Προσδιορισμός ισχύος κινητήρα κατά την επαναλαμβανόμενη μεταβατική λειτουργία

Προσδιορισμός ισχύος κινητήρα κατά την επαναλαμβανόμενη μεταβατική λειτουργία Ο τρόπος λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα, στον οποίο οι περίοδοι λειτουργίας είναι τέτοιας διάρκειας και εναλλάσσονται έτσι με παύσεις ορισμένης διάρκειας, ώστε η θερμοκρασία όλων των συσκευών που απαρτίζουν την ηλεκτροκίνηση να μην φτάνει σε σταθερή τιμή, ούτε κατά τη διάρκεια κάθε περιόδου εργασίας, ούτε κατά τη διάρκεια κάθε διαλείμματος, καλείται διακοπή.

Το καθεστώς περιοδικής φόρτωσης αντιστοιχεί σε γραφήματα παρόμοια με αυτά που φαίνονται στο Σχ. 1. Η υπερθέρμανση του ηλεκτροκινητήρα ποικίλλει κατά μήκος της διακεκομμένης γραμμής ενός πριονιού που αποτελείται από εναλλασσόμενα τμήματα καμπυλών θέρμανσης και ψύξης. Η λειτουργία διαλείπουσας φόρτωσης είναι χαρακτηριστική των περισσότερων μηχανισμών κίνησης εργαλειομηχανών.

Ρύζι. 1. Χρονοδιάγραμμα διαλείπουσας φόρτωσης

Η ισχύς ενός ηλεκτροκινητήρα που λειτουργεί σε περιοδική λειτουργία καθορίζεται πιο εύκολα από τον τύπο για τις μέσες απώλειες, ο οποίος μπορεί να γραφτεί ως

όπου ΔA είναι η απώλεια ενέργειας σε κάθε τιμή φορτίου, συμπεριλαμβανομένων των διεργασιών εκκίνησης και διακοπής.

Όταν ο ηλεκτροκινητήρας δεν λειτουργεί, οι συνθήκες ψύξης επιδεινώνονται σημαντικά. Αυτό λαμβάνεται υπόψη με την εισαγωγή πειραματικών συντελεστών β0 <1. Ο χρόνος παύσης t0 πολλαπλασιάζεται με τον συντελεστή β0, ως αποτέλεσμα του οποίου ο παρονομαστής του τύπου μειώνεται και οι ισοδύναμες απώλειες ΔREKV αυξάνονται και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η ονομαστική ισχύς του ηλεκτροκινητήρα.

Για ασύγχρονους προστατευμένους κινητήρες της σειράς Α με σύγχρονη ταχύτητα 1500 σ.α.λ. και ισχύ 1-100 kW, ο συντελεστής β0 είναι 0,50-0,17 και για κινητήρες εκκένωσης β0 = 0,45-0,3 (με αύξηση Πν , ο συντελεστής β0 μειώνεται). Για κλειστούς κινητήρες, το β0 είναι κοντά στη μονάδα (0,93-0,98). Αυτό συμβαίνει επειδή η απόδοση αερισμού των κλειστών κινητήρων είναι χαμηλή.

Κατά την εκκίνηση και τη διακοπή, η μέση ταχύτητα του ηλεκτροκινητήρα είναι χαμηλότερη από την ονομαστική, με αποτέλεσμα να επιδεινώνεται και η ψύξη του ηλεκτροκινητήρα, η οποία χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή

Κατά τον προσδιορισμό του συντελεστή β1, θεωρείται υπό όρους ότι η αλλαγή στη συχνότητα περιστροφής συμβαίνει σύμφωνα με έναν γραμμικό νόμο και ότι ο συντελεστής β1 εξαρτάται γραμμικά από αυτόν.

Γνωρίζοντας τους συντελεστές β0 και β1, παίρνουμε

όπου ΔΡ1, ΔΡ2, — απώλειες ισχύος σε διαφορετικά φορτία, kW. t1 t2 — χρόνος δράσης αυτών των φορτίων, s; tn, tT, t0 — χρόνος έναρξης, καθυστέρησης και παύσης, s; ΔΑπ ΔΑΤ — απώλειες ενέργειας στον κινητήρα κατά την εκκίνηση και τη διακοπή λειτουργίας, kJ.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, κάθε κινητήρας πρέπει να επιλέγεται για συνθήκες θέρμανσης και υπερφόρτωσης. Για να εφαρμοστεί η μέθοδος των μέσων απωλειών, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε εκ των προτέρων έναν συγκεκριμένο ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος σε αυτήν την περίπτωση συνιστάται επίσης να επιλέγεται σύμφωνα με τις συνθήκες υπερφόρτωσης.Ο τύπος ισοδύναμης ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έναν πρόχειρο υπολογισμό σε περιπτώσεις όπου η εκκίνηση και η διακοπή είναι σπάνιες και δεν επηρεάζουν σημαντικά τη θέρμανση του ηλεκτροκινητήρα.

Στη μηχανολογία, για λειτουργία σε λειτουργία διαλείποντος φορτίου, χρησιμοποιούνται ηλεκτρικοί κινητήρες σχεδιασμένοι να λειτουργούν με συνεχές φορτίο. Η ηλεκτρική βιομηχανία παράγει επίσης κινητήρες ειδικά σχεδιασμένους για τη διαχείριση διακοπτόμενων φορτίων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ευρέως σε κατασκευές ανύψωσης και μεταφοράς. Τέτοιοι ηλεκτροκινητήρες επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη τη σχετική διάρκεια συμπερίληψης:

όπου tp είναι ο χρόνος λειτουργίας του κινητήρα. t0 — διάρκεια παύσης.

Ένα παράδειγμα επιλογής κινητήρα με ισχύ σε λειτουργία πολλαπλής βραχυπρόθεσμης λειτουργίας.

Προσδιορίστε την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα σε n0 — 1500 rpm. ο κινητήρας λειτουργεί σύμφωνα με το πρόγραμμα φορτίου που φαίνεται στο σχ. 2, α. Ισχύς άξονα ηλεκτρικού κινητήρα στο ρελαντί της μηχανής Pxx = 1 kW. Μειωμένη ροπή αδράνειας της μηχανής Jc = 0,045 kg-m2.

Απάντηση:

1. Προεπιλέξτε τον ηλεκτροκινητήρα σύμφωνα με τις συνθήκες υπερφόρτωσης, όπως λ = 1,6:

Σύμφωνα με τον κατάλογο, επιλέγουμε έναν ηλεκτροκινητήρα με την προστατευμένη έκδοση της πλησιέστερης υψηλής ισχύος (2,8 kW), στον οποίο mon = 1420 rpm;

Για αυτόν τον κινητήρα λ = 0,85 • 2 = 1,7. Με αυτόν τον τρόπο, ο κινητήρας επιλέγεται με ένα ορισμένο όριο υπερφόρτωσης.

Η εξάρτηση η = f (P / Pн) αυτού του κινητήρα φαίνεται στο σχ. 2, β.

Ρύζι. 2. Εξαρτήσεις N = f (t) και η = f (P / Pн)

2. Σύμφωνα με τον τύπο

ανιχνεύουμε απώλειες στις ισχύς 1. 3; 4,2 kW (στο χρονοδιάγραμμα). Οι απώλειες είναι αντίστοιχα 0,35? 0,65 και 1 kW. Βρίσκουμε απώλειες στα Pn = 2,8 kW, που είναι ΔPn = 0,57 kW.

3. Προσδιορίστε την ώρα έναρξης και την ώρα διακοπής με αντίθεση: