КР Электрические машины. Расчет электропривода производственного агрегата подъемного механизма

• Название: Расчет электропривода производственного агрегата подъемного механизма
• Дата: 14.04.2022
• Размер: 2.26 Mb.
• Имя файла: КР Электрические машины.docx
• Тип: Курсовая; #474420
• страница: 6 из 13

Выбор электродвигателя по номинальной мощности

1. 
   Расчёт механической нагрузки рабочей машины и построение нагрузочной диаграммы
   

Определяю мощность на валу электродвигателя, необходимую для вращения приводного вала заданной рабочей машины на каждом из участков её нагрузочной диаграммы:

^Px1

_ 9,81Q₁p₁ _,

_н_п
(5)

^Px1

_ 9,81* 0,052 * 0,11*1000 _{ 76, 24 Вт,} 0,8* 0,92

^Px 2

_ 9,81Q₂p₂ _,

_н_п
(6)

^Px2

_ 9,81* 0,058* 0,12 *1000 _{ 92,77 Вт,} 0,8* 0,92

^Px3

_ 9.81Q₃p₃ _,

_н_п
(7)

^Px3

_ 9,81* 0,05* 0,13*1000 _{ 86,63 Вт,} 0,8* 0,92

где

^Px1^{, P}x 2 ^{, P}x3

- мощности на валу электродвигателя соответственно на

первом, втором и третьем участках нагрузочной диаграммы, Вт;

Q₁, Q₂ ,Q₃ - подача вентилятора на первом, втором и третьем участках

нагрузочной диаграммы, м³/с;

p - давление, развиваемое вентилятором, м вод.ст,

 - плотность воздуха,

кг / м³

(  1000 кг / м³ );

_н - КПД грузоподъемного механизма, равный 0,8;

_п - КПД механической передачи (для шестеренчатой цилиндрической

0,87…0,97).

2. 
   Определение эквивалентной мощности
   

В связи с тем, что мощность на валу электродвигателя переменна,

заменяю её постоянной мощностью, эквивалентной заменяемой мощности по величине средних потерь мощности в электродвигателе и, следовательно, по величине среднего превышения температуры двигателя над температурой окружающей среды:

P_ýêâ   ,

(8)

где

P_i , t_i значение показателя и продолжительности нагрузки для i-го

участка нагрузочной диаграммы ЭП;

m - число участков нагрузочной диаграммы (m = 3).

P_экв   85,38 Вт,

3. 
   Определение необходимой номинальной мощности электродвигателя, рассчитанного на режим, соответствующий режиму работы машины
   

Заданная рабочая машина работает длительном режиме S1, так как

t_ц  10 мин

Продолжительность работы:

t_раб  50 мин.

Продолжительность отключения:

t_откл  40 мин.

Продолжительность холостого хода: Продолжительность одного цикла:

t_х.х  0 мин.

t_ц  t_раб  t_откл  t_х.х  50  40  0  90 мин
Для привода вентилятора следует использовать электродвигатель соответствующего режима нагрузки со стандартными параметрами, наиболее близкими к параметрам фактического режима. Номинальную каталожную мощность такого электродвигателя с учётом пересчёта эквивалентной мощности на стандартный режим определим по выражению

P  P

(9)

где

н экв


^{ПВнорм }длительность рабочего периода стандартная (при

использовании электродвигателя длительного режима нагрузки

);

^ПВнорм

 100%

ПВ_х длительность рабочего периода по нагрузочной диаграмме определяется по формуле:

ПВ<sub>х

</sub> ^tраб _, ^tраб ^{ }0 ^tоткл
(10)

где

₀  коэффициент охлаждения (для защищённого электродвигателя, с

вентиляцией от собственного вентилятора на валу двигателя ₀  0,250,35)

ПВ_х

50




50  0,35* 40

*100%  78,13 %,

P_н  85,38

78,13

100

P_н  75, 46Вт,

4. 
   Определение коэффициентов перегрузок и номинальной потребной мощности электродвигателя длительного режима нагрузки
   

Двигатель, рассчитанный на длительный режим работы, при работе в режиме, отличном от длительного, из условия равенства средних потерь может быть в период работы перегружен. Степень перегрузки оценивается

коэффициентом тепловой перегрузки

р_Т , равным отношению потерь мощности

в период кратковременной работы

^P КР

к потерям мощности в номинальном

(длительном) режиме). Так как в заданном варианте режим нагрузки проектируемого электропривода длительный, коэффициент тепловой

перегрузки для длительного режима

p_Т  1.

Определим коэффициент механической (токовой) перегрузки по формуле:

_{p } ^Pэкв

м _P

 p<sub>i

</sub> ^Iэкв _

I
(11)

н н
где  – коэффициент потерь, равный отношению постоянных потерь

мощности в двигателе

^РС

к номинальным переменным (электрическим)

^РЭЛ.Н

(для асинхронных двигателей общего назначения   0,50, 7 ).

p_м   1
Потребную номинальную мощность электродвигателя, рассчитанного на длительный режим работы, при работе его в фактическом режиме находим по формуле:

^Pпотр.н

_ ^Pэкв

p
(12)

м

^Pпотр.н

 ^85,38  85,38 Вт 1

Таблица 1 - Основные характеристики электродвигателя марки АИР80А8

Название параметра		Значение	Примечание
при номинальной нагрузке	скольжение, %	5
	КПД, %	62
	cos	0,61
Mn / Mном		1,8	отношение пускового момента к номинальному
Mмакс / Mном		2,3	отношение максимального крутящего момента к номинальному
Mмин / Mном		1,4	отношение минимального крутящего момента к номинальному крутящему моменту
In / Iном		4,0	отношение пускового тока к номинальному
Pном , кВт		0,37	номинальная мощность (Киловатт)
Iстат , А		1,49	ток статора (Ампер)
Uном , В		380	номинальное напряжение питания (Вольт)
m, кг		12,8	масса двигателя
J,кг * м2		0,030	момент инерции

5. 
   Выбор марки электродвигателя по каталогу
   

Ввиду дискретности номинальных мощностей электродвигателей номинальную мощность электродвигателя по каталогу принимаем ближайшую большую из условия

^Pн ^{ P}потр.н

P_н  85,38 Вт

(13)

Выберем для привода вентилятора общепромышленный унифицированный асинхронный электродвигатель АИР80А8, частота вращения 675 об/мин.

Монтажное исполнение- комбинированный: лапы и большой фланец с одним валом, лапы и большой фланец с двумя валами.

Условия эксплуатации электродвигателя АИР80А8 в стандартном исполнении:

У2);
мг/м³;

• 
  температура окружающей среды от минус 40°С до плюс 40°С;
  
• 
  относительная влажность (при +25°С) - до 98% (в исполнении У1,
  

• 
  запыленность воздуха: IР44 - не более 10 мг/м³, IР23 - не более 2
  

• 
  окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая
  

токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию (кроме электродвигателей химически стойкого исполнения);

– класс изоляции нагревостойкости «F».
Таблица 2 - Установочные, габаритные и присоединительные размеры электродвигателя АИР80А8

Размер	Значение	Чертеж
l30	310
h31	207
d24	200
l1	50
l10	100
l31	50
d1	22
d10	10
d20	165
d22	11
d25	130
b10	125
n	4
h	80
l21	10
l20	3,5
h10	8
h5	24,5
b1	6

Определим передаточное отношение трансмиссии по формуле:

i  ^nд ,

n_м

(14)

где

n _м  номинальная частота вращения приводного вала

( n_м  360 об / мин);

n_д  номинальная частота вращения электродвигателя.
i  ⁶⁷⁵  1,86, 360

^{nд  n1} ^{1  s}^,
(15)

где

n₁  синхронная частота электродвигателя (таблица 2);

s  скольжение (таблица 2).

n_д  675_1  0,05_  636,5

об _. мин