Valg af elmotor

Betingelser for valg af elmotor

Valget af en af ​​katalogtyperne af elektriske motorer anses for korrekt, hvis følgende betingelser er opfyldt:

a) den mest komplette overensstemmelse mellem den elektriske motor og arbejdsmaskinen (drevet) med hensyn til mekaniske egenskaber. Det betyder, at elmotoren skal have en sådan mekanisk karakteristik, at den kan give drevet de nødvendige værdier af hastighed og acceleration både under drift og ved opstart;

b) maksimal udnyttelse af elmotorens effekt under drift. Temperaturen på alle aktive dele af den elektriske motor i de mest alvorlige driftstilstande skal være så tæt som muligt på opvarmningstemperaturen bestemt af normerne, men ikke overstige den;

c) den elektriske motors kompatibilitet med drevet og miljømæssige forhold med hensyn til design;

d) overholdelse af den elektriske motor med parametrene for dens strømnetværk.

For at vælge en elektrisk motor kræves følgende indledende data:

a) navn og type af mekanisme;

b) den maksimale effekt af mekanismens drivaksel, hvis driftstilstanden er kontinuerlig, og belastningen er konstant, og i andre tilfælde - grafer over ændringer i kraft eller modstandsmoment som funktion af tid;

c) rotationshastigheden af ​​mekanismens drivaksel;

d) metoden til artikulation af mekanismen med elmotorens aksel (i tilstedeværelse af gear, er transmissionstypen og transmissionsforholdet angivet);

e) størrelsen af ​​det indledende drejningsmoment, der skal tilvejebringes af den elektriske motor på mekanismens drivaksel;

(f) hastighedskontrolgrænserne for drivmekanismen, der viser de øvre og nedre hastighedsværdier og de tilsvarende effekt- og drejningsmomentværdier;

g) arten og kvaliteten (jævnhed, graduering) af den påkrævede hastighedskontrol;

(h) hyppigheden af ​​at starte eller aktivere drevet inden for en time; i) miljømæssige egenskaber.

Udvælgelsen af ​​en elektrisk motor baseret på hensyntagen til alle forhold udføres i henhold til katalogdataene.

For udbredte mekanismer er valget af en elektrisk motor meget forenklet på grund af de data, der er indeholdt i de relevante oplysninger fra producenterne, og kommer ned til at specificere typen af ​​elektrisk motor i forhold til netværkets parametre og miljøets natur .

Valg af elmotorer efter effekt

Valget af elmotorens effekt skal foretages i overensstemmelse med arten af ​​belastningerne på arbejdsmaskinen. Denne karakter vurderes på to grunde:

a) i henhold til den nominelle driftsform;

b) gennem ændringer i mængden af ​​forbrugt energi.

Der skelnes mellem følgende driftsformer:

a) lang (lang), når arbejdsperioden er så lang, at opvarmning af elmotoren når sin stabile værdi (for eksempel til pumper, transportbånd, ventilatorer osv.);

b) kortvarigt, når driftsperiodens varighed er utilstrækkelig til, at elmotoren kan nå opvarmningstemperaturen svarende til den givne belastning, og nedlukningsperioderne tværtimod er tilstrækkelige til at afkøle elmotoren til omgivelsestemperaturen . Elektriske motorer med en bred vifte af mekanismer kan arbejde i denne tilstand;

c) med afbrydelser - med en relativ arbejdscyklus på 15, 25, 40 og 60% med en varighed på en cyklus på højst 10 minutter (f.eks. for kraner, nogle metalskærende maskiner, enkeltstationssvejsemotorer-generatorer, etc.).

Afhængigt af ændringerne i energiforbrugsværdien er følgende tilfælde forskellige:

a) konstant belastning, når mængden af ​​strøm, der forbruges under drift, er konstant eller har små afvigelser fra gennemsnitsværdien, såsom for centrifugalpumper, ventilatorer, konstant luftstrømskompressorer osv.

b) variabel belastning, når mængden af ​​forbrugt strøm ændres periodisk, såsom for gravemaskiner, kraner, nogle metalskærende maskiner osv.;

c) pulserende belastning, når mængden af ​​forbrugt strøm ændres kontinuerligt, såsom stempelpumper, kæbeknusere, sigte mv.

Motorkraft skal opfylde tre betingelser:

a) normal opvarmning under drift;

b) tilstrækkelig overbelastningskapacitet;

c) tilstrækkeligt startmoment.

Alle elektriske motorer er klassificeret i to hovedgrupper:

a) for langsigtet arbejde (uden begrænsning af varigheden af ​​inklusion);

b) til intermitterende drift med koblingstider på 15, 25, 40 og 60 %.

For den første gruppe viser katalogerne og passene den kontinuerlige kraft, som den elektriske motor kan udvikle i ubestemt lang tid, for den anden gruppe - den kraft, som den elektriske motor kan udvikle, der arbejder intermitterende i en vilkårlig lang tid med en bestemt tur -efter varighed.

Korrekt valgt i alle tilfælde betragtes som en sådan elektrisk motor, som arbejder med belastningen i henhold til tidsplanen bestemt af arbejdsmaskinen, når den fulde tilladte opvarmning af alle dens dele. Valget af elektriske motorer med den såkaldte "Power reserve", baseret på den størst mulige belastning i henhold til tidsplanen, fører til underudnyttelse af elmotoren, og derfor til øgede kapitalomkostninger og driftsomkostninger på grund af reducerede effektfaktorer og effektivitet.

Overdreven stigning i motoreffekt kan også føre til ryk under acceleration.

Hvis den elektriske motor skal arbejde i lang tid med en konstant eller let skiftende belastning, er det ikke svært at bestemme dens effekt og udføres i henhold til formler, der normalt inkluderer empiriske koefficienter.

Det er meget sværere at vælge kraften til elektriske motorer i andre driftsformer.

Den kortvarige belastning er kendetegnet ved, at inklusionsperioderne er korte, og pauserne er tilstrækkelige til fuldstændig afkøling af elmotoren. I dette tilfælde antages det, at belastningen på elmotoren i koblingsperioderne forbliver konstant eller næsten konstant.

For at elmotoren skal bruges korrekt til opvarmning i denne tilstand, er det nødvendigt at vælge den, så dens kontinuerlige effekt (angivet i katalogerne) er mindre end den effekt, der svarer til den kortvarige belastning, dvs. den elektriske motor har en termisk overbelastning i perioder med dens kortvarige drift.

Hvis driftsperioderne for den elektriske motor er væsentligt mindre end den tid, der kræves til dens fuldstændige opvarmning, men pauserne mellem perioderne med tænding er væsentligt kortere end tiden for fuldstændig afkøling, så er der gentagen kortvarig belastning.

I praksis bør der skelnes mellem to typer af sådant arbejde:

a) belastningen i driftsperioden er konstant i størrelse, og derfor er dens graf afbildet med rektangler, der veksler med pauser;

b) belastningen i arbejdsperioden ændres efter en mere eller mindre kompleks lov.

I begge tilfælde kan problemet med at vælge en elmotor effektmæssigt løses både analytisk og grafisk. Begge metoder er ret komplicerede, så en forenklet metode af tilsvarende størrelse anbefales, som omfatter tre metoder:

a) effektiv strøm;

b) rodmiddelkvadratmagt;

(c) rodmiddelkvadratmoment.

Kontrol af den elektriske motors mekaniske overbelastningskapacitet

Efter at have valgt elmotorens effekt i henhold til opvarmningsbetingelserne, er det nødvendigt at kontrollere den mekaniske overbelastningsevne af den elektriske motor, det vil sige, sørg for, at det maksimale belastningsmoment i henhold til tidsplanen under drift og startmomentet ikke vil overskride det maksimale momentværdimoment ifølge kataloget.

I asynkrone og synkrone elektriske motorer bestemmes værdien af ​​den tilladte mekaniske overbelastning af deres væltende elektromagnetiske moment, hvorefter disse elektromotorer stopper.

Produktet af de maksimale drejningsmomenter i forhold til klassificeringen skal være 1,8 for trefasede asynkronmotorer med slæberinge og mindst 1,65 for de samme egern-burmotorer. Multiplet af det maksimale drejningsmoment for en synkron elektrisk motor skal også være mindst 1,65 ved nominel spænding, frekvens og excitationsstrøm med en effektfaktor på 0,9 (ved førende strøm).

I praksis har asynkrone og synkrone elektriske motorer en mekanisk overbelastningskapacitet på op til 2-2,5, og i nogle specielle elektriske motorer stiger denne værdi til 3-3,5.

Den tilladte overbelastning af DC-motorer bestemmes af driftsbetingelserne og er ifølge GOST fra 2 til 4 pr. drejningsmoment, den nedre grænse gælder for elektriske motorer med parallel excitation og den øvre grænse for elektriske motorer med serie excitation.

Hvis forsynings- og distributionsnettene er følsomme over for belastningen, skal den mekaniske overbelastningskapacitet kontrolleres under hensyntagen til spændingstabene i netværkene.

For asynkrone kortslutnings- og synkrone elmotorer skal startmomentmultiplen være mindst 0,9 (i forhold til nominel).

Faktisk er den indledende drejningsmomentmultiplikator i elektriske motorer med dobbeltegern og dybe riller meget højere og når 2-2,4.

Når du vælger elmotorens effekt, skal det tages i betragtning, at omskiftningsfrekvensen påvirker opvarmningen af ​​elmotorerne.Den tilladte koblingsfrekvens afhænger af den normale slip, drejningsmomentet på rotor-svinghjulet og frekvensen af ​​startstrømmen.

Asynkrone elektriske motorer af normale typer tillader ikke en belastning fra 400 til 1000, og elektriske motorer med øget slip - fra 1100 til 2700 starter i timen. Ved start under belastning reduceres det tilladte antal starter væsentligt.

Startstrømmen af ​​elektriske motorer med en egern-burrotor er stor, og denne omstændighed i forhold til hyppige starter og især med øget accelerationstid er vigtig.

I modsætning til elmotorer med faserotor, hvor en del af varmen, der genereres ved start, frigives i reostaten, dvs. uden for maskinen, i egern-bur-motorer, frigives al varmen til selve maskinen, hvilket forårsager dens øgede opvarmning. Derfor skal valget af disse elmotorers effekt ske under hensyntagen til opvarmningen ved flere starter.