Elektrinio variklio pasirinkimas
Elektros variklio pasirinkimo sąlygos
Vieno iš katalogo elektros variklių tipų pasirinkimas laikomas teisingu, jei tenkinamos šios sąlygos:
a) visiškas elektros variklio atitikimas darbinei mašinai (pavarai) pagal mechanines savybes. Tai reiškia, kad elektros variklis turi turėti tokias mechanines charakteristikas, kad tiek eksploatacijos metu, tiek paleidžiant galėtų suteikti pavarai reikiamas greičio ir pagreičio vertes;
b) maksimalus elektros variklio galios panaudojimas eksploatacijos metu. Visų aktyvių elektros variklio dalių temperatūra griežčiausiais darbo režimais turėtų būti kuo artimesnė normomis nustatytai šildymo temperatūrai, bet neviršyti jos;
c) elektros variklio suderinamumas su pavara ir aplinkos sąlygomis pagal konstrukciją;
d) elektros variklio atitiktį jo elektros tinklo parametrams.
a) mechanizmo pavadinimas ir tipas;
b) maksimalią mechanizmo varančiojo veleno galią, jei veikimo režimas nepertraukiamas, o apkrova pastovi, o kitais atvejais - galios ar pasipriešinimo momento kitimo grafikai priklausomai nuo laiko;
c) mechanizmo varančiojo veleno sukimosi greitis;
d) mechanizmo sujungimo su elektros variklio velenu būdas (esant pavaroms, nurodomas transmisijos tipas ir perdavimo santykis);
e) pradinio sukimo momento, kurį turi užtikrinti mechanizmo varančiojo veleno elektros variklis, dydis;
f) pavaros mechanizmo greičio reguliavimo ribos, nurodant viršutines ir apatines greičio vertes bei atitinkamas galios ir sukimo momento vertes;
g) reikalaujamo greičio reguliavimo pobūdis ir kokybė (lygumas, gradacija);
h) važiavimo paleidimo arba įjungimo dažnis per vieną valandą; i) aplinkos charakteristikos.
Elektros variklio parinkimas, atsižvelgiant į visas sąlygas, atliekamas pagal katalogo duomenis.
Plačiai paplitusiems mechanizmams elektros variklio pasirinkimas labai supaprastinamas dėl atitinkamoje gamintojų informacijoje pateiktų duomenų, o reikia nurodyti elektros variklio tipą, atsižvelgiant į tinklo parametrus ir aplinkos pobūdį. .
Elektros variklių pasirinkimas pagal galią
a) pagal vardinį veikimo režimą;
b) keičiantis suvartojamos energijos kiekiui.
Išskiriami šie darbo režimai:
a) ilgas (ilgas), kai darbo laikotarpis yra toks ilgas, kad elektros variklio šildymas pasiekia stabilią vertę (pavyzdžiui, siurbliams, konvejerių juostoms, ventiliatoriams ir kt.);
b) trumpalaikis, kai darbo periodo trukmė yra nepakankama, kad elektros variklis pasiektų nurodytą apkrovą atitinkančią šildymo temperatūrą, o išjungimo laikotarpiai, priešingai, yra pakankami, kad elektros variklis atvėstų iki aplinkos temperatūros. . Šiuo režimu gali dirbti elektros varikliai su įvairiausiais mechanizmais;
c) su pertraukomis - kai santykinis darbo ciklas yra 15, 25, 40 ir 60%, o vieno ciklo trukmė neviršija 10 minučių (pavyzdžiui, kranams, kai kurioms metalo pjovimo staklėms, vienos stotelės suvirinimo varikliams-generatoriams, ir tt).
Atsižvelgiant į energijos suvartojimo vertės pokyčius, skiriasi šie atvejai:
a) pastovi apkrova, kai eksploatacijos metu suvartojamos galios kiekis yra pastovus arba turi nedidelių nukrypimų nuo vidutinės vertės, pvz., išcentriniams siurbliams, ventiliatoriams, pastovaus oro srauto kompresoriams ir kt.;
b) kintamoji apkrova, kai sunaudojamos galios kiekis periodiškai kinta, pvz., ekskavatorių, kranų, kai kurių metalo pjovimo staklių ir kt.;
c) pulsuojanti apkrova, kai nuolat kinta suvartojamos galios kiekis, pvz., stūmokliniai siurbliai, žandikaulio trupintuvai, sietai ir kt.
Variklio galia turi atitikti tris sąlygas:
b) pakankamas perkrovos pajėgumas;
c) pakankamas paleidimo momentas.
Visi elektros varikliai skirstomi į dvi pagrindines grupes:
a) ilgalaikiam darbui (neribojant įtraukimo trukmės);
b) su pertrūkiais, kai perjungimo laikas yra 15, 25, 40 ir 60%.
Pirmajai grupei katalogai ir pasai rodo nuolatinę galią, kurią elektros variklis gali išvystyti neribotą laiką, antroje grupėje - galią, kurią gali išvystyti elektros variklis, veikiantis su pertraukomis savavališkai ilgą laiką su tam tikru apsisukimu. - pagal trukmę.
Teisingai parinktas visais atvejais laikomas toks elektros variklis, kuris, dirbdamas su apkrova pagal darbo mašinos nustatytą grafiką, pasiekia visą leistiną visų savo dalių įkaitinimą. Elektros variklių pasirinkimas su vadinamuoju „Galios rezervas“, pagrįstas didžiausia įmanoma apkrova pagal grafiką, lemia nepakankamą elektros variklio išnaudojimą, todėl dėl sumažėjusių galios faktorių ir efektyvumo didėja kapitalo ir eksploatavimo sąnaudos.
Per didelis variklio galios padidėjimas taip pat gali sukelti trūkčiojimą greitėjimo metu.
Jei elektros variklis turi dirbti ilgą laiką su pastovia ar šiek tiek kintančia apkrova, tai jo galią nustatyti nėra sunku ir atliekama pagal formules, kurios dažniausiai apima empirinius koeficientus.
Kur kas sunkiau pasirinkti elektros variklių galią kitais darbo režimais.
Trumpalaikei apkrovai būdinga tai, kad įtraukimo laikotarpiai yra trumpi, o pertraukų pakanka visiškam elektros variklio aušinimui. Šiuo atveju daroma prielaida, kad elektros variklio apkrova perjungimo laikotarpiais išlieka pastovi arba beveik pastovi.
Tam, kad elektros variklis šiuo režimu būtų tinkamai naudojamas šildymui, reikia jį parinkti taip, kad jo nuolatinė galia (nurodyta kataloguose) būtų mažesnė už trumpalaikę apkrovą atitinkančią galią, t.y. elektros variklis trumpalaikio veikimo laikotarpiais turi šiluminę perkrovą.
Jei elektros variklio veikimo laikotarpiai yra žymiai trumpesni nei laikas, reikalingas visiškam jo įkaitimui, tačiau pauzės tarp įjungimo laikotarpių yra žymiai trumpesnės nei visiško aušinimo laikas, tai kartojama trumpalaikė apkrova.
Praktiškai reikėtų išskirti du tokio darbo tipus:
a) apkrova veikimo laikotarpiu yra pastovaus dydžio, todėl jos grafikas vaizduojamas stačiakampiais, besikeičiančiais su pauzėmis;
b) apkrova darbo laikotarpiu kinta pagal daugiau ar mažiau sudėtingą dėsnį.
Abiem atvejais elektros variklio pasirinkimo problemą pagal galią galima išspręsti tiek analitiškai, tiek grafiškai. Abu metodai yra gana sudėtingi, todėl rekomenduojamas supaprastintas lygiaverčio dydžio metodas, kurį sudaro trys metodai:
a) efektinė srovė;
b) vidutinė kvadratinė galia;
c) vidutinis kvadratinis momentas.
Elektros variklio mechaninės perkrovos tikrinimas
Pasirinkus elektros variklio galią pagal šildymo sąlygas, būtina patikrinti elektrinio variklio mechaninę perkrovą, tai yra įsitikinti, kad eksploatacijos metu nebus nustatytas maksimalus apkrovos sukimo momentas pagal grafiką ir paleidimo momentas. viršyti didžiausios sukimo momento vertės momentą pagal katalogą.
Asinchroniniuose ir sinchroniniuose elektros varikliuose leistinos mechaninės perkrovos reikšmę lemia jų apsivertimo elektromagnetinis momentas, kurį pasiekę šie elektros varikliai sustoja.
Trifazių asinchroninių variklių su slydimo žiedais didžiausių sukimo momentų sandauga turi būti 1,8, o tiems patiems varikliams su voverės narveliais – ne mažiau kaip 1,65. Sinchroninio elektros variklio maksimalaus sukimo momento kartotinis taip pat turi būti ne mažesnis kaip 1,65 esant vardinei įtampai, dažniui ir žadinimo srovei, o galios koeficientas 0,9 (esant pagrindinei srovei).
Praktiškai asinchroninių ir sinchroninių elektros variklių mechaninė perkrovos galia siekia iki 2-2,5, o kai kuriuose specialiuose elektros varikliuose ši reikšmė padidėja iki 3-3,5.
Nuolatinės srovės variklių leistina perkrova nustatoma pagal eksploatavimo sąlygas ir pagal GOST yra nuo 2 iki 4 sukimo momentui, apatinė riba galioja elektros varikliams su lygiagrečiu žadinimu, o viršutinė – elektros varikliams su nuosekliu žadinimu.
Jeigu tiekimo ir skirstomieji tinklai jautrūs apkrovai, tuomet reikia patikrinti mechaninį perkrovos pajėgumą, atsižvelgiant į įtampos nuostolius tinkluose.
Asinchroninių trumpojo jungimo ir sinchroninių elektros variklių paleidimo sukimo momento kartotinis turi būti ne mažesnis kaip 0,9 (palyginti su vardiniu).
Tiesą sakant, pradinis sukimo momento daugiklis dvigubų voveraičių ir gilių griovelių elektros varikliuose yra daug didesnis ir siekia 2–2,4.
Renkantis elektros variklio galią, reikia atsižvelgti į tai, kad perjungimo dažnis turi įtakos elektros variklių šildymui.Leistinas perjungimo dažnis priklauso nuo normalaus slydimo, rotoriaus smagračio sukimo momento ir įsijungimo srovės dažnio.
Įprastų tipų asinchroniniai elektros varikliai neleidžia apkrovos nuo 400 iki 1000, o elektros varikliai su padidintu slydimu - nuo 1100 iki 2700 paleidimų per valandą. Pradėjus veikti esant apkrovai, leistinas paleidimų skaičius gerokai sumažėja.
Elektros variklių su voverės narvelio rotoriumi paleidimo srovė yra didelė, ir ši aplinkybė dažno paleidimo sąlygomis ir ypač padidinus pagreičio laiką yra svarbi.
Skirtingai nuo elektros variklių su faziniu rotoriumi, kuriuose dalis paleidimo metu susidarančios šilumos išsiskiria reostate, t.y. mašinos išorėje, voverės narveliuose varikliuose, visa šiluma patenka į pačią mašiną, dėl to padidėja jos įkaitimas. Todėl šių elektros variklių galia turi būti pasirenkama atsižvelgiant į šildymą kelių paleidimų metu.