап с подшипниковыми щитами, с цокольным фланцем;
4 - без лап с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине;
5 - машины без подшипников;
6 - на лапах с подшипниковыми щитами и стояковыми подшипниками;
7 - машины со стояковыми подшипниками;
8 - с вертикальным валом, кроме групп от IM1 до IM4;
В каждой из восьми групп машины подразделяются в зависимости от способа монтажа (вторая и третья цифры в условном обозначении).
Четвёртая цифра обозначает исполнение конца вала электрические машины:
0 - без конца вала;
1 - с одним цилиндрическим концом вала;
2 - с двумя цилиндрическими концами вала;
3 - с одним коническим концом;
4 - с двумя коническими концами;
5 - с одним фланцевым концом;
6 - с двумя фланцевыми концами;
7 - с фланцевым концом на одной стороне и цилиндрическим концом на другой стороне;
8 - прочие исполнения конца вала.
Степень защиты
Под этим понятием понимается защита обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями, находящимися внутри электрических машин, и защита от попадания внутрь твёрдых тел и воды.
По ГОСТ 14254 - 80 условное обозначение состоит из букв IP и двух цифр. Первая цифра характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или вращающимися частями, находящимися внутри электрических машин, и защита от попадания внутрь твёрдых тел.
Вторая - степень защиты от проникновения воды внутрь электрических машины.
|
|
Кроме того, выпускаются электрические машины для работы в особых условиях: морозостойкие, влагостойкие, химостойкие, тропические, взрывозащищённые.
Способ охлаждения
Обозначение способов охлаждения устанавливает ГОСТ 20459 - 75.
Способы охлаждения обозначаются двумя латинскими буквами IC и характеристикой цепи охлаждения. Каждая цепь имеет характеристику, обозначаемую латинской буквой, указывающей на хладагент, и двумя цифрами. Первая цифра показывает возможность циркуляции хладагента, вторая - способ подвода энергии к хладагенту. Если хладагентом является воздух, то допускается опускать букву.
В АД применяются следующие способы охлаждения:
а) IC01 - двигатели со степенями защиты IP20, IP22, IP23 с вентилятором на валу двигателя;
б) IC05 - двигатели со степенями защиты IP20, IP22, IP23 с вентилятором, имеющим независимый привод;
в) IC0041 - двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP45 с естественным охлаждением;
г) IC0141 - двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP54 с наружным вентилятором на валу двигателя;
д) IC0541 - двигатели со степенями защиты IP43, IP44, IP54 с вентилятором, имеющим независимый привод.
Нагревостойкость системы изоляции
Согласно ГОСТ 8865 - 70 изоляционные материалы, применяемые в электрических машинах, разделяются на классы по нагревостойкости. Каждому классу соответствует определённая максимальная температура. Значения температур приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
|
| Класс нагревостойкости системы изоляции | Y | A | E | B | F | H | C |
| Температура, °С | Более 180 |
В настоящее время разработаны изоляционные материалы с допустимой температурой от 220 до 240 ОС, которые применяются в электрических машинах специального назначения.
Уровень шума и вибраций
В зависимости от требований к уровню шума электрические машины по ГОСТ 16372 - 84 разделяются на четыре класса:
1 - электрические машины без предъявления требований к уровню шума;
2 - эл. Машины с малошумными подшипниками и вентиляторами;
3 - эл. Машины с пониженным использованием активных материалов, закрытые, с подшипниками скольжения;
4 - эл. Машины со специальными звукоизолирующими кожухами.
В соответствии с рекомендациями ГОСТ 16921 - 83 для электрических двигателей общего назначения установлены следующие классы вибрации: h < 80 mm - 1.1 mm/c, 80 < h < 132 mm - 1.8 mm/c, 132 < h < 225 mm - 2.8 mm/c, h > 225 mm - 4.5 mm/c. Для специальных и прецизионных эл. Приводов с особо жёсткими требованиями к вибрации и надёжности должны применяться эл. Двигатели, имеющие уровень вибрации на два класса ниже, чем у двигателей общего назначения.
Исходные данные
Выбрать электродвигатель для привода компрессора.
Условия работы: на открытом воздухе, влажность до 90 %; перепад температур от – 20°С до +20°С; высота над уровнем моря до 1000 м. Момент сопротивления, приведенный к валу компрессора показан в приложении 1 кривая 1, остальные исходные данные приведены в таб. 4.
Таблица 4
| Момент сопротивления, МС, Н*м | Передаточное отношение редуктора, i | Номинальная частота вращения, nН, об/мин | Момент инерции механизма, Jмех, Кг*м2 |
| 3*10-2 |
|
|
Расчет
3.1 Выбор электродвигателя
3.2 Предварительный выбор электродвигателя
3.2.1 По заданным значениям момента сопротивления, приведенный к валу двигателя
; (1)
(Нм).
3.2.2 Определяем угловую частоту вращения
;
(рад/с).
3.2.3 Определим эквивалентную мощность электродвигателя
; (2)
(кВт).
3.2.4 Выбираем асинхронный двигатель его параметры даны в табл. 5.
Таблица 5
| Тип двигателя | Рн, КВт | При номинальной нагрузке | Мк Мн | Мп Мн | Мmin Mн | Iп Iн | J, кг*м2 | nн (синхр.), об/мин | ||
| n, об/мин | h, % | cosj | ||||||||
| 4А112МВ8У3 | 3,0 | 79,0 | 0,74 | 2,2 | 1,9 | 1,4 | 5,0 | 2,5*10-2 |
3.2.5 Проверяем электродвигатель на развиваемый момент при минимальном напряжении
; (3)
(Нм),
где Mmin – минимальный момент, развиваемый электродвигателем при минимальном напряжении питания Umin;
Uн – номинальное напряжение питания.
3.3. Уточненный расчет
3.3.1 Определяем минимальный и критический момент двигателя
;
(Нм),
;
(Нм).
3.3.2 Определяем электромеханическую постоянную времени
; (4)
(с),
где ω0 – скорость холостого хода двигателя по каталожным данным, рад/с;
Мк – критический момент двигателя, Нм;
Jд и Jмех – моменты инерции двигателя и механизма, кг*м2.
3.3.3 Находим номинальное и критическое скольжения
; (5)
,
; (6)
,
3.3.4 С помощью формулы Клосса
, (7)
построим механическую характеристику двигателя. Определяем ряд значений Мд и частоты вращения ротора
.
Вычисления сводим в табл. 6. По данным табл. 6 строим график рабочего участка механической характеристики 
(Приложение 2 рис. 1).
Таблица 6
| S | S Sк | Sк S | S + Sк Sк S | Mд, Нм | 1-S | n, об/мин | ω, рад/с |
| 0,0123 0,0246 0,0369 0,0492 0,0616 0,0739 0,0862 0,0985 0,1109 | 0,1111 0,2222 0,3333 0,4444 0,5556 0,6667 0,7778 0,8889 | 4,5 2,25 1,8 1,5 1,2857 1,125 | 9,1111 4,7222 3,3333 2,6944 2,3556 2,1667 2,0635 2,0139 | 18,9518 36,5659 51,8017 64,0845 73,3042 79,6949 83,6796 85,7407 86,3361 | 0,9877 0,9754 0,9630 0,9507 0,9384 0,9261 0,9137 0,9014 0,8891 | 740,7 731,5 722,3 703,8 694,5 685,3 676,1 666,8 | 78,5 77,6 76,6 75,6 74,7 73,7 72,7 71,8 70,8 69,8 |
3.3.5 По формуле
, (8)
определяем значения моментов двигателя для углов поворота вала компрессора. Вычисления сводим в табл. 7. По вычисленным данным строим график 
(Приложение 1).
Таблица 7
| αк, град | t, с | 
| 
| Мск, Нм |  Нм
|  Нм
| Мдк, Нм |
| 0 14.4 28.8 43.2 57.6 72.0 86.4 100.8 115.2 129.6 144.0 158.4 172.8 187.2 201.6 216.0 230.4 244.8 259.2 273.6 288.0 302.4 316.8 331.2 345.6 | 0 0.0099 0.0197 0.0296 0.0395 0.0493 0.0592 0.0690 0.0789 0.0888 0.0986 0.1085 0.1184 0.1282 0.1381 0.1479 0.1578 0.1677 0.1775 0.1874 0.1973 0.2071 0.2170 0.2268 0,2367 | 0 0.3827 0.7653 1.1480 1.5306 1.9133 2.2960 2.6786 3.0613 3.4440 3.8266 4.2093 4.5919 4.9746 5.3573 5.7399 6.1226 6.5052 6.8879 7.2706 7.6532 8.0359 8.4185 8.8012 9,1839 | 0,68 0,465 0,317 0,216 0,147 0,1 0,068 0,0468 0,032 0,022 0,015 0,01 0,007 0,0047 0,0032 0,0022 0,0015 0,001 0,0007 0,0005 0,0003 0,0002 0,0002 0,0001 | 0 -4.500 -7.20 -1.80 12.60 36.0 64.80 90.0 100.8 99.00 81.00 45.00 9.00 10.80 21.60 59.40 99.00 135.00 147.60 147.60 136.80 120.60 97.20 57.60 30.60 | 66.1875 70.6875 73.3875 67.9875 53.5875 30.1875 1.3875 -23.8125 -34.6125 -32.8125 -14.8125 21.1875 57.1875 55.3875 44.5875 6.7875 -32.8125 -68.8125 -81.4125 -81.4125 -70.6125 -54.4125 -31.0125 8.5875 35,5875 | 66.1875 48.2120 34.1387 21.5708 11.5961 4.4554 0.1397 -1.6349 -1.6208 -1.0480 -0.3227 0.3148 0.5795 0.3828 0.2102 0.0218 -0.0720 -0.1029 -0.0830 -0.0566 -0.0335 -0.0176 -0.0068 0.0013 0,0037 | 22.0625 14.5707 8.9796 6.5903 8.0654 13.4851 21.6466 29.4550 33.0597 32.6507 26.8924 15.1049 3.1932 3.7276 7.2701 19.8073 32.9760 44.9657 49.1723 49.1811 45.5888 40.1941 33.3977 30.2004 25.2012 |
3.3.6 Для определения текущих значений мощности на валу электродвигателя и тока статора воспользуемся формулами:
, (9)
. (10)
Результаты занесем в табл. 8.
Таблица 8
| Мдк, Нм | ωк, рад/с | Р2к, Вт | Iдк , А |
| 22,0625 14,5707 8,9796 6,5903 8,0654 13,4851 21,6466 29,4550 33,0597 32,6507 26,8924 15,1049 3,1932 3,7276 7,2701 19,8073 32,9760 44,9657 49,1723 49,1811 45,5888 40,1941 33,3977 30,2004 25,2012 | 77,4 77,7 78,2 78,3 78,1 77,8 77,3 77,0 76,8 76,7 77,2 77,7 78,4 78,4 78,2 77,4 76,8 76,1 75,7 75,7 75,9 76,4 76,7 77,0 77,4 | 1707,6 1132,1 702,2 629,9 1049,1 1673,3 2504,3 2076,1 1173,7 250,3 292,2 568,5 1533,1 2532,6 3421,9 3722,3 3460,2 3070,8 2561,6 2325,4 1950,6 | 4,4381 2,9424 1,8250 1,3411 1,6371 2,7267 4,3488 5,8945 6,5987 6,5086 5,3957 3,0503 0,6506 0,7595 1,4776 3,9844 6,5820 8,8933 9,6742 9,6759 8,9928 7,9809 6,6575 6,0437 5,0694 |
3.3.7 По полученным значениям Iдк определяем эквивалентный ток по формуле
(11)
3.3.8 Проверяем двигатель по условиям нагрева
, 
;
,
.
3.3.9 Проверяем двигатель на перегрузку по моменту.
,
.
Список используемой литературы
1. Методические указания «Выбор электропривода для компрессорных машин и установок», Завьялов Е.М., 1989Копылов А.В.
2. «Электрические машины».
Заключение
Сделав расчет мы выяснили, что в данном случае учитывая род тока и напряжения, конструктивное исполнение, уровень шума и вибрации, режим работы нужно использовать двигатель 4А112МВ8У3, который удовлетворяетнас по условиям нагрева и по перегрузке по моменту.
Приложение 1
Приложение 2
 |