Izbor elektromotora

Uvjeti za izbor elektromotora

Izbor jednog od kataloških tipova elektromotora smatra se ispravnim ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:

a) što potpunija podudarnost elektromotora s radnim strojem (pogonom) u pogledu mehaničkih svojstava. To znači da elektromotor mora imati takvu mehaničku karakteristiku da može osigurati pogon s potrebnim vrijednostima brzine i ubrzanja kako tijekom rada tako i pri pokretanju;

b) maksimalno korištenje snage elektromotora tijekom rada. Temperatura svih aktivnih dijelova elektromotora u najtežim režimima rada treba biti što je moguće bliža temperaturi grijanja određenoj normama, ali ne prelazi ju;

c) kompatibilnost elektromotora s pogonom i uvjetima okoline u smislu izvedbe;

d) usklađenost elektromotora s parametrima njegove elektroenergetske mreže.

Za odabir elektromotora potrebni su sljedeći početni podaci:

a) naziv i vrstu mehanizma;

b) najveću snagu pogonskog vratila mehanizma, ako je način rada kontinuiran i opterećenje konstantno, au ostalim slučajevima - grafikone promjene snage ili momenta otpora u funkciji vremena;

c) brzinu vrtnje pogonske osovine mehanizma;

d) način zgloba mehanizma s osovinom elektromotora (u prisutnosti zupčanika naznačena je vrsta prijenosa i prijenosni omjer);

e) veličinu početnog momenta koji mora osigurati elektromotor na pogonskom vratilu mehanizma;

(f) ograničenja upravljanja brzinom pogonskog mehanizma, pokazujući gornju i donju vrijednost brzine te odgovarajuće vrijednosti snage i momenta;

(g) prirodu i kvalitetu (glatkoću, postupnost) potrebne kontrole brzine;

(h) učestalost pokretanja ili uključivanja pogona unutar jednog sata; i) karakteristike okoliša.

Odabir elektromotora na temelju razmatranja svih uvjeta provodi se prema kataloškim podacima.

Za rasprostranjene mehanizme izbor elektromotora je uvelike pojednostavljen zahvaljujući podacima sadržanim u relevantnim informacijama proizvođača, a svodi se na specificiranje tipa elektromotora u odnosu na parametre mreže i prirodu okoline. .

Izbor elektromotora po snazi

Izbor snage elektromotora mora biti u skladu s prirodom opterećenja radnog stroja. Ovaj se karakter procjenjuje na dva načina:

a) prema nazivnom načinu rada;

b) kroz promjene u količini potrošene energije.

Razlikuju se sljedeći načini rada:

a) dugo (dugo), kad je radni period toliko dug da grijanje elektromotora dostiže svoju stabilnu vrijednost (na primjer, za pumpe, pokretne trake, ventilatore itd.);

b) kratkotrajni, kada je trajanje radnog razdoblja nedovoljno da elektromotor postigne temperaturu grijanja koja odgovara zadanom opterećenju, a razdoblja gašenja, naprotiv, dovoljna su da se elektromotor ohladi na temperaturu okoline. . U ovom načinu rada mogu raditi elektromotori s raznim mehanizmima;

c) s prekidima - s relativnim radnim ciklusom od 15, 25, 40 i 60% s trajanjem jednog ciklusa ne duljim od 10 minuta (na primjer, za dizalice, neke strojeve za rezanje metala, motore za zavarivanje s jednom stanicom-generatore, itd.).

Ovisno o promjenama vrijednosti potrošnje energije razlikuju se sljedeći slučajevi:

a) konstantno opterećenje kada je količina potrošene energije tijekom rada konstantna ili ima mala odstupanja od prosječne vrijednosti, kao što su centrifugalne pumpe, ventilatori, kompresori konstantnog protoka zraka itd.;

b) promjenjivo opterećenje, kada se količina potrošene snage povremeno mijenja, kao kod bagera, dizalica, nekih strojeva za rezanje metala itd.;

c) pulsirajuće opterećenje kada se količina potrošene energije stalno mijenja, kao što su klipne pumpe, čeljusne drobilice, sita itd.

Snaga motora mora ispunjavati tri uvjeta:

a) normalno zagrijavanje tijekom rada;

b) dovoljan kapacitet preopterećenja;

c) dovoljan startni moment.

Svi elektromotori se dijele u dvije glavne skupine:

a) za dugotrajni rad (bez ograničenja trajanja uključenja);

b) za rad s prekidima s uklopnim vremenima od 15, 25, 40 i 60%.

Za prvu skupinu, katalozi i putovnice pokazuju kontinuiranu snagu koju elektromotor može razviti neodređeno dugo vrijeme, za drugu skupinu - snagu koju elektromotor može razviti, radeći s prekidima proizvoljno dugo vrijeme s određenim okretajem -po trajanju.

Pravilno odabranim u svim slučajevima smatra se takav elektromotor, koji, radeći s opterećenjem prema rasporedu koji određuje radni stroj, postiže potpuno dopušteno zagrijavanje svih njegovih dijelova. Izbor elektromotora s tzv „Rezerva snage“, temeljena na najvećem mogućem opterećenju prema rasporedu, dovodi do podiskorištenja elektromotora, a time i do povećanja kapitalnih troškova i pogonskih troškova zbog smanjenih faktora snage i učinkovitosti.

Pretjerano povećanje snage motora također može dovesti do trzaja tijekom ubrzavanja.

Ako električni motor mora dugo raditi s konstantnim ili blago promjenjivim opterećenjem, određivanje njegove snage nije teško i provodi se prema formulama koje obično uključuju empirijske koeficijente.

Mnogo je teže odabrati snagu elektromotora u drugim načinima rada.

Kratkotrajno opterećenje karakterizira činjenica da su razdoblja uključivanja kratka, a prekidi dovoljni za potpuno hlađenje elektromotora. U tom se slučaju pretpostavlja da opterećenje elektromotora tijekom sklopnih razdoblja ostaje konstantno ili gotovo konstantno.

Da bi se elektromotor pravilno koristio za grijanje u ovom režimu, potrebno ga je odabrati tako da njegova trajna snaga (označena u katalozima) bude manja od snage koja odgovara kratkotrajnom opterećenju, tj. elektromotor ima toplinsko preopterećenje tijekom razdoblja svog kratkotrajnog rada.

Ako su periodi rada elektromotora znatno manji od vremena potrebnog za njegovo potpuno zagrijavanje, ali su pauze između perioda uključivanja znatno kraće od vremena potpunog hlađenja, tada dolazi do ponovljenog kratkotrajnog opterećenja.

U praksi treba razlikovati dvije vrste takvog rada:

a) opterećenje tijekom razdoblja rada je konstantno po veličini, pa je stoga njegov grafikon prikazan pravokutnicima koji se izmjenjuju s pauzama;

b) opterećenje tijekom radnog razdoblja mijenja se prema više ili manje složenom zakonu.

U oba slučaja problem izbora elektromotora po snazi ​​može se riješiti analitički i grafički. Obje metode su prilično komplicirane, pa se preporučuje pojednostavljena metoda ekvivalentne veličine, koja uključuje tri metode:

a) efektivna struja;

b) korijen srednje kvadratne snage;

(c) srednji kvadrat momenta.

Provjera mehaničke preopterećenosti elektromotora

Nakon odabira snage elektromotora prema uvjetima grijanja, potrebno je provjeriti sposobnost mehaničkog preopterećenja elektromotora, odnosno uvjeriti se da maksimalni moment opterećenja prema rasporedu tijekom rada i startni moment neće prekoračiti moment maksimalne vrijednosti zakretnog momenta prema katalogu.

Kod asinkronih i sinkronih elektromotora vrijednost dopuštenog mehaničkog preopterećenja određena je njihovim prekretnim elektromagnetskim momentom, pri čijem se postizanju ti elektromotori zaustavljaju.

Umnožak maksimalnih zakretnih momenta s obzirom na nazivnu vrijednost trebao bi biti 1,8 za trofazne asinkrone motore s kliznim prstenima i najmanje 1,65 za iste kavezne motore. Višekratnik najvećeg zakretnog momenta sinkronog elektromotora također mora biti najmanje 1,65 pri nazivnom naponu, frekvenciji i uzbudnoj struji, s faktorom snage 0,9 (pri prednjoj struji).

Praktično, asinkroni i sinkroni elektromotori imaju mehaničku preopterećenost do 2-2,5, a kod nekih specijalnih elektromotora ta vrijednost raste na 3-3,5.

Dopušteno preopterećenje istosmjernih motora određeno je radnim uvjetima i prema GOST-u iznosi od 2 do 4 po momentu, donja granica vrijedi za elektromotore s paralelnom uzbudom, a gornja za elektromotore sa serijskom uzbudom.

Ako su mreže za opskrbu i distribuciju osjetljive na opterećenje, tada se mora provjeriti sposobnost mehaničkog preopterećenja, uzimajući u obzir gubitke napona u mrežama.

Za asinkrone kratkospojne i sinkrone elektromotore višekratnik startnog momenta mora biti najmanje 0,9 (u odnosu na nazivni).

Zapravo, početni multiplikator zakretnog momenta u elektromotorima s dvostrukim ćelijama i dubokim utorima mnogo je veći i doseže 2-2,4.

Pri izboru snage elektromotora treba voditi računa da frekvencija sklopki utječe na zagrijavanje elektromotora.Dopuštena frekvencija preklapanja ovisi o normalnom klizanju, okretnom momentu zamašnjaka rotora i frekvenciji udarne struje.

Asinkroni elektromotori normalnih tipova ne dopuštaju opterećenje od 400 do 1000, a elektromotori s povećanim klizanjem - od 1100 do 2700 pokretanja na sat. Kod pokretanja pod opterećenjem dopušteni broj pokretanja značajno je smanjen.

Struja pokretanja elektromotora s kaveznim rotorom je velika, a ova je okolnost u uvjetima čestih pokretanja, a posebno s povećanim vremenom ubrzanja, važna.

Za razliku od elektromotora s faznim rotorom, kod kojih se dio topline nastale prilikom pokretanja oslobađa u reostatu, tj. izvan stroja, kod kaveznih motora, sva se toplina odaje u sam stroj, što uzrokuje njegovo pojačano zagrijavanje. Stoga se izbor snage ovih elektromotora mora izvršiti uzimajući u obzir zagrijavanje tijekom višestrukih pokretanja.