Variklio galios nustatymas pasikartojančio pereinamojo veikimo metu

Elektrinės pavaros veikimo režimas, kai veikimo laikotarpiai yra tokios trukmės ir taip pakaitomis su tam tikros trukmės pauzėmis, kad visų prietaisų, sudarančių elektrinę pavarą, temperatūra nepasiekia stabilios vertės, nei per kiekvieną darbo laikotarpį, nei per kiekvieną pertrauką pertrauka nešaukiama.

Periodinis apkrovos režimas atitinka grafikus, panašius į parodytus Fig. 1. Elektros variklio perkaitimas kinta išilgai punktyrinės pjūklo linijos, susidedančios iš kintamų šildymo ir vėsinimo kreivių segmentų. Pertraukiamos apkrovos režimas būdingas daugumai staklių pavarų.

Ryžiai. 1. Pertraukiamo apkrovimo grafikas

Periodiniu režimu veikiančio elektros variklio galią patogiausia nustatyti vidutinių nuostolių formule, kurią galima parašyti kaip

kur ΔA yra energijos nuostoliai esant kiekvienai apkrovos vertei, įskaitant paleidimo ir sustabdymo procesus.

Kai elektros variklis neveikia, aušinimo sąlygos labai pablogėja. Į tai atsižvelgiama įvedant eksperimentinius koeficientus β0 <1. Pauzės laikas t0 dauginamas iš koeficiento β0, dėl to formulės vardiklis mažėja, o ekvivalentiniai nuostoliai ΔREKV didėja ir atitinkamai didėja vardinė elektros variklio galia.

A serijos asinchroniniams apsaugotiems varikliams, kurių sinchroninis apsisukimų dažnis yra 1500 aps./min., o galia 1–100 kW, β0 koeficientas yra 0,50–0,17, o išpūtimo varikliams β0 = 0,45–0,3 (padidėjus Пн , koeficientas β0 mažėja). Uždarų variklių β0 yra artimas vienetui (0,93-0,98). Taip yra todėl, kad uždarų variklių vėdinimo efektyvumas yra mažas.

Užvedant ir stabdant vidutinis elektros variklio sūkių skaičius yra mažesnis už vardinį, dėl to pablogėja ir elektros variklio aušinimas, kuriam būdingas koeficientas

Nustatant koeficientą β1, sąlyginai daroma prielaida, kad sukimosi dažnio pokytis vyksta pagal tiesinį dėsnį ir nuo jo tiesiškai priklauso koeficientas β1.

Žinodami koeficientus β0 ir β1, gauname

kur ΔР1, ΔР2, — galios nuostoliai esant skirtingoms apkrovoms, kW; t1 t2 — šių apkrovų veikimo laikas, s; tn, tT, t0 — paleidimo, delsos ir pauzės laikas, s; ΔАп ΔАТ — energijos nuostoliai variklyje užvedimo ir stabdymo metu, kJ.

Kaip minėta aukščiau, kiekvienas variklis turi būti parinktas atsižvelgiant į šildymo ir perkrovos sąlygas. Norint taikyti vidutinių nuostolių metodą, reikia iš anksto sukonfigūruoti tam tikrą elektros variklį, kurį šiuo atveju taip pat rekomenduojama pasirinkti pagal perkrovos sąlygas.Ekvivalentinė galios formulė gali būti naudojama apytikriam skaičiavimui tais atvejais, kai užvedimas ir stabdymas yra reti ir neturi didelės įtakos elektros variklio šildymui.

Mechaninėje inžinerijoje darbui su pertrūkiais apkrovos režimu naudojami elektros varikliai, skirti veikti nuolatine apkrova. Elektros pramonė taip pat gamina variklius, specialiai sukurtus dirbti su pertrūkiais apkrovomis, kurie plačiai naudojami kėlimo ir transportavimo konstrukcijose. Tokie elektros varikliai parenkami atsižvelgiant į santykinę įtraukimo trukmę:

kur tp yra variklio veikimo laikas; t0 — pauzės trukmė.

Variklio pasirinkimo pagal galią pavyzdys keliuose trumpalaikio veikimo režimuose.

Nustatyti elektros variklio galią esant n0 — 1500 aps./min.; variklis veikia pagal apkrovos grafiką, parodytą pav. 2, a. Elektros variklio veleno galia mašinos tuščiąja eiga Pxx = 1 kW. Sumažintas mašinos inercijos momentas Jc = 0,045 kg-m2.

Atsakymas:

1. Iš anksto pasirinkite elektros variklį pagal perkrovos sąlygas, pvz., λ = 1,6:

Pagal katalogą renkamės elektros variklį su saugoma artimiausios didelės galios (2,8 kW) versija, kurioje mon = 1420 aps./min.;

Šiam varikliui λ = 0,85 • 2 = 1,7. Tokiu būdu variklis parenkamas su tam tikra perkrovos riba.

Šio variklio priklausomybė η = f (P / Pн) parodyta fig. 2, b.

Ryžiai. 2. Priklausomybės N = f (t) ir η = f (P / Pн)

2. Pagal formulę

aptinkame nuostolius esant 1 laipsniams; 3; 4,2 kW (pagal grafiką). Nuostoliai atitinkamai 0,35; 0,65 ir 1 kW. Mes randame nuostolius esant Pn = 2,8 kW, kurie yra ΔPn = 0,57 kW.

3. Nustatykite pradžios ir pabaigos laiką pagal opoziciją:

kur:

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

4. Nustatykite paleidimo ir sustabdymo nuostolius:

Gauname ΔAp = 1,8 kJ ir ΔAt = 3,8 kJ.

5. Raskite lygiaverčius nuostolius cikle:

kur

Gauname ΔREKV = 0,44 kW. Kadangi ΔPn = 0,57, tada ΔREKV <ΔPn ir todėl variklis pasirinktas teisingai.