Электромеханические свойства электродвигателей определяются их механическими характеристиками n = f(M).
Различные механизмы требуют установки двигателей с характеристиками, соответствующими их режиму работы. Так, насосы, компрессоры, различные транспортеры нуждаются в электродвигателях с жесткой характеристикой(мало зависящей от изменения нагрузки), а для привода подвижного состава электротранспорта и некоторых грузоподъемных механизмов целесообразно применять двигатели с мягкой характеристикой(с ростом момента на валу - нагрузки - обороты значительно снижаются).
Важным фактором работы электропривода является регулирование скорости с наименьшими потерями энергии. Наиболее просто регулирование скорости осуществляется при установке электродвигателей постоянного тока путем включения реостатов в обмотку возбуждения (двигатель с параллельным возбуждением). Существуют специальные схемы для плавного регулирования скорости изменением и определенных пределах напряжения на зажимах двигателя постоянного тока. Следует отметить, что электроприводы постоянного тока, несмотря на их преимущества, дороги и сложны в эксплуатации и поэтому применяются при невозможности другого решения.
Из существующих электродвигателей наиболее простым и дешевым является асинхронный с короткозамкнутым ротором. Он широко применяется во всех отраслях народного хозяйства для привода механизмов, не требующих регулирования скорости. Для ступенчатого изменения скорости используют многоскоростные асинхронные двигатели с переключением обмоток статора на различное число пар полюсов.
Мощность электродвигателей для механизмов, работающих в продолжительном режиме с неизменяемой нагрузкой, определяется в зависимости от производимой работы по формулам, которые приводятся в учебниках по электроприводу.
|
При продолжительном режиме работы, но изменяющейся нагрузке обычно задается график нагрузки (ток в функции времени), приведенный на рис. 2
Рис. 2. График выбора мощности электродвигателя при изменяющейся нагрузке
Заменив плавную кривую нагрузки ступенчатой линией, определяют эквивалентной ток по формуле:
(3)
где - токи, протекающие в двигателе за отрезки времени соответственно .
Под эквивалентным, или среднеквадратичным, понимается ток, который за время работы производит одинаковое тепловое действие на обмотки двигателя, как и токи, изменяющиеся по ступеням графика.
Затем выбирают по каталогу электродвигатель, номинальный ток которого равен или больше расчетного:
(4)
Двигатель с жесткими характеристиками можно выбирать по эквивалентному моменту или эквивалентной мощности :
, . (5)
При наличии отдельных кратковременных перегрузок выбранный двигатель должен быть проверен на перегрузочную способность:
. (6)
Мощность электродвигателя для повторно-кратковременного режима работы выбирают с учетом ПВ по каталогу. Один и тот же двигатель при различных продолжительностях включения имеет соответствующего им номинальную мощность. Если полученная по расчету ПВ не соответствует стандартной, то подсчитанную по (5) мощность пересчитывают на стандартную по формуле:
. (7)
По каталогу выбирают ближайший двигатель, мощность которого при .
|
(8)
Пример 1. По расчету получена эквивалентная мощность = 16,5 кВт
при ПВ=36%. Требуется выбрать электродвигатель.
Решение. 1. Произведем перерасчет полученной мощности на стандартную, например на 25% по (7): .
2. Принимается ближайший стандартный электродвигатель: при ПВ=25%. Выбранный двигатель подлежит проверке на допустимую перезагрузку.