номинальная мощность электродвигателя. Номинальная мощность электродвигателя это

Характеристики электродвигателей - правила подбора устрйоства по основным параметрам

Основной составной частью любого производственного механизма является электродвигатель. Правильный подбор этого устройства обеспечивает надежность и экономичность работы всей системы в целом. Простота управления электроприводом, а также его стоимость, зависят от технических характеристик электродвигателей.

Как правило, электропривод отвечает за значение таких характеристик движения как скорость, ускорение, пусковой и тормозной момент и другие.

При оценке электродвигателя учитываются следующие параметры:

Мощность;
КПД;
Вращающий момент;
Частота;
Линейная скорость;
Угловая скорость.

Значения этих параметров влияют на особенности проектирования и архитектуры промышленного оборудования.

Рассмотрим подробнее основные характеристики двигателей.

Краткое содержимое статьи:

Номинальная механическая мощность

Этот параметр электродвигателя записывается в паспортную табличку и измеряется в киловаттах. На фото характеристик электродвигателей показан внешний вид паспортной таблички (шильдика).

Номинальная механическая мощность относится к валу электродвигателя, и это понятие отличается от электрической мощности, рассчитываемой в зависимости от количества потребляемой электроэнергии.

Например, если на шильдике указана мощность 2200 ватт, это означает, что при оптимальной скорости работы устройство в секунду производит механическую работу, равную 2200 джоулей.

Номинальная активная электрическая мощность

Следующая характеристика двигателей переменного тока рассчитывается с помощью значения КПД, которое также указано на паспортной табличке. Чем больше КПД, тем больше мощности из сети переводится в механическую мощность движения вала. Допустим, если КПД равен 80%, то номинальная активная мощность равна 2200/0.8 = 2750 Вт.

Номинальная полная электрическая мощность

Для ее нахождения используется косинус фи, который прописан на шильдике электродвигателя. Полная электрическая мощность равна отношению активной мощности и косинуса фи. При косинусе фи равном 0,87 полная мощность равна 2750/0,87=3160 Вт.

Номинальная реактивная электрическая мощность

Мощность, которая возвращается в электрическую сеть, называется реактивная мощность. Она рассчитывается как квадратный корень из разности квадратов полной и активной электрической мощностей. В нашем примере она равна 2750 ВАР (вольт-ампер реактивных).

Механические характеристики электродвигателей также важны при выборе и покупке устройства. Рассмотрим правила, по которым они рассчитываются.

Частота вращения ротора

Для вычисления этого параметра электродвигателей нам понадобится частота переменного тока и количество оборотов в минуту при оптимальной нагрузке. Пусть в паспортной табличке указаны следующие данные: частота тока составляет 50 Гц, а количество оборотов – 2800.

Переменный ток создает магнитное поле, которое имеет частоту 50*60=3000 оборотов в секунду. Известно, что электродвигатель асинхронный, а это означает, что наблюдается отставание от номинальной частоты вращения на некоторую величину. Назовем ее скольжением и обозначим за s.

Величина скольжения определяется следующей формулой: s = ((3000 — 2800) / 3000) * 100% = 6,7%.

Угловая скорость

Следующей немаловажной характеристикой асинхронного электродвигателя является угловая скорость. Для того, чтобы ее вычислить, в первую очередь нужно перевести частоту вращения ротора в другие единицы измерения. Сначала посчитаем количество оборотов в секунду: 2800 / 60 = 46,7.

Далее нужно умножить полученное число на 2 Пи: 46,7 * 2 * 3,14 = 293,276 радиан в секунду. Полученная величина характеризует угловую скорость электродвигателя. Иногда, для удобства вычислений, угловую скорость переводят в градусы. Получаем: 46,7 * 360 = 16812 градусов в секунду.

Линейная скорость

Этот механический параметр характеризует оборудование, в устройстве которого используется данный асинхронный двигатель. Допустим, что к валу двигателя присоединен диск определенного радиуса R. В этом случае величина линейной скорости может быть определена по следующей формуле:

Линейная скорость = Угловая скорость * R.
Рассчитаем линейную скорость для нашего примера. Возьмем R = 0.3 м.
Линейная скорость = 293,276 * 0,3 = 87,9828 м/c.

Номинальный вращающий момент

Такой параметр, как вращающий момент электродвигателя, показывает, каким образом механическая мощность устройства зависит от угловой скорости. Эту зависимость иллюстрирует простое соотношение: вращающий момент — это отношение мощности к угловой скорости.

Существует также соотношение между вращающим моментом и радиусом шкива: Момент = Сила * Радиус.

Это равенство говорит о том, что меньшем радиусе вращения сила увеличивается, и наоборот. То есть при проектировании устройства с асинхронным двигателем следует учесть тот факт, что действующая сила увеличивается с приближением к оси вала. В некоторых случаях эта особенность может сыграть важную роль.

Таким образом, для расчета всех необходимых электрических и механических характеристик электродвигателя достаточно знать данные, которые указаны на паспортной табличке или, другими словами, шильдике. Простые формулы помогут правильно настроить работу электрооборудования и оптимально использовать производственные ресурсы.

Фото основных характеристик электродвигателей

electrikmaster.ru

Что такое номинальная мощность электродвигателя и как она расчитывается

Одна из естественных характеристик электродвигателя – его номинальная (эффективная) мощность Pном, которая для машин переменного и постоянного тока является механической мощностью на валу.

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

номинальная мощность электродвигателя

При нагрузках, меньших Pном, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности Pном, напряжения Uном, коэффициента мощности cosϕном, номинальная угловая скорость двигателя ωном.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

Pном ≥ Iэк ∙ Uном ∙cosϕном,

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

Pном = Мвр ∙ ωном,

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.
В случае использования электронного счетчика следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил.

Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Всего доброго.

Twitter
Google
Печать
Reddit
Facebook
LinkedIn
по электронной почте

elektrik-orenburg.ru

Номинальная мощность - электродвигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Номинальная мощность - электродвигатель

Cтраница 3

По эквивалентной мощности Рэ выбирают номинальную мощность электродвигателя по нагреву. [31]

Лопастной вал рассчитывают на прочность по номинальной мощности электродвигателя 7V8JI привода с учетом его КПД. На лопастной вал действуют равномерно распределенная нагрузка дм от сопротивления перемешиваемой массы, равномерно распределенная нагрузка qs от собственной массы, лопастного вала, крутящий момент Мк и осевые силы Q на лопастях вала. Осевые силы на отдельных лопастях вала зетобразной мешалки противоположно направлены; выбором углов подъема лопастей сумму сил Q делают равной нулю. [32]

В начальной стадии расчета при выборе потребной номинальной мощности электродвигателя обычно не учитывают сопротивление от сил инерции в период разгона машины, поскольку электродвигатели допускают значительную кратковременную перегрузку. [33]

Лопастной вал рассчитывают на прочность по номинальной мощности электродвигателя N. На лопастной вал действуют равномерно распределенная нагрузка дм от сопротивления перемешиваемой массы, равномерно распределенная нагрузка qa от собственной массы лопастного вала, крутящий момент М, и осевые силы Q на лопастях вала. Осевые силы на отдельных лопастях вала зетобразной мешалки противоположно направлены; выбором углов подъема лопастей сумму сил Q делают равной нулю. [34]

Отношение действительной нагрузки в киловольт-амперах к присоединенной номинальной мощности электродвигателей называется коэффициентом спроса. [35]

Лопастной вал рассчитывают на прочность по номинальной мощности электродвигателя Nnn привода с учетом его КПД. На лопастной вал действуют равномерно распределенная нагрузка qm от сопротивления перемешиваемой массы, равномерно распределенная нагрузка qn от собственной массы лопастного вала, крутящий момент М и осевые силы Q на лопастях вала. Осевые силы на отдельных лопастях вала зетобразной мешалки противоположно направлены; выбором углов подъема лопастей сумму сил Q делают равной нулю. [36]

Итак, при выборе электродвигателя учтено: номинальная мощность электродвигателя превышает требуемую по условиям статического момента; номинальная частота вращения и диапазон ее регулирования удовлетворяют требованиям механизма; максимальный момент меньше допустимого момента перегрузки. [37]

Нужно иметь в виду, что если указана номинальная мощность электродвигателя для определенной величины ПВ ( например, для 15 %), то этот двигатель для повторно-кратковременной нагрузки, характеризуемой большим ПВ ( например, 25 %), не может быть использован ( будет перегреваться), а должен быть выбран электродвигатель другой мощности. [38]

При расчете механических передач следует исходить не из номинальной мощности электродвигателя, а из требуемой, которую на самом деле будет развивать электродвигатель при установившемся режиме работы. [39]

После определения на основе приведенных выше методов величины номинальной мощности электродвигателя необходимо дополнительно проверить, может ли двигатель данной мощности развивать в процессе пуска ( разгона) и в процессе работы вращающий момент, равный обусловленному нагрузкой вращающему моменту или превышающий его. [40]

Средняя потребляемая мощность составляет от 50 до 75 % номинальной мощности электродвигателя и зависит от крепости руды и ширины выходной щели, пиковая - достигает 200 - 220 % номинала. [41]

В соответствии с основными режимами работы электропривода различно определяется и номинальная мощность электродвигателя. Условия нагрева и охлаждения двигателя при повторно-кратковременном режиме существенно отличаются от условий работы в продолжительном режиме. Например, условия охлаждения обмотки возбуждения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения практически остаются неизменными и при остановке двигателя, а условия охлаждения якоря при остановке сильно ухудшаются. По этой причине двигатель постоянного тока, рассчитанный для продолжительной работы с неизменными условиями охлаждения, при повторно-кратковременном режиме будет использоваться нерационально; при предельно допустимом нагреве обмотки якоря и коллектора обмотка возбуждения будет нагреваться значительно ниже допустимой температуры. [42]

В соответствии с основными режимами работы электропривода различно определяется и номинальная мощность электродвигателя. Условия нагрева и охлаждения двигателя при повторно-кратковременном режиме существенно отличаются от условий работы в продолжительном режиме. Например, условия охлаждения обмотки возбуждения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения практически остаются неизменными и при остановке двигателя, а условия охлаждения якоря при остановке сильно ухудшаются. По этой причине двигатель постоянного тока, рассчитанный дли продолжительной работы с неизменными условиями охлаждения, при повторно-кратковременном режиме будет использоваться нерационально; при предельно допустимом нагреве обмотки якоря и коллектора обмотка возбуждения будет нагреваться значительно ниже допустимой температуры. [43]

Так как при одинаковых размерах машины и одинаковых электромагнитных нагрузках номинальная мощность электродвигателя пропорциональна скорости вращения ротора, то с уменьшением ее габариты и стоимость машины при одной и той же номинальной мощности возрастают, что часто препятствует применению электродвигателей с пониженными скоростями вращения. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Номинальная мощность - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Номинальная мощность - двигатель

Cтраница 1

Номинальная мощность двигателя 480 л. с.; номинальное число оборотов в минуту 250; диаметр цилиндра 425 мм; ход поршня 600 мм; давление сжатия 11 - 12 кГ / см2; максимальное давление вспышки 38 - 40 кГ / см2; среднее эффективное давление 5 1 кГ / см; средняя скорость поршня 5 м / сек. [1]

Номинальная мощность двигателя 1 кВт, номинальная скорость вращения 1000 об / мин. [2]

Номинальная мощность двигателя - величина не постоянная. Если двигатель работает с паузами, позволяющими ему охлаждаться, он может быть нагружен мощностью, превышающей мощность Ри продолжительного режима работы. Номинальная мощность двигателя зависит также от температуры окружающей среды и от условий охлаждения двигателя. [4]

Номинальная мощность двигателя при одном и том же номере габарита может быть разной. Она зависит от частоты вращения, напряжения и конструкции ( способа охлаждения) двигателя. [5]

Номинальная мощность двигателя - величина условная. Если двигатель работает с паузами, позволяющими ему охлаждаться, то он может быть нагружен мощностью, превышающей мощность РНом продолжительного режима работы. Номинальная мощность двигателя зависит также от температуры окружающей среды и условий охлаждения двигателя. [6]

Номинальная мощность двигателя должна быть выбрана такой величины, чтобы его средняя температура не превышала допустимой, установленной в соответствии с классом изоляции заводом-изготовителем. [8]

Номинальная мощность двигателя - величина условная. Если двигатель работает с паузами, позволяющими ему охлаждаться, то он может быть нагружен мощностью, превышающей РНОМ продолжительного режима работы. Номинальная мощность двигателя зависит также от температуры. [9]

Номинальная мощность двигателя, указываемая в каталогах, представляет собой мощность на валу. [10]

Номинальная мощность двигателя АСДА-100-150 л. с., АСДА-200-300 л. с., номинальное число оборотов-1500 об / мин. [11]

Номинальная мощность Рн двигателя должна быть выбрана с некоторым запасом по сравнению с эквивалентной Рэ - 1 025М9пиХ Х10 3, кет. [12]

Номинальная мощность двигателя вспомогательных приводов определяется условиями перегрузки. [13]

Номинальную мощность двигателя с искровым зажиганием с помощью наддува можно повысить при таком сочетании степени сжатия, давления наддува п коэффициента избытка воздуха, когда достижение большой мощности при использовании топлива с заданным октановым числом пе вызывает детонационного сгорания. [14]

Номинальную мощность двигателя определяют для работы на подъем с эксплуатационной нагрузкой. Определив суммарную мощность на валу эскалатора при расчетной эксплуатационной нагрузке, находят мощность, необходимую для преодоления потерь в различных механизмах эскалатора и полезную мощность. Данные этого расчета используют при определении параметров тормозной системы и при других расчетах. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Какие бывают номиналы электродвигателей | Сайт электрика

Nominaly-elektrodvigateley Всем привет. Сегодня поговорим с вами какие бывают номиналы электродвигателей. Из личного опыта могу сказать, что каждый человек, который работает в сфере энергетики, должен хоть немного ориентироваться в номинальных значениях электрических машин. К этим значениям относятся: номинальный ток, номинальное напряжение и номинальная мощность.

Ну номинальный ток, мы с вами рассматривать не будем, так как это значение зависит от числа оборотов электродвигателя, от исполнения, от режима работы и от ряда других показателей.

Теперь рассмотрим номинальное напряжение. Согласно ГОСТ21128-83 все двигателя и генераторы переменного трёхфазного тока напряжением до 1000 В, а выше 1000 В ГОСТ721-77 выпускаются на номинальные напряжения, В, для двигателей: 220, 380, 660, 6000, 10000, а для генераторов: 230, 400, 690, 6300, 10500.

Могут конечно быть двигателя, которые работают при других показателях, но такие машины считаются спецмашинами и они выпускаются специально на заказ в зависимости от исполнения, режима работы и так далее.

А вот теперь мы подошли к самому главному показателю – это номинальная мощность. Я когда сам начал работать в электрослужбе, то мне по началу сложно было запомнить какие двигателя бывают. Но со временем и с опытом всё запоминается.

Хочу сказать, что номиналы машин, которые выпускались в бывшем советском союзе, отличаются от машин, которые выпускаются в других странах. Вот у нас на предприятии большое количество электродвигателей ещё остались со времён союза.

Нашему заводу уже 40 лет. Но в последние годы было много модернизированного оборудования и так же добавились новые линии. Это оборудование покупалось и привозилось с Германии, Италии и других стран. И эти все машины имеют совсем другие значения.

У нас значения номинальных мощностей электрических машин соответствуют ГОСТ12139-84 и диапазон от 0.06 до 1000 кВт: 0.06; 0.09; 0.12; 0.18; 0.25; 0.37; 0.55; 0.75; 1.1; 2.2; 3; 4; 5.5; 7.5; 11; 18.5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000.

Вот на такие значения выпускались и выпускаются электродвигателя в бывших странах СССР. На моём предприятии самый большой номинал, который имеется это 200 кВт.

Вот и всё, что хотел сказать, если у кого-то есть что добавить, то пишите это в комментариях. Так же если статья была вам полезной, то поделитесь нею в социальных сетях со своими друзьями. А чтобы не пропустить новые статьи советую подписаться на обновления блога, для этого воспользуйтесь формой подписки, которая находится немного ниже.

номинальная мощность электродвигателя - это... Что такое номинальная мощность электродвигателя?

номинальная мощность электродвигателя

3.13 номинальная мощность электродвигателя : Полезная механическая мощность на валу, выраженная в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).

Смотри также родственные термины:

Номинальная мощность электродвигателя (электродвигателей)

1.7

По ГОСТ 10512-78

Номинальная мощность электродвигателя (электродвигателей)

1.7

По ГОСТ 10512-78

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

Номинальная мощность электроагрегата (электростанции)
Номинальная мощность электродвигателя (электродвигателей)

Смотреть что такое "номинальная мощность электродвигателя" в других словарях:

Номинальная мощность электродвигателя (электродвигателей) — 1.7 По ГОСТ 10512 78 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Номинальная мощность — 4а. Номинальный ток светового прибора Ток, указанный изготовителем на световом приборе Источник: ГОСТ 16703 79: Приборы и комплексы световые. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Электрическая мощность — Электрическая мощность физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность … Википедия
СТО 70238424.29.160.30.002-2009: Электродвигатели. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.29.160.30.002 2009: Электродвигатели. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования: 3.1 асинхронный пуск вращающегося электродвигателя переменного тока : Пуск вращающегося электродвигателя… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 4.303-85: Система показателей качества продукции. Сепараторы магнитные и электромагнитные. Номенклатура показателей — Терминология ГОСТ 4.303 85: Система показателей качества продукции. Сепараторы магнитные и электромагнитные. Номенклатура показателей оригинал документа: Диаметр рабочей части барабана 1.3 Наружный диаметр цилиндрической части барабана,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Вырубной ползун — 2. Вырубной ползун 2.1. Номинальное усилие, кН (тс) 700 (70) 2.3. Регулировка расстояния между столом и ползуном (штамподержателем) h2 30 60 12 48; 60* 10 8 8 55 6. Наибольшая ширина ленты 500 220 8. Расстояние между грейферными линейками в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 8260-88: Автоматы листоштамповочные многопозиционные. Параметры и размеры. Нормы точности — Терминология ГОСТ 8260 88: Автоматы листоштамповочные многопозиционные. Параметры и размеры. Нормы точности оригинал документа: 2. Вырубной ползун 2.1. Номинальное усилие, кН (тс) 700 (70) 2.3. Регулировка расстояния между столом и ползуном… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 20375-83: Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Термины и определения — Терминология ГОСТ 20375 83: Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Термины и определения оригинал документа: 38. Аварийная защита электроагрегата (электростанции) Аварийная защита D. Notschutz E.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
максимальная — максимальная: Максимально возможная длина ЗО, в пределах которой выполняются требования настоящего стандарта и технических условий (ТУ) на извещатели конкретных типов, Источник: ГОСТ Р 52651 2006: И … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

normative_reference_dictionary.academic.ru

Выбор электродвигателя по мощности при различных режимах работы

Общие положения

От правильного выбора электродвигателя по мощности зависит работа электропривода и его энергетические показатели в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда нагрузка электродвигателя существенно меньше номинальной, он недоиспользуется по мощности, что приводит к излишним капитальным вложениям, заметному снижению коэффициента мощности и кпд. Если же нагрузка на валу электродвигателя превышает номинальную, возрастают токи в его обмотках, вследствие чего температура электродвигателя может превысить допустимую величину. Это, прежде всего, приводит к снижению электрической прочности электроизоляционных материалов, что связано с опасностью пробоя изоляции обмоток и выходом электродвигателя из строя. В этом случае одним из критериев выбора электродвигателя по мощности является температура его обмоток.

Задача выбора электродвигателя по мощности осложняется еще и тем обстоятельством, что нагрузка на его валу в процессе работы изменяется во времени, а соответственно изменяется температура обмоток. Если при этих условиях выбрать электродвигатель таким образом, чтобы его номинальная мощность была равна наибольшей мощности нагрузки, то в периоды ее снижения он будет недоиспользован по мощности, а значит, начнут проявляться все отрицательные явления, указанные выше.

Выбор электродвигателя с номинальной мощностью равной минимальной мощности нагрузки вообще недопустим по условиям перегрузочной способности и температурному режиму.

Поэтому обоснованное решение вопроса выбора электродвигателя может быть принято только на базе диаграмм зависимости изменения нагрузок во времени, что дает возможность оценить его температуру при известном характере процесса его нагрева. Это обеспечит надежную работу электропривода в течение всего срока его эксплуатации и является первым обязательным условием правильного выбора электродвигателя с учетом режима работы механизма.

Второе обязательное условие правильного выбора электродвигателя заключается в том, что его перегрузочная способность должна быть достаточной для устойчивой работы его в периоды максимальной нагрузки.

Третьим условием правильного выбора электродвигателя является обеспечение нормального процесса его пуска.

Номинальные режимы работы электродвигателей

Режимом работы называется установленный порядок чередования, продолжительности и величины нагрузки, холостого хода, торможения, пуска и реверса машины во время работы.

Номинальным режимом работы электродвигателя называется режим, для работы в котором электрическая машина предназначена заводом изготовителем. Это один из параметров его технической характеристики, приведенной в паспорте или каталоге. Именно для этого режима в каталогах и паспорте электродвигателя указываются номинальная полезная механическая мощность на валу, номинальное напряжение, номинальный ток, номинальная частота вращения, номинальный кпд, номинальный коэффициент мощности, номинальный режим работы.

Номинальные данные характеризуют работу электрической машины, установленной на высоте до 1000 м над уровнем моря, при температуре окружающей среды 40С и охлаждающей воды 30С1.

В соответствии с ГОСТ 183-74 (СТ СЭВ 1346-78) установлено восемь номинальных режимов работы электрических машин, которые в соответствии с международной классификацией имеют условные обозначения S1 – S8.

Режимом продолжительной нагрузки S1 (продолжительным режимом) называется режим, при котором время работы электрической машины при практически неизменных нагрузке и температуре охлаждающей среды достаточно для нагрева всех ее частей до практически установившейся температуры, рис. 3.1а. Режим характеризуется неизменными тепловыми потерями в течение всего времени работы.

Режимом кратковременной нагрузки S2 (кратковременным режимом) называют режим, при котором периоды работы с неизменной нагрузкой чередуются с периодами отключения электрической машины (паузами), рис. 3.1б, причем за время работы температура его частей не успевает достигнуть установившегося значения, а за время пауз (отключения) она охлаждается до установившейся температуры, отличающейся от температуры окружающей среды не более чем на 1С. Установленная ГОСТ длительность периодов работы в данном режиме 10, 30, 60 и 90 мин. Она должна быть указана в условном обозначении режима работы, например S2-60 мин.

Режим повторно-кратковременной нагрузки (повторно-кратковременный) имеет три разновидности S3, S4, S5. Он отличается от кратковременного регламентированными продолжительностью включения под неизменную нагрузку и продолжительностью периодов отключения (пауз). Время работы электрической машины всегда меньше времени, необходимого для нагрева ее частей до установившейся температуры, а время пауз меньше необходимого для остывания машины до практически холодного состояния. Продолжительность цикла 10 мин.(600 с.), если нет других указаний.

Режим повторно-кратковременной нагрузки S3 – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния, рис. 3.1в. Так как продолжительность пускового периода намного меньше периода работы под нагрузкой предполагается отсутствие влияния на нагрев электрической машины пускового тока и увеличения мощности тепловых потерь за время пуска. Для режима S3 характеризующим является только один параметр - продолжительность включения:

(3.1)

где – период работы при номинальных условиях, с.;

–период отключенного, неподвижного состояния, с.;

–продолжительность цикла, с.

Для всех разновидностей S3, S4, S5 повторно-кратковременного режима номинальная продолжительность включения принята 15, 25, 40, 60%.

В условном обозначении режима S3 указывается продолжительность включения в %, например S3-40%.

Режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск, S4 – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния (пауз) рис.3.1г. Время пуска соизмеримо со временем работы под нагрузкой, а поэтому пусковой ток и увеличение мощности тепловых потерь в пусковой период оказывают непосредственное влияние на нагрев электрической машины (электродвигателя).

Для режима S4 характеризующими параметрами являются:

продолжительность включения

(3.2)

число включений, циклов в час

(3.3)

а – S1, б – S2, b – S3, г – S4, д – S5, е – S6, ж – S7, з – S8

tп - время пуска; tр - время работы при номинальных условиях;

t т - время торможения; tx - время холостого хода; t 0 - время паузы;

tц - время цикла.

Рисунок 3.1 – Диаграмма полезного механического момента на валу двигателя Т, мощности тепловых потерь Рt , температуры электродвигателя  при различных номинальных режимах работы

а – S1, б – S2, b – S3, г – S4, д – S5, е – S6, ж – S7, з – S8

tп - время пуска; tр - время работы при номинальных условиях;

t т - время торможения; tx - время холостого хода; t 0 - время паузы;

tц - время цикла.

Рисунок 3.1 – Диаграмма полезного механического момента на валу двигателя Т, мощности тепловых потерь DРt , температуры электродвигателя Q при различных номинальных режимах работы

а – S1, б – S2, b – S3, г – S4, д – S5, е – S6, ж – S7, з – S8

tп - время пуска; tр - время работы при номинальных условиях;

t т - время торможения; tx - время холостого хода; t 0 - время паузы;

tц - время цикла.

а – S1, б – S2, b – S3, г – S4, д – S5, е – S6, ж – S7, з – S8

tп - время пуска; tр - время работы при номинальных условиях;

t т - время торможения; tx - время холостого хода; t 0 - время паузы;

tц - время цикла.

коэффициент инерции:

(3.4)

где tn – время пуска, с.;

–момент инерции якоря (ротора) двигателя, кгм2;

–приведенный к валу электродвигателя момент инерции приводного механизма, кгм2;

- число включений за один цикл.

Номинальные значения:

–30, 60, 120, 240;

–1.2, 1.6, 2, 2.5, 4, 6.3, 10.

В условном обозначении режима указывается ,,, напримерS4-25%, 120 вкл/час, FI - 2.0. Это означает, что электродвигатель при коэффициенте инерции =2.0 рассчитан на работу при 120 включениях в час, длительность каждого цикла составляет 3600/120 = 30 с, из которых сумма времени пускаи времени работысоставляет 25% т.е. 7,5 с, а время пауз 22,5с.

Режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск и электрическое торможение, S5 – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке, быстрого электрического торможения и отключенного, неподвижного состояния, рис. 3.1д. Длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла.

Для режима S5 продолжительность включения:

(3.5)

где – время электрического торможения, с.

Остальные параметры аналогичны режиму S4. Иногда для режима S5 используют и такую характеристику как постоянная кинетической энергии – отношение кинетической энергии, запасенной ротором (якорем) электрической машины при номинальной частоте вращения (угловой скорости) к номинальной мощности электрической машины.

Условное обозначение режима аналогично S4, например S5 - 40%, 60 вкл/час, FI - 1.2.

Режимы S6, S7, S8 являются разновидностями продолжительного режима и носят название перемежающихся режимов.

Режим продолжительной работы при переменной нагрузке (перемежающийся режим) S6 – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу, рис.3.1е. Влияние пусковых токов и мощности тепловых потерь на нагрев частей электродвигателя в пусковой период не учитывается.

Тепловое равновесие за время одного цикла не наступает. Продолжительность одного цикла, если нет других указаний, принимается 10 мин.(600с). Для режима S6 характеризующим параметром является продолжительность нагрузки (работы):

(3.6)

где tx – время (продолжительность) работы на холостом ходу, с.

Номинальные значения – 15, 25, 40, 60%.

В условном обозначении режима указывается в %, напримерS6 - 15%.

Режим продолжительной нагрузки, включая пуск и электрическое торможение (перемежающийся режим с частыми реверсами при электрическом торможении) S7 – последовательность идентичных циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения, рис. 3.1 ж. Из-за малой длительности неизменной нагрузки потери в пусковые периоды, во время реверсов, электрическом торможении оказывают существенное влияние на нагрев частей двигателя. Длительность рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла.

Для этого режима характеризующими параметрами являются: число включений в час, коэффициент инерции, например S7 - 120 вкл/час, -2.5.

Режим работы при периодическом изменении частоты вращения и нагрузки (перемежающийся режим с двумя и более частотами вращения) S8 – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов ускорения, работы при постоянной нагрузке, соответствующей заданной частоте вращения, затем одного или нескольких периодов работы при других постоянных значениях нагрузки, соответствующим другим частотам вращения, рис. 3.1з. Изменение мощности тепловых потерь электродвигателя при переходе на другую частоту вращения с другой нагрузкой и при электрическом торможении оказывает существенное влияние на нагрев частей электродвигателя.

Для режима S8 характеризующими параметрами являются: число включений в час; коэффициент инерции; нагрузка, соответствующая каждой из частот вращения; частота вращения при соответствующей нагрузке, продолжительность нагрузки на каждой из частот вращения, рис. 3.1з:

Условное обозначение режима включает указанные выше характеристики, например S8 - 60 вкл/час; - 2.0; 22 квт; 740 об/мин; 40%; 55квт; 1470 об/мин; 60%.

Кроме основных номинальных режимов работы электрических машин (S1 – S8) в практике эксплуатации электродвигателей можно выделить: режим кратковременной нагрузки с продолжительностью цикла существенно меньшей 10 минут; режим чередующихся реверсов; режим стохастической нагрузки.

Режим кратковременной нагрузки с малой продолжительностью рабочего цикла является частным случаем режимов S2, S3 и отличается от них тем, что время работы в этом режиме соизмеримо со временем пуска электродвигателя. В связи с этим потери в электродвигателе необходимо рассматривать как функции времени, а не как постоянные величины.

Режим чередующихся реверсов относится к режиму S7, но отличается от него симметричным графиком мощности при различных направлениях вращения. Кроме того, рабочий цикл по времени соизмерим со временем реверса, и поэтому при расчете потерь необходимо учитывать апериодические составляющие тока и магнитного потока.

Режим стохастической (случайной) нагрузки характеризуется вероятностными характеристиками нагрузки на валу, а график случайной нагрузки не может быть выражен детерминированной функцией времени.

Еще раз обращаем внимание на то, что в каталогах, паспортах на электрические машины указываются номинальные режимы, и технические данные именно при этих номинальных режимах.

Так как рабочий режим реальных машин и механизмов, как правило, не совпадает с одним из рассмотренных номинальных, задача выбора электродвигателя по мощности для привода реальной машины, механизма заключается в том, чтобы правильно сопоставить ее рабочий режим с паспортным номинальным режимом электродвигателя, обеспечив максимальное использование выбранного электродвигателя по условиям нагрева.

studfiles.net