Sähkömoottorin valinta
Sähkömoottorin valinnan ehdot
Yhden luettelon sähkömoottorityypin valintaa pidetään oikeana, jos seuraavat ehdot täyttyvät:
a) sähkömoottorin täydellisin vastaavuus työkoneen (käytön) kanssa mekaanisten ominaisuuksien suhteen. Tämä tarkoittaa, että sähkömoottorilla on oltava sellainen mekaaninen ominaisuus, että se voi tarjota taajuusmuuttajalle tarvittavat nopeuden ja kiihtyvyyden arvot sekä käytön aikana että käynnistyksen yhteydessä;
b) sähkömoottorin tehon maksimaalinen käyttö käytön aikana. Sähkömoottorin kaikkien aktiivisten osien lämpötilan vakavimmissa käyttötiloissa tulisi olla mahdollisimman lähellä normien määrittämää lämmityslämpötilaa, mutta ei ylittää sitä;
c) sähkömoottorin yhteensopivuus käytön ja ympäristöolosuhteiden kanssa suunnittelun suhteen;
d) sähkömoottorin yhteensopivuus sähköverkkonsa parametrien kanssa.
a) mekanismin nimi ja tyyppi;
b) mekanismin käyttöakselin enimmäisteho, jos toimintatapa on jatkuva ja kuorma on vakio, ja muissa tapauksissa - kaaviot tehon tai vastusmomentin muutoksista ajan funktiona;
c) mekanismin käyttöakselin pyörimisnopeus;
d) menetelmä mekanismin niveltämiseksi sähkömoottorin akseliin (vaihteiden läsnä ollessa ilmoitetaan voimansiirron tyyppi ja välityssuhde);
e) alkuperäisen vääntömomentin suuruus, joka mekanismin käyttöakselilla olevan sähkömoottorin on tarjottava;
f) käyttömekanismin nopeudensäätörajat, jotka osoittavat ylä- ja alanopeusarvot sekä vastaavat teho- ja vääntömomenttiarvot;
g) vaaditun nopeudensäädön luonne ja laatu (tasaisuus, asteikko);
h) ajon käynnistys- tai päällekytkentätiheys tunnin sisällä; i) ympäristöominaisuudet.
Sähkömoottorin valinta kaikkien olosuhteiden perusteella tehdään luettelotietojen mukaan.
Yleisille mekanismeille sähkömoottorin valinta yksinkertaistuu huomattavasti valmistajien asiaankuuluviin tietoihin sisältyvien tietojen vuoksi, ja se tarkoittaa sähkömoottorin tyypin määrittelyä suhteessa verkon parametreihin ja ympäristön luonteeseen. .
Sähkömoottorien valinta tehon mukaan
a) nimellisen toimintatavan mukaan;
b) kulutetun energian määrän muutoksilla.
Seuraavat toimintatilat erotetaan toisistaan:
a) pitkä (pitkä), kun työjakso on niin pitkä, että sähkömoottorin lämmitys saavuttaa vakaan arvonsa (esimerkiksi pumpuille, kuljetushihnoille, puhaltimille jne.);
b) lyhytaikainen, kun käyttöjakson kesto ei ole riittävä sähkömoottorin saavuttamiseksi annettua kuormaa vastaavan lämmityslämpötilan ja sammutusjaksot päinvastoin riittävät jäähdyttämään sähkömoottorin ympäristön lämpötilaan . Sähkömoottorit, joissa on monenlaisia mekanismeja, voivat toimia tässä tilassa;
c) keskeytyksettä - suhteellisella käyttöjaksolla 15, 25, 40 ja 60 % ja yhden jakson kesto enintään 10 minuuttia (esimerkiksi nosturit, jotkut metallinleikkauskoneet, yksiasemaiset hitsauskoneet-generaattorit, jne.).
Energiankulutusarvon muutoksista riippuen seuraavat tapaukset vaihtelevat:
a) vakiokuormitus, kun käytön aikana kulutettu teho on vakio tai siinä on pieniä poikkeamia keskiarvosta, kuten keskipakopumpuissa, puhaltimissa, vakioilmavirtakompressoreissa jne.;
b) muuttuva kuormitus, kun kulutetun tehon määrä muuttuu ajoittain, kuten kaivinkoneissa, nostureissa, joissakin metallinleikkauskoneissa jne.;
c) sykkivä kuorma, kun kulutetun tehon määrä muuttuu jatkuvasti, kuten mäntäpumput, leukamurskaimet, seulat jne.
Moottorin tehon on täytettävä kolme ehtoa:
b) riittävä ylikuormituskyky;
c) riittävä käynnistysmomentti.
Kaikki sähkömoottorit luokitellaan kahteen pääryhmään:
a) pitkäaikaiseen työhön (ilman sisällyttämisen keston rajoitusta);
b) katkonaiselle käytölle kytkentäajoilla 15, 25, 40 ja 60 %.
Ensimmäisen ryhmän osalta luettelot ja passit osoittavat jatkuvan tehon, jota sähkömoottori voi kehittää määräämättömän pitkän ajan, toisessa ryhmässä - tehon, jonka sähkömoottori voi kehittää, toimiessaan ajoittain mielivaltaisen pitkän ajan tietyllä kierroksella. -keston mukaan.
Kaikissa tapauksissa oikein valittuna pidetään sellaista sähkömoottoria, joka työskennellessään kuorman kanssa työkoneen määrittämän aikataulun mukaisesti saavuttaa kaikkien osiensa täyden sallitun lämmityksen. Sähkömoottorien valinta ns "Tehoreservi", joka perustuu aikataulun mukaiseen suurimpaan mahdolliseen kuormaan, johtaa sähkömoottorin vajaakäyttöön ja siten pääomakustannusten ja käyttökustannusten nousuun tehokertoimien ja hyötysuhteen pienentymisen vuoksi.
Moottoritehon liiallinen lisäys voi myös aiheuttaa nykimistä kiihdytyksen aikana.
Jos sähkömoottorin on toimittava pitkään jatkuvalla tai hieman muuttuvalla kuormituksella, sen tehon määrittäminen ei ole vaikeaa ja se suoritetaan kaavojen mukaan, jotka sisältävät yleensä empiirisiä kertoimia.
Sähkömoottorien tehon valitseminen muissa toimintatavoissa on paljon vaikeampaa.
Lyhytaikaiselle kuormitukselle on ominaista se, että sisällytysjaksot ovat lyhyitä ja tauot riittävät sähkömoottorin täydelliseen jäähdytykseen. Tässä tapauksessa oletetaan, että sähkömoottorin kuormitus kytkentäjaksojen aikana pysyy vakiona tai lähes vakiona.
Jotta sähkömoottoria voitaisiin käyttää oikein lämmitykseen tässä tilassa, se on valittava siten, että sen jatkuva teho (ilmoitettu luetteloissa) on pienempi kuin lyhytaikaista kuormitusta vastaava teho, ts. sähkömoottorissa on termistä ylikuormitusta sen lyhytaikaisen käytön aikana.
Jos sähkömoottorin toimintajaksot ovat huomattavasti lyhyempiä kuin sen täydelliseen lämmittämiseen tarvittava aika, mutta päällekytkentäjaksojen väliset tauot ovat huomattavasti lyhyempiä kuin täydellisen jäähdytyksen aika, tapahtuu toistuva lyhytaikainen kuormitus.
Käytännössä tällaisen työn kaksi tyyppiä tulisi erottaa:
a) kuormitus toimintajakson aikana on suuruudeltaan vakio, ja siksi sen kaavio on kuvattu suorakulmioilla, jotka vuorottelevat taukojen kanssa;
b) kuormitus työjakson aikana muuttuu enemmän tai vähemmän monimutkaisen lain mukaan.
Molemmissa tapauksissa sähkömoottorin valintaongelma tehon suhteen voidaan ratkaista sekä analyyttisesti että graafisesti. Molemmat menetelmät ovat melko monimutkaisia, joten suositellaan samansuuruista yksinkertaistettua menetelmää, joka sisältää kolme menetelmää:
a) rms-virta;
b) neliöteho;
c) momentin keskiarvo.
Sähkömoottorin mekaanisen ylikuormituskyvyn tarkastus
Kun sähkömoottorin teho on valittu lämmitysolosuhteiden mukaan, on tarpeen tarkistaa sähkömoottorin mekaaninen ylikuormituskyky, eli varmistaa, että aikataulun mukainen maksimikuormitusmomentti käytön aikana ja käynnistysmomentti eivät ylittää luettelon mukaisen maksimivääntömomentin momentin.
Asynkronisissa ja synkronisissa sähkömoottoreissa sallitun mekaanisen ylikuormituksen arvon määrää niiden kaatuva sähkömagneettinen momentti, jonka saavuttaessa nämä sähkömoottorit pysähtyvät.
Suurimpien vääntömomenttien tulon suhteessa nimellisarvoon tulee olla 1,8 liukurenkailla varustetuissa kolmivaiheisissa asynkronimoottoreissa ja vähintään 1,65 samoissa oravahäkkimoottoreissa. Synkronisen sähkömoottorin maksimivääntömomentin kerrannaisen on oltava vähintään 1,65 nimellisjännitteellä, taajuudella ja viritysvirralla tehokertoimen ollessa 0,9 (johtovirralla).
Käytännössä asynkronisten ja synkronisten sähkömoottoreiden mekaaninen ylikuormituskyky on jopa 2-2,5, ja joissakin erikoissähkömoottoreissa tämä arvo nousee 3-3,5:een.
Tasavirtamoottoreiden sallittu ylikuormitus määräytyy käyttöolosuhteiden mukaan ja on GOST:n mukaan 2-4 vääntömomenttia kohti, alaraja koskee sähkömoottoreita, joissa on rinnakkaisheräte, ja yläraja sähkömoottoreille, joissa on sarjaheräte.
Jos syöttö- ja jakeluverkot ovat herkkiä kuormitukselle, on mekaaninen ylikuormituskyky tarkastettava ottaen huomioon verkkojen jännitehäviöt.
Asynkronisissa oikosulku- ja synkronisissa sähkömoottoreissa käynnistysmomenttikertoimen on oltava vähintään 0,9 (suhteessa nimellisarvoon).
Itse asiassa alkuperäinen vääntömomenttikerroin kaksois-oravakennoisissa ja syväuraisissa sähkömoottoreissa on paljon suurempi ja saavuttaa 2-2,4.
Sähkömoottorin tehoa valittaessa tulee ottaa huomioon, että kytkentätaajuus vaikuttaa sähkömoottoreiden lämpenemiseen.Sallittu kytkentätaajuus riippuu normaalista luistosta, roottorin vauhtipyörän vääntömomentista ja käynnistysvirran taajuudesta.
Normaalityyppiset asynkroniset sähkömoottorit eivät salli kuormitusta 400 - 1000 ja sähkömoottorit, joiden luisto on lisääntynyt - 1100 - 2700 käynnistystä tunnissa. Kuormituksella käynnistettäessä sallittu käynnistysmäärä pienenee huomattavasti.
Oravahäkkiroottorilla varustetuissa sähkömoottoreissa käynnistysvirta on suuri, ja tämä seikka toistuvissa käynnistyksissä ja erityisesti pidentyneessä kiihdytysajassa on tärkeä.
Toisin kuin vaiheroottorilla varustetuissa sähkömoottoreissa, joissa osa käynnistyksen aikana syntyvästä lämmöstä vapautuu reostaatissa, ts. koneen ulkopuolella, oravahäkkimoottoreissa, kaikki lämpö vapautuu itse koneeseen, mikä lisää sen kuumenemista. Siksi näiden sähkömoottoreiden tehon valinnassa on otettava huomioon lämmitys useiden käynnistysten aikana.