Výkon elektromotoru – způsob stanovení a pravidla pro výběr motoru podle výkonu

Správná volba výkonu motoru pro pohon musí splňovat požadavky na efektivitu, produktivitu a spolehlivost pracovního stroje. Instalace motoru s vyšším výkonem, než vyžadují podmínky pohonu, způsobuje zbytečné ztráty energie během provozu stroje, vyžaduje další kapitálové investice a zvětšení rozměrů motoru. Instalace motoru s nedostatečným výkonem snižuje produktivitu pracovního stroje a činí jeho provoz nespolehlivým a samotný motor může být za takových podmínek snadno poškozen.

Motor je třeba volit tak, aby byl jeho výkon využit co nejlépe. Během provozu by se měl motor zahřát přibližně na maximální přípustnou teplotu, ale ne vyšší než je. Kromě toho musí motor fungovat normálně při případném dočasném přetížení a vyvinout rozběhový moment potřebný pro daný pracovní stroj.

Podle toho se volí výkon motoru ve většině případů na základě podmínek ohřevu (volba výkonu topení) a následně se kontroluje soulad přetížitelnosti motoru s podmínkami spouštění stroje a dočasnými přetíženími. Někdy (při velkém krátkodobém přetížení) je potřeba volit motor podle požadovaného maximálního výkonu. Za takových podmínek často není trvalý výkon motoru plně využit.

A. Volba výkonu motoru pro pohon s nepřetržitým provozem. Při konstantním nebo mírně se měnícím zatížení hřídele se musí výkon motoru rovnat výkonu zátěže. Kontroly zahřívání a přetížení během provozu nejsou nutné. Je však nutné zkontrolovat, zda je rozběhový moment motoru dostatečný pro rozběhové podmínky daného stroje.

Trvalý výkon zatížení řady dobře prostudovaných mechanismů je stanoven na základě teoretických výpočtů ověřených v praxi.

Například výkon motoru (kW) pro ventilátor:

kde V — množství vháněného nebo nasávaného vzduchu, m 3 /s;

η_žíly – součinitel výkonu (účinnosti) ventilátoru (u ventilátorů s oběžným kolem 0,2 – 0,35, u radiálních ventilátorů – až 0,8);

η_biskupa — účinnost přenosu z motoru na ventilátor;

práce V∆р představuje užitečný výkon ventilátoru a 1000 je faktor pro převod výkonu na kilowatty.

V mnoha případech se výkon motoru pohonů s trvalým provozem vypočítává pomocí empirických vzorců, které jsou ověřeny dlouhodobou praxí. U špatně pochopených pohonů s nepřetržitým zatížením se výkon motoru často určuje na základě specifické spotřeby energie při výrobě nebo experimentálně testováním pohonu.

B. Volba výkonu motoru pro krátkodobé a přerušované provozní režimy. V krátkodobých, opakovaných krátkodobých a dlouhodobých režimech s proměnnou zátěží je důležité znát zákon změny v čase při překročení teploty motoru # nad teplotu okolí.

Z hlediska vytápění je elektrický stroj velmi složité těleso. Přesto ve výpočtech, které nevyžadují velkou přesnost, lze elektrický stroj považovat za homogenní těleso. To umožňuje aplikovat na něj zjednodušenou rovnici vytápění

kde C je tepelná kapacita stroje;

H – jeho přenos tepla;

Q – teplo uvolněné ve stroji za jednotku času.

Při t = 0 je počáteční nárůst teploty ? = ?_о, takže konstanta A = nárůst teploty stroje:

Tedy v tomto případě, stejně jako u . =. _о, nárůst teploty roste exponenciálně a má tendenci k hodnotě

Obrázek 1. Počáteční nárůst teploty

Počáteční nárůst teploty mění pouze rychlost změny teploty, ale ne povahu procesu (obrázek 1).

Pro různé hodnoty spojitého zatížení stejného stroje se závislosti ?(t) liší pouze v pořadnicích, obrázek 2.

Obrázek 2. Teplota při různém trvalém zatížení

Maximální přípustný nárůst teploty pro daný stroj je ?_nom. Řídit? = ?_maminka, rovnoběžně s osou úseček, protíná křivky ?(t) odpovídající různým hodnotám výkonu zátěže v různých bodech Р_к elektrický motor. Úsečka průsečíku určuje časové období t_k, při které se výkon motoru může dočasně rovnat výkonu P_к, představující přetížení ve vztahu k jeho jmenovitému výkonu v trvalém režimu. Blíží se plán vytápění?_nom, odpovídá jmenovitému výkonu motoru P_nom.

Při zatížení menším než P_nom, výkon motoru není plně využit. Pokud je však motor zatěžován relativně krátkou dobu, pak v podstatě také není plně využit. Je vhodné jej krátkodobě přetěžovat a čím kratší doba provozu, tím větší by toto přetížení mělo být. Hranice pro zvýšení zatížení motoru při klesající době provozu je dána okamžitým výkonem motoru při přetížení v závislosti na jeho elektrických vlastnostech (maximální kroutící moment u asynchronního motoru, spínací podmínky u stejnosměrných strojů atd.).

V přerušovaném režimu se motor střídavě zahřívá a ochlazuje. Změna jeho teploty během každého cyklu závisí na předchozím tepelném stavu. Závislost ohřevu a chlazení stroje na čase za takových podmínek je na Obr. 3. Konečný nárůst teploty každé dané části cyklu se rovná počátečnímu nárůstu teploty pro následující část cyklu. Pokud během té či oné části cyklu dojde k výrazné změně podmínek chlazení (zastavení motoru nebo znatelná změna otáček), změní se časová konstanta T=C/H ohřevu motoru, což je třeba vzít v úvahu při konstrukci grafy.

Obrázek 3. Závislost ohřevu a chlazení stroje na čase

Určení výkonu motoru na základě podmínek zahřívání pomocí konstrukce grafů zahřívání vyžaduje značné množství času a neposkytuje přesné výsledky. Zde jsou tyto konstrukce uvedeny pouze pro názorné znázornění změn zahřívání motoru při proměnném zatížení.

Ve většině případů se pro výběr výkonu motoru používají jednodušší metody, zejména metoda ekvivalentního proudu. Tato metoda vychází z předpokladu, že při proměnném zatížení motoru by se jeho průměrné ztráty měly rovnat ztrátám při trvalém (nominálním) zatížení.

Zahřívání motoru ztrátami by mělo být v obou případech stejné. Na tomto základě určíme ekvivalentní proud:

Když znáte ekvivalentní proud, jmenovité napětí a jmenovitý účiník, můžete určit jmenovitý výkon motoru:

Výkon třífázového elektromotoru se vypočítá podle následujícího vzorce:

kde: jmenovité napětí U;

I je jmenovitý proud elektromotoru (převzato z údajů pasu motoru a v případě jejich nepřítomnosti určený výpočtem);

cosφ – účiník – poměr činného výkonu k celkovému výkonu (bráno od 0,75 do 0,9 v závislosti na výkonu elektromotoru);

η – faktor účinnosti (efektivita) – poměr elektrického výkonu spotřebovaného elektromotorem ze sítě k mechanickému výkonu na hřídeli motoru (odebírá se od 0,7 do 0,85 v závislosti na výkonu elektromotoru).

Výsledek lze zaokrouhlit na nejbližší standardní hodnotu výkonu.

Standardní hodnoty výkonu elektromotoru: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 45; 55; 75 kW atd.

Při dlouhodobé konstantní zátěži je úloha volby typu motoru (stejnosměrný, asynchronní, synchronní) poměrně jednoduchá. Pro takový pohon, který nevyžaduje regulaci otáček, doporučují PUE (Pravidla elektrické instalace) používat synchronní motory bez ohledu na výkon. Toto doporučení je vysvětleno tím, že moderní synchronní motor se rozbíhá stejně jako asynchronní a jeho rozměry jsou menší a jeho provoz je ekonomičtější než u asynchronního motoru stejného výkonu (vyšší cos. větší maximální točivý moment) .

Pokud však elektromotor musí pracovat za podmínek řízené rychlosti otáčení, častých spouštění, rázů a odlehčení zátěže atd., pak je při výběru typu motoru nutné porovnat podmínky pohonu se zvláštnostmi mechanických charakteristik různých typů. elektromotorů. Je obvyklé rozlišovat mezi přirozenými a umělými mechanickými vlastnostmi motoru. Přirozená mechanická charakteristika odpovídá jmenovitým podmínkám jeho aktivace, normálnímu schématu zapojení a nepřítomnosti jakýchkoliv přídavných prvků v obvodech motoru. Umělé charakteristiky se získávají změnou napětí na motoru, zapnutím přídavných prvků v okruhu motoru a propojením těchto obvodů pomocí speciálních obvodů.

Důležitým kritériem pro posouzení mechanických vlastností je jejich tuhost.

Tuhost se může pro jednotlivé úseky charakteristiky lišit.

Požadavky na tuhost mechanických charakteristik v některých případech slouží jako základ pro volbu typu motoru. Například měkká charakteristika je žádoucí pro zdvihací a dopravní mechanismy, zatímco velmi tvrdá charakteristika je požadována pro válcovny za studena.

S častými starty a proměnným zatížením je nejspolehlivější a nejsnáze ovladatelný a zároveň nejlevnější asynchronní motor s rotorem nakrátko. Motor s vinutým rotorem je dražší, jeho údržba je náročnější, jeho rozměry jsou větší a cos ? méně (kvůli větší vzduchové mezeře).

Výhody vinutého rotoru, pokud jde o rozběhový moment, jsou zanedbatelné ve srovnání s rotorem s klecí nakrátko, který má dvojité vinuté kolo. Proto se motory se sběracími kroužky instalují pouze tehdy, pokud existují zvláštní požadavky na rozběhový moment nebo rozběhový proud. Pro výkony do 100 kW s neregulovaným pohonem je tedy nejrozšířenější asynchronní motor s kotvou nakrátko. Při vysokých výkonech, pokud není možné použít asynchronní motor s kotvou nakrátko, je instalován asynchronní motor s vinutým rotorem.

V současné době se situace výrazně změnila díky zavedení výkonových polovodičových měničů. Umožňují převádět frekvenci střídavého proudu, což umožňuje plynule a široce regulovat úhlovou rychlost rotujícího magnetického pole, a tím hospodárně a plynule regulovat rychlost otáčení asynchronních a synchronních motorů. Stejnosměrný motor stojí podstatně více, vyžaduje více údržby a opotřebovává se rychleji než střídavý motor. Přesto se v řadě případů dává přednost stejnosměrnému motoru, který umožňuje jednoduchými prostředky měnit rychlost otáčení elektrického pohonu v širokém rozsahu (3:1, 4:1 a více).

Jako příklady pohonů, pro které se doporučuje stejnosměrný proud, uveďme: v hutním průmyslu – reverzní válcovací stolice, stavitelné nevratné stolice s vícemotorovými pohony, pomocné mechanismy pro přerušovaný provoz, výtahy vysokých pecí; v kovozpracujícím průmyslu – speciální soustruhy.

Konstrukce motoru (typ) vybírá se v závislosti na podmínkách prostředí. Je nutné vzít v úvahu nutnost ochrany prostředí před možnými jiskrami v motoru (v přítomnosti hořlavých prachů, výbušných směsí apod.), ale i samotných motorů před vnikáním vlhkosti, prachu a agresivních látek. chemikálií z prostředí.

Motor výrobní jednotky musí co nejúplněji splňovat technické a ekonomické požadavky, tzn. vyznačují se jednoduchostí konstrukce, spolehlivostí v provozu, nejnižší cenou, malými rozměry a hmotností, poskytují jednoduché ovládání, splňují zvláštnosti technologického procesu a mají vysokou energetickou náročnost v různých provozních režimech.

U neregulovaných pohonů malých a středních výkonů se ve většině případů používají třífázové asynchronní motory s rotorem nakrátko, jejichž konstrukce je sladěna s nezbytnými startovacími podmínkami výrobní jednotky. Pokud tyto motory nedokážou zajistit rozběhové podmínky, používají se třífázové asynchronní motory s vinutým rotorem, díky kterým je možné nejen získat zvýšený počáteční rozběhový moment, ale také dosáhnout jeho snížení na danou hodnotu. Pro pohon instalací středního a velkého výkonu je vhodné použít třífázové synchronní motory, které se od podobných třífázových asynchronních strojů liší pouze vyšší účinností (účinností), ale zároveň umožňují regulaci účiníku pro kompenzaci jalového výkonu veškeré vybavení.

Ve vícerychlostních pohonech, které poskytují stupňovité řízení otáček, se používají vícerychlostní třífázové asynchronní motory s rotorem nakrátko, umožňující získat dvě, tři nebo čtyři frekvence otáčení rotoru přepínáním v obvodu vinutí statoru.

U regulovatelných pohonů s plynulou změnou otáček v malém rozsahu se používají třífázové asynchronní motory s vinutým rotorem a se širokým rozsahem řízení se používají stejnosměrné motory s příslušným systémem buzení, který určuje tuhost mechanických charakteristik. v souladu s požadavky výrobní jednotky.

Typ proudu motoru je tedy zcela dán podmínkami technologického procesu a napětí je voleno v souladu se standardními napájecími napětími as přihlédnutím k technickým údajům motorů.

Například třífázové asynchronní motory řady 4A s rozsahem jmenovitého výkonu od 0,06 do 0,7 kW se vyrábí pouze pro napětí 220 nebo 380 V, s rozsahem 0,55 až 11 kW – pro napětí 220, 380 nebo 660 V, a s rozsahem od 15 do 110 kW – pro napětí 220/380 nebo 380/660V.

Pokud je jmenovitý výkon motoru v rozmezí od 132 do 400 kW, pak se takové motory vyrábí pro napětí 380/660V.

Třífázové asynchronní motory jiných řad o jmenovitém výkonu nad 200 kW jsou vyráběny pro napětí 3, 6 a 10 kV. Pro stejnosměrné motory řady 2D s rozsahem jmenovitého výkonu od 0,37 do 200 kW při jmenovitých otáčkách 1500 ot./min jsou akceptována napětí 110, 220, 380 a 440 V a nezávislé budicí napětí je 110 a 220 V. Výkonnější stejnosměrné stroje jiných řad se vyrábí pro vyšší napětí, která většinou nepřesahují 1500V.

Výrobci vyrábějí otevřené, chráněné a uzavřené elektromotory.

Pro lepší chlazení je v několika případech vhodné použít motory otevřeného typu s velkými ventilačními otvory v ložiskových štítech a rámu: je třeba vzít v úvahu snadnost ucpání takového motoru ve výrobním prostředí cizími předměty, prach, vlhkost a nečistoty a nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro obsluhující personál při dotyku nechráněných částí pod napětím.

Motory chráněného typu mají ventilační otvory, které jsou zakryty mřížkami, které chrání motor před kapkami deště, cizími částicemi, pilinami atd., ale ne před prachem, aby se nedostaly do motoru. Takové motory mohou být instalovány venku.

Uzavřené motory jsou instalovány v prašných místnostech za přítomnosti žíravých výparů atd. ve vzduchu. Aby se zlepšilo chlazení takových motorů, profukuje se chladicí vzduch. Ten je dodáván a vypouštěn speciálními vzduchovými kanály. Ve vlhkých prostorách se používají chráněné motory se speciální izolací odolnou proti vlhkosti. Ve výbušných prostorech obsahujících hořlavé plyny nebo páry jsou instalovány motory v nevýbušném provedení.

Správná volba elektromotorů pro výrobní mechanismy zaručuje jejich nepřetržitý a spolehlivý provoz po celou standardní životnost. Jedná se o velmi důležitý proces, ve kterém je třeba vzít v úvahu mnoho různých faktorů a kritérií. Jedním z nejdůležitějších faktorů je zohlednění charakteru a typu zátěže.

Všechna kritéria, která je třeba při výběru zohlednit, jsou diskutována zde: Jak vybrat správný elektromotor

Při výběru elektromotorů pro různé stroje, instalace a stroje je nutné vzít v úvahu různé typy zatížení, typ mechanických charakteristik, povahu a dobu trvání pracovních cyklů těchto mechanismů.

Když víte, jak se bude měnit zatížení hřídele zvoleného elektromotoru, můžete přesně určit, jak se budou měnit výkonové ztráty během provozu a díky tomu vybrat elektromotor, který se při provozu při dané zátěži nebude přehřívat. Maximální teplota ohřevu izolace elektromotoru nepřekročí během celého provozního cyklu přípustnou hodnotu.

Nesprávná volba elektromotorů pro výrobní mechanismy způsobuje narušení výrobních procesů a vede ke ztrátám vyráběných produktů a dodatečným nákladům na energii.

Elektrická zařízení s elektromotory musí plně odpovídat požadavkům technologického postupu.

Volba jednoho z katalogových typů elektromotorů je považována za správnou při splnění následujících podmínek:

• nejúplnější shoda elektromotoru s pracovním strojem (akčním členem) z hlediska mechanických vlastností. To znamená, že elektromotor musí mít takovou mechanickou charakteristiku, aby dokázal poskytnout akčnímu členu potřebné hodnoty rychlosti a zrychlení v ustáleném i přechodném režimu;
• maximální využití výkonu elektromotoru ve všech provozních režimech. Teplota všech aktivních částí elektromotoru v nejnáročnějších provozních podmínkách by měla být co nejblíže přípustné teplotě ohřevu podle norem, ale neměla by ji překročit;
• soulad elektromotoru s akčním členem a podmínkami prostředí z hlediska konstrukce;
• soulad elektromotoru s parametry napájení.

Pro výběr elektromotoru jsou vyžadovány následující údaje:

• typ a název pohonu;
• maximální výkon na hřídeli, pokud je provozní režim dlouhý a zatížení je konstantní, a v ostatních případech – grafy změn výkonu nebo momentu odporu na hřídeli v závislosti na čase;
• rychlost otáčení (nebo rozsah rychlosti otáčení) hřídele ovladače;
• způsob spojení akčního členu s hřídelí elektromotoru (v případě kinematických převodů je uveden typ převodu a převodový poměr);
• velikost rozběhového momentu, který musí elektromotor poskytnout na hnací hřídeli pohonu;
• limity regulace rychlosti otáčení (horní a dolní hodnoty a odpovídající hodnoty výkonu a točivého momentu);
• požadovaná kvalita (plynulost, krok za krokem) regulace rychlosti;
• frekvence spínání pohonu za hodinu;
• charakteristiky vnějšího prostředí.

Výběr elektromotoru na základě všech podmínek a jmenovitých údajů se provádí podle katalogů.

Možné provozní režimy elektrických pohonů se vyznačují obrovskou rozmanitostí v povaze a trvání cyklů, hodnot zatížení, podmínek chlazení, poměru ztrát během spouštění a ustáleného pohybu atd., Proto je výroba elektromotorů pro každý z možných provozních režimů elektrického pohonu nedává praktický smysl.

Na základě analýzy reálných režimů byla identifikována speciální třída režimů – nominální režimy, pro které jsou sériové motory konstruovány a vyráběny.

Údaje obsažené v pasu elektrického stroje se týkají konkrétního jmenovitého režimu a nazývají se jmenovité údaje elektrického stroje.

Výrobci zaručují, že když elektromotor pracuje ve jmenovitém režimu při jmenovité zátěži, je plně tepelně využit.

Současná GOST poskytuje 8 nominálních režimů, které mají v souladu s mezinárodní klasifikací symboly S1 – S8.

Trvalý provozní režim S1 – provoz stroje při konstantní zátěži po dostatečně dlouhou dobu pro dosažení konstantní teploty všech jeho částí.

Krátkodobý provozní režim S2 – provoz stroje při konstantní zátěži po dobu nedostatečnou k tomu, aby všechny části stroje dosáhly ustálené teploty, s následným zastavením stroje na dobu dostatečnou k ochlazení stroje na teplotu nepřesahující 2 °C nad okolní teplotu. Pro krátkodobý provozní režim je normalizovaná doba pracovní doby 15, 30, 60, 90 minut.

Opakovaný krátkodobý provozní režim S3 je posloupnost identických pracovních cyklů, z nichž každý zahrnuje provozní dobu při konstantní zátěži, během níž se stroj nezahřeje na ustálenou teplotu, a dobu odstávky, během níž se stroj neochlazovat na okolní teplotu.

V tomto režimu je pracovní cyklus takový, že startovací proud nemá znatelný vliv na nárůst teploty. Doba trvání cyklu je nedostatečná k dosažení tepelné rovnováhy a nepřesahuje 10 minut. Režim je charakterizován dobou zapnutí v procentech:

Motory vyráběné průmyslově pro tento provozní režim se vyznačují dobou zapnutí (ON), která je nastavena na základě doby trvání jednoho provozního cyklu.

kde tp je provozní doba motoru; tп – čas pauzy.

Standardizované hodnoty doby zapnutí: 15, 25, 40, 60 %, nebo relativní hodnoty doby trvání pracovní doby: 0,15; 0,25; 0,40; 0,60. Pro režim S3 odpovídají jmenovité údaje pouze určité hodnotě pracovního cyklu a vztahují se k provozní době.

V současnosti jsou hlavními režimy S1 – S3, pro které jsou nominální údaje zahrnuty domácími elektrotechnickými závody v katalozích a strojních pasech.

Pro rozumnou volbu výkonu motoru byste měli vědět, jak se v průběhu času mění zatížení hřídele motoru, což zase umožňuje posoudit povahu změny ztrát výkonu.

Kromě toho je nutné zjistit, jak dochází k procesu zahřívání motoru v důsledku uvolňování energetických ztrát v něm. Tento přístup umožňuje vybrat motor tak, aby maximální teplota izolace vinutí nepřekročila přípustnou hodnotu. Tento stav je jedním z hlavních pro zajištění spolehlivého provozu motoru po celou dobu jeho životnosti.

Volba výkonu elektromotoru musí být provedena v souladu s povahou zatížení pracovního stroje. Tato postava se posuzuje podle dvou kritérií:

• podle jmenovitého provozního režimu;
• změnami spotřeby energie.

Výkon elektromotoru musí splňovat tři podmínky:

• normální ohřev během provozu;
• dostatečná přetížitelnost;
• dostatečný rozběhový moment.

Volba elektromotorů s tzv. „výkonovou rezervou“ na základě nejvyššího možného zatížení podle rozvrhu zatížení vede k nedostatečnému využití elektromotoru a následně ke zvýšení investičních a provozních nákladů v důsledku poklesu v účinících a účinnosti. Nadměrné zvýšení výkonu motoru může také vést k cukání při akceleraci.

Pokud musí elektromotor pracovat po dlouhou dobu s konstantním nebo mírně se měnícím zatížením, pak určení jeho výkonu není obtížné a provádí se pomocí vzorců. Mnohem obtížnější je volit výkon elektromotorů v jiných provozních režimech.

Krátkodobá zátěž se vyznačuje tím, že spínací periody jsou krátké a pauzy jsou dostatečné k úplnému ochlazení elektromotoru. Předpokládá se, že zatížení elektromotoru během spínacích period zůstává konstantní nebo téměř konstantní.

Aby byl elektromotor správně využíván pro vytápění v tomto režimu, je nutné jej volit tak, aby jeho dlouhodobý výkon (uvedený v katalozích) byl menší než výkon odpovídající krátkodobé zátěži, tj. že elektromotor má v období krátkodobého provozu tepelné přetížení .

Pokud jsou doby provozu elektromotoru výrazně kratší než doba potřebná k jeho úplnému zahřátí, ale pauzy mezi periodami zapnutí jsou výrazně kratší než doba úplného ochlazení, dochází ke krátkodobému zatížení.

Výpočet výkonu a výběr motoru pro nepřetržitý provoz

Při konstantním nebo mírně se měnícím zatížení hřídele by měl výkon motoru jen mírně převyšovat výkon zátěže. V tomto případě musí být podmínka splněna

kde Рн je jmenovitý výkon motoru; P – výkon zátěže. Výběr motoru spočívá v jeho výběru z katalogu.

Volba výkonu motoru pro nepřetržitý provoz. Pokud se točivý moment a výkon výrobního mechanismu nezmění, musí být zvolen motor se jmenovitým výkonem Рн rovným výkonu zátěže, s přihlédnutím ke ztrátám v převodovce (převodovce):

kde η t je účinnost převodu (převodovky).

V daném okamžiku odporu servomotoru Ms, N∙m a rychlosti otáčení výstupního hřídele převodovky n2, ot./min.

kde ω2 = 2π∙n2/60, rad/s

Pro některé výrobní mechanismy pracující v kontinuálním režimu s konstantním momentem odporu na hřídeli existují přibližné vzorce pro stanovení výkonu motoru.

Výpočet výkonu a výběr motoru pro krátkodobou zátěž

Motory pro krátkodobý provoz elektropohonu se volí podle jejich jmenovitého výkonu, který se musí rovnat výkonu zátěže s přihlédnutím k době provozu. Standardní přijatelné hodnoty pro motory vyráběné v průmyslu pro krátkodobý provoz jsou 10, 30, 60, 90 min.

Pokud nejsou k dispozici motory s přerušovaným provozem, lze nainstalovat motory s přerušovaným provozem. V tomto případě doba trvání práce 30 minut odpovídá pracovnímu cyklu = 15 %, 60 minut odpovídá pracovnímu cyklu = 25 % a 90 minut odpovídá pracovnímu cyklu = 40 %. V extrémních případech je možné použít motory pro nepřetržitý provoz s pH

Výpočet výkonu a výběr motoru pro přerušovaný provoz

U elektrického pohonu pracujícího v přerušovaném režimu se výkon motoru počítá metodou průměrných ztrát nebo ekvivalentních hodnot. První metoda je přesnější, ale pracnější. Výhodnější je použít metodu ekvivalentních množství. V závislosti na daném rozvrhu zatížení P = f(t), M = f(t), I = f (t) jsou určeny střední kvadratické hodnoty, které se nazývají ekvivalentní.

Ekvivalentní výkon představuje efektivní výkon diagramu zatížení

kde t1, t2,…, tk jsou časové intervaly, během kterých je výkon zátěže roven P1, P2,…, Pk.

Podle katalogu se pro získané hodnoty Req a PV volí jmenovitý výkon motoru z podmínky Рн ≥ Req.

Je-li dán diagram M = f(t), pak ekvivalentní moment

a ekvivalentní výkon při rychlosti otáčení n je určen výrazem

Požad. = Meq •n / 9550 (kW).

Je-li v diagramu uvedeno I = f (t), je topný ekvivalentní proud

Vypočtená hodnota PVR se často liší od standardních hodnot, takže buď je získaná hodnota PVR zaokrouhlena na nejbližší standardní hodnotu, nebo se ekvivalentní výkon přepočítá pomocí vzorce

Během provozu jsou pozorována krátkodobá přetížení, která přesahují jmenovitý výkon motoru. Nemají významný vliv na zahřívání motoru, ale mohou způsobit nepravidelný chod nebo zablokování. Proto je třeba motor zkontrolovat na přetížitelnost podle výrazu

kde Рm je nejvyšší výkon v diagramu zatížení; Mm/Mn — maximální násobek točivého momentu je určen z katalogu; koeficient ku = 0,8 zohledňuje možný pokles síťového napětí.

Pokud tato podmínka není splněna, pak byste měli vybrat motor s vyšším výkonem z katalogu a znovu jej zkontrolovat na přetížitelnost.

Průmysl vyrábí řadu sérií motorů s přerušovaným provozem:

• asynchronní jeřáby s rotorem nakrátko řady MTKF a s vinutým rotorem řady MTF;
• podobné hutní řady MTKN a MTN;
• DC série D.

Stroje těchto řad se vyznačují protáhlým tvarem rotoru (kotvy), který zajišťuje snížení momentu setrvačnosti. Pro snížení ztrát vznikajících ve vinutí statoru při přechodových procesech mají motory řady MTKF a MTKN zvýšený jmenovitý skluz sn = 7÷12 %. Přetížitelnost motorů jeřábové a hutní řady je 2,3 – 3 při PV = 40 %, což při PV = 100 % odpovídá λ = Mkr/Mnom100 = 4,4 – 5,5.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!

Nenechte si ujít aktualizace, přihlaste se k odběru našich sociálních sítí:

Dříve na toto téma: Elektrický pohon