Презентация, доклад по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Проверка двигателя на нагрев

изменяется по определенному нагрузочному графику , электродвигатель сначала выбирают по наибольшей мощности этого графика с учетом его перегрузки, а затем выбранный электродвигатель проверяют по нагреву. Примерами электропривода с переменной нагрузкой на валу электродвигателя являются электроприводы многооперационных станков, кулачковых автоматов и др.

переменной нагрузке существуют следующие четыре метода:
1) метод эквивалентного тока Iэ;
2) метод эквивалентного момента Мэ;
3) метод эквивалентной мощности Рэ;
4) метод средних (эквивалентных) потерь.

наиболее часто используют обычные электродвигатели, предназначенные для длительного режима работы с постоянной нагрузкой. Поэтому электродвигатель выбирают на такую постоянную мощность Рэ длительного режима работы, при которой в электродвигателе выделяется столько же тепла за время цикла работы tц, сколько и при работе при переменной нагрузке:
Qэ  tц = ∑(Qi ∙ti) или ∆Pэ  tц = ∑(∆Pi  ti),
где Qэ – количество тепловой энергии, выделяемой в электродвигателе мощностью Рэ в единицу времени;
∆Рэ – потери мощности в электродвигателе при работе с мощностью Рэ;
∆Рi – потери мощности в электродвигателе при работе с мощностью Рi.

ti) / tц.
Метод средних (эквивалентных) потерь для проверки электродвигателя по нагреву, предварительно выбранного по перегрузке, основан на использовании этой формулы средних потерь и состоит в следующем:
1. Используя нагрузочный график, определяют:
∆Pi = Pi / ηi – Pi,
где ηi – КПД электродвигателя при работе с мощностью Pi.
2. Вычисляют ∆Рэ по формуле и проверяют выполнение условия
∆Рэ ≤ ∆Рн.
Если это условие не выполняется, берут следующий по номинальной мощности электродвигатель из каталога и т.д. до выполнения данного условия.

переменные, пропорциональные квадрату тока нагрузки I2, получим
∆Рпост + b∙Iэ2 = ∑((∆Рпост + b∙Ii2 )  ti) / tц,
где b – величина, постоянная для конкретного двигателя.
Так как ∆Рпост  tц = ∆Рпост  ∑ ti, то относительно Iэ получим

участками. Если нагрузочный график I = f(t) содержит треугольные и трапецеидальные участки в формулу вместо I1 и I5 следует подставлять

используя нагрузочный график I = f(t).
2) По каталогу (зная предварительно род тока, напряжение, скорость вращения и другие данные) выбирают электродвигатель с номинальным током Iн ≥ Iэ.

естественной механической характеристики) и АД метод эквивалентного тока можно заменить методом эквивалентного момента, использующего формулу эквивалентного момента

так как для ДПТ при Ф = const ток пропорционален моменту, а для АД при небольших значениях скольжения (на рабочем участке) момент можно считать примерно пропорциональным току.

работы изменяется незначительно, что характерно для электродвигателей с жесткими механическими характеристиками, то мощность примерно пропорциональна моменту. Тогда можно пользоваться методом эквивалентной мощности, использующим формулу эквивалентной мощности,


Эта формула более удобна, чем формула средних потерь, в которой необходимы дополнительные вычисления КПД ηi.
Данный метод используют также и при небольшом числе пусковых процессов (до 20 в час), пренебрегая их влиянием на нагрев электродвигателя.

работы;
S2 – кратковременный номинальный режим работы;
S3 – повторно-кратковременный номинальный режим работы;
S4 – повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками;
S5 – повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением;
S6 – перемежающийся номинальный режим работы;
S7 – перемежающийся номинальный режим работы с частыми реверсами и электрическим торможением;
S8 – перемежающийся номинальный режим работы с двумя или более угловыми скоростями, которые определяют характер изменения потребляемой мощности, потерь мощности и превышения температуры при различных условиях работы двигателей.

достигает установившегося значения τy . Длительность рабочего периода tр > 3Тн, длительность паузы роли не играет. В продолжительном режиме работают двигатели насосов, компрессоров, конвейеров, прокатных станов и т.п. Различают продолжительный режим с постоянной и с переменной нагрузкой;
S2 – кратковременный – периоды постоянной нагрузки чередуются с отключениями, при этом τ не достигает τy (tр ≤ 3Тн), а во время отключения электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды (t0 > 3Т0), Для кратковременного режима рекомендуется продолжительность рабочего периода 15, 30, 60, 90 мин. В таком режиме работают электродвигатели подъемников, приводов заслонок, задвижек и т.п.;

(рабочие периоды) чередуются периодически с отключениями электродвигателя (паузами), при этом перегрев τ за время одного рабочего цикла tц не достигает τy. При повторно-кратковременном режиме время цикла не более 10 мин (в противном случае двигатель считается работающим в продолжительном режиме по нагреву).

tр / (tр + t0) 100 % = (tр / tц) 100 %.
Стандартные значения ПВ = 15, 25, 40 и 60 %.
Повторно-кратковременный режим характеризуется условиями tр < 3Тн, т.е. за время одного рабочего периода перегрев не достигает τy, а за время паузы не становится равным нулю. При многократном повторении циклов процесс нагрева устанавливается (температура перегрева в начале и в конце цикла одинакова, τ колеблется около среднего значения τy.ср). В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы кранов, некоторых вспомогательных механизмов прокатных станов и т.п.

повторно-кратковременном режиме расчетная мощность Рэ и фактическая продолжительность включения ПВф равны (или очень близки к номинальным данным двигателя), то проверка его по нагреву не требуется, поскольку работа при таких параметрах нагрузочной диаграммы гарантируется заводом-изготовителем. Но когда ПВф заметно отличается от ПВн, проверка двигателя по нагреву необходима и проводится следующим образом:
1) по заданной нагрузочной диаграмме рассчитывают ПВф и эквивалентную мощность Рэ (по одному из методов эквивалентных величин);
2) приводят рассчитанную мощность Рэ к ближайшей норматиной величине ПВн по формуле

каталогу подбирают электродвигатель, номинальная мощность которого Рн ≥P’э, а номинальное значение угловой скорости ωн и исполнение соответствуют требуемым. Далее выбранный двигатель проверяют на перегрузочную способность (и по пусковым условиям для АД), как и для двигателей при продолжительном режиме работы с переменной нагрузкой.
От электродвигателя, предназначенного для продолжительного режима работы, но используемого для повторно-кратковременной нагрузки, требуется, чтобы он развивал необходимую наибольшую мощность при обработке детали и не перегревался свыше нормы при обработке любого числа деталей. Поэтому мощность электродвигателя в данном случае рассчитывают по перегрузке и по нагреву, как и для продолжительного режима с переменной нагрузкой, при этом для расчета номинальной мощности двигателя по нагреву могут быть использованы методы эквивалентного тока, эквивалентного момента и средних потерь.