Moottorin tehon määrittäminen toistuvan transienttitoiminnan aikana

Sähkökäytön toimintatapa, jossa toimintajaksot ovat niin pitkiä ja vuorottelevat siten tietyn pituisten taukojen kanssa, että kaikkien sähkökäytön muodostavien laitteiden lämpötila ei saavuta vakaata arvoa, keskeytystä ei kutsuta jokaisen työjakson tai jokaisen tauon aikana.

Jaksottainen latausjärjestelmä vastaa kaavioita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin kuvassa 1. 1. Sähkömoottorin ylikuumeneminen vaihtelee sahan katkoviivaa pitkin, joka koostuu vuorottelevista lämpö- ja jäähdytyskäyrien segmenteistä. Jaksottainen kuormitustila on tyypillinen useimmille työstökonekäytöille.

Riisi. 1. Jaksottainen kuormitusaikataulu

Jaksottaisessa tilassa toimivan sähkömoottorin teho määräytyy kätevimmin keskimääräisten häviöiden kaavalla, joka voidaan kirjoittaa

jossa ΔA on energiahäviö kullakin kuormitusarvolla, mukaan lukien käynnistys- ja pysäytysprosessit.

Kun sähkömoottori ei toimi, jäähdytysolosuhteet heikkenevät merkittävästi. Tämä otetaan huomioon ottamalla käyttöön kokeelliset kertoimet β0 <1. Taukoaika t0 kerrotaan kertoimella β0, minkä seurauksena kaavan nimittäjä pienenee ja ekvivalenttiset häviöt ΔREKV kasvavat ja vastaavasti sähkömoottorin nimellisteho kasvaa.

A-sarjan asynkronisilla suojatuilla moottoreilla, joiden synkroninen nopeus on 1500 rpm ja teho 1-100 kW, β0-kerroin on 0,50-0,17 ja puhallusmoottoreille β0 = 0,45-0,3 (Psn:n kasvaessa, kerroin β0 pienenee). Suljetuissa moottoreissa β0 on lähellä yksikköä (0,93-0,98). Tämä johtuu siitä, että suljettujen moottoreiden ilmanvaihtoteho on alhainen.

Käynnistyksen ja pysäytyksen yhteydessä sähkömoottorin keskinopeus on pienempi kuin nimellisnopeus, minkä seurauksena myös sähkömoottorin jäähdytys heikkenee, jolle on tunnusomaista kerroin

Kerrointa β1 määritettäessä oletetaan ehdollisesti, että kiertotaajuuden muutos tapahtuu lineaarisen lain mukaan ja että kerroin β1 riippuu siitä lineaarisesti.

Kun tiedämme kertoimet β0 ja β1, saamme

missä ΔР1, ΔР2, — tehohäviöt eri kuormilla, kW; t1 t2 — näiden kuormien vaikutusaika, s; tn, tT, t0 — käynnistys-, viive- ja taukoaika, s; ΔАп ΔАТ — energiahäviöt moottorissa käynnistyksen ja pysäytyksen aikana, kJ.

Kuten edellä mainittiin, jokainen moottori on valittava lämmitys- ja ylikuormitusolosuhteiden mukaan. Keskimääräisten häviöiden menetelmän soveltamiseksi on tarpeen asettaa etukäteen tietty sähkömoottori, joka tässä tapauksessa on myös suositeltavaa valita ylikuormitusolosuhteiden mukaan.Vastaavaa tehokaavaa voidaan käyttää karkeaan laskelmaan tapauksissa, joissa käynnistys ja pysäytys ovat harvinaisia ​​eivätkä vaikuta merkittävästi sähkömoottorin lämmitykseen.

Koneteollisuudessa jaksottaisessa kuormituksessa käytettäväksi käytetään sähkömoottoreita, jotka on suunniteltu toimimaan jatkuvalla kuormituksella. Sähköteollisuudessa valmistetaan myös erityisesti ajoittaisen kuormituksen käsittelyyn suunniteltuja moottoreita, joita käytetään laajasti nosto- ja kuljetusrakenteissa. Tällaiset sähkömoottorit valitaan ottaen huomioon sisällyttämisen suhteellinen kesto:

missä tp on moottorin käyntiaika; t0 — tauon kesto.

Esimerkki moottorin valitsemisesta tehon perusteella useissa lyhytaikaisissa toimintatavoissa.

Määritä sähkömoottorin teho n0 - 1500 rpm; moottori toimii kuvassa esitetyn kuormitusaikataulun mukaisesti. 2, a. Sähkömoottorin akseliteho koneen tyhjäkäynnillä Pxx = 1 kW. Koneen alennettu hitausmomentti Jc = 0,045 kg-m2.

Vastaus:

1. Esivalitse sähkömoottori ylikuormitusolosuhteiden mukaan, kuten λ = 1,6:

Luettelon mukaan valitsemme sähkömoottorin, jonka suojattu versio on lähimmästä suuresta tehosta (2,8 kW), jossa ma = 1420 rpm;

Tälle moottorille λ = 0,85 • 2 = 1,7. Tällä tavalla moottori valitaan tietyllä ylikuormitusrajalla.

Tämän moottorin riippuvuus η = f (P / Pн) on esitetty kuvassa. 2, b.

Riisi. 2. Riippuvuudet N = f (t) ja η = f (P / Pн)

2. Kaavan mukaan

havaitsemme häviöt tehoilla 1; 3; 4,2 kW (aikataulun mukaan). Häviöt ovat vastaavasti 0,35; 0,65 ja 1 kW. Löydämme häviöt arvolla Pn = 2,8 kW, jotka ovat ΔPn = 0,57 kW.

3. Määritä aloitus- ja lopetusaika oppositiolla:

missä:

Saamme tn = 0,30 s; tt = 0,21 s.

4. Määritä käynnistys- ja pysäytyshäviöt:

Saamme ΔAp = 1,8 kJ ja ΔAt = 3,8 kJ.

5. Etsi silmukan vastaavat häviöt:

missä

Saamme ΔREKV = 0,44 kW. Koska ΔPn = 0,57, niin ΔREKV <ΔPn ja siksi moottori on valittu oikein.