Главным недостатком метода эквивалентного тока является необходимость предварительного выбора электродвигателя и его параметров.
Желательно выбор мощности электрической машины связать с режимом работы производственного механизма, положив в основу выбора график момента последнего.
Такую возможность вполне может предоставить метод эквивалентного момента. Основывается он на том, что в электродвигателях, работающих при постоянной величине магнитного потока Ф = const, момент пропорционален току, то есть МЭМ = смФI или МЭМ = кмI. Данный метод применим для электроприводов с двигателями постоянного тока независимого возбуждения ДПТ НВ, работающих при постоянном потоке Ф = const. С известными допущениями он может быть применен для трехфазных асинхронных электродвигателей, работающих при нагрузках близких к номинальным.
Момент асинхронного электродвигателя равен:
То есть последний зависит не только от тока ротора и магнитного потока, но и от коэффициента мощности, который изменяется вместе с нагрузкой электродвигателя cos φ2 ≠ const.
Очевидно, в некотором диапазоне нагрузок (фигура ниже) с известными допущениями коэффициент мощности может быть принят cos φ2 ≈ const, тогда и kм ≈ const.
При сделанных допущениях, умножив обе части равенства (2) на kм, получим:
В тех случаях, когда момент не пропорционален току, применять данную формулу нельзя. В частности, при работе ДПТ НВ с регулированием скорости вращения путем изменения тока возбуждения необходимо в диаграмму моментов вводить поправки, которые бы сделали ординаты кривой моментов пропорциональными току.
Рассмотрим введение поправок на примере диаграммы механизма, приводимого во вращения ДПТ НВ при работе с ослабленным потоком.
Ниже изображены графики скорости и момента электрической машины:
В рассматриваемом случае механизм требует скорости вращения выше основной nосн, что достигается путем уменьшения тока возбуждения.
Для обеспечения интенсивного разгона при заданном пусковом токе целесообразно вести ускорение электрической машины при номинальном потоке и лишь после достижения скорости nосн снижать магнитный поток.
На участках диаграммы, где двигатель вдет работу с полным магнитным потоком, ток полностью пропорционален ординатам (моменту) графика. В части диаграммы, где машина работает на скорости выше nосн данная пропорциональность нарушается.
Если при полном магнитном потоке двигатель, развивая момент Мд, потребляет из сети ток Iя, то развивая тот же момент Мд при ослабленном потоке Ф/, он будет потреблять из сети больший ток Iя. Таким образом, на участках с ослабленным магнитным потоком график не отражает реальной картины нагрева.
Для того чтобы иметь возможности использовать метод эквивалентного момента для этого случая, необходимо в график внести такие поправки, при которых его ординаты стали бы пропорциональны току. Исходя из равенств моментов двигателя при работе с полным и ослабленным магнитным потоком, можно записать:
Пользуясь выражением ЭДС, можно отношение магнитных потоков заменить отношением легко измеряемых скоростей вращения.
Пренебрегая падением напряжения в якорной цепи, что вполне допустимо, если нет добавочного сопротивления в данной цепи, можем положить:
При ослабленном магнитном потоке будем иметь аналогичное выражение U ≈ ceФ/n/ , что дает возможность написать:
Подставляя в выражение тока якоря вместо отношения магнитных потоков равное ему отношение скоростей вращения, получим:
График момента после внесения поправок, учитывающих ослабления магнитного потока, отображен на графике пунктиром. После этой операции ординаты графика моментов становятся пропорциональными току и, следовательно, график отображает картину нагрева двигателя.
elenergi.ru
Потери в двигателях примерно пропорциональны квадрату тока в его обмотках. Зная график тока, протекающего по обмоткам двигателя, можно определить для каждого конкретного режима работы значение тока Iэ, характеризующее его нагрев.
Эквивалентный ток Iэ - это такой неизменный по величине ток, который вызывает такой же нагрев электродвигателя, как и реально протекающий изменяющийся по величине ток в соответствии с графиком нагрузки механизма.
(24.7)
Условие проверки двигателя на нагрев будет:
(24.8)
Формула (24.8) справедлива, если постоянные потери ΔРс за время цикла не изменяются, а также соблюдены условия, необходимые при применении метода средних потерь.
Если момент двигателя пропорционален току, то можно пользоваться методом эквивалентного момента.
Эквивалентный момент – это такой постоянный момент нагрузки, который вызывает такой же нагрев двигателя, как и реально изменяющийся момент в соответствии с графиком работы механизма.
(24.9)
Условие правильности выбора двигателя Мэ≤Мн.
Этот метод применим для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, для асинхронных двигателей и других, когда момент пропорционален току.
Если скорость двигателя изменяется мало и можно считать, что , то эквивалентная мощность будет:
(24.10)
Производить проверку двигателя на нагрев по эквивалентной мощности можно для нерегулируемых по скорости электродвигателей, у которых момент пропорционален току. Условие правильности выбора электродвигателя
Основой для выбора элек-тропривода и расчета его мощ-ности являются нагрузочная диаграмма и диаграмма скоро-сти (тахограмма). Нагрузочные диаграммы (рис.24.3) подраз-деляются на диаграммы произ-водственного механизма и электропривода.
Нагрузочной диаграммой производственного механизма называется зависимость приве-денного к валу двигателя ста-тического момента (мощности) нагрузки от времени Мс(t). Она рассчит
а)
ывается на основании технологических данных, харак-теризующих работу механизмов (машин).Н
Рис.24.3. Нагрузочные диаграммы и тахограмма:
а – нагрузочная диаграмма механизма; б – тахограмма; в – график динамического момента; г – нагрузочная диаграмма электропривода
б)
агрузочной диаграммой электропривода механизма на-зывается зависимость момента электродвигателя (алгебраическая сумма статического и динамического моментов) от времениМ(t).Д
в)
иаграммой скорости, или тахограммой, называется зависимость скорости движения исполнительного органа от времениωио(t) или Vио(t).
г)
В зависимости от нагрузочной диаграммы электродвигателя различают восемь режимов работы: S1...S8. Режимы S1...S3 являются основными. Их номинальные данные включаются в паспорт и каталоги на электродвигатели:
Продолжительный номинальный режим (S1) – режим работы электродвигателя при неизменной нагрузке такой продолжительности, при которой превышение температуры электродвигателя достигает установившегося значения. Графики изменения момента М, потерь мощности ΔР и температуры τ0, соответствующее режиму S1, приведены на рис.24.4а.
Впаспортных данных двигателя указываются номинальная мощностьРн, скорость вращения n, напряжение Uн, ток Iн, соответствующие режиму S1.
Р
а)
б)
в)
а)
ис.24.4. Зависимость мощности на валу двигателя, потерь и превышения температуры от времени при режимах: а)S1; б) S2; в) S3Кратковременный номинальный режим (S2) – это режим, в котором периоды нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя. При этом за время работы двигателя превышение температуры не достигает установившегося значения, а при отключении все части электродвигателя охлаждаются до температуры окружающей среды. Режим характеризуется мощностью (моментом) и временем включения. Стандартная продолжительность рабочего периода составляет 10, 30, 60, 90мин.
Графики, характеризующие кратковременный режим работы, показаны на рис.24.4б. Иногда в информационных материалах содержатся данные о мощности, напряжении, токе, частоте вращения при стандартных длительностях включения.
Повторно-кратковременный номинальный режим (S3) – это режим, при котором кратковременные периоды нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя, причем за время работы превышение температуры двигателя не достигает установившегося значения, а при отключении двигатель не успевает остыть до температуры окружающей среды (рис.24.4в). Режим S3 характеризуется нагрузкой и продолжительностью включения (ПВ):
(24.11)
Стандартные значения ПВ, на которые рассчитываются и выпускаются электродвигатели, предназначенные для работы в режиме S3, составляют 15, 25, 40 и 60%. Максимальная продолжительность цикла не должна превышать 10 мин.
Номинальные режимы S4...S8 введены для того, чтобы упростить задачу выбора электродвигателей, работающих в этих режимах [4-16]. Здесь ограничимся лишь упоминанием этих режимов: повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками – S4; повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением – S5; перемежающий режим работы – S6, когда после периода работы электродвигатель не отключается, а продолжает работать вхолостую; время цикла принимается 10мин; перемежающий режим работы с частыми реверсами – S7; перемежающий режим работы с двумя и более скоростями – S8.
studfiles.net
Изложенный ранее метод средних потерь, несмотря на довольно хорошие результаты, даваемые им, не получил широкого распространения. Последнее объясняется тем, что для проведения расчетов необходимо наличие подробных данных об электродвигателе (зависимости переменных и постоянных потерь от режима работы электрической машины), а также проведение самих расчетов довольно трудоемкое занятие.
Для произведения практических расчетов желательно иметь более простые методы определения мощности двигателя, основанные на нагреве электрической машины. К числу подобных и относится метод эквивалентных величин.
Используя выражение (3) из статьи о методе средних потерь для длительного режима работы мы можем потери на каждом участке выразить как сумму постоянных и переменных потерь:
В указанном выше уравнении коэффициент b учитывает сопротивление обмоток двигателя. Подставляя значения отдельных составляющих потерь в (3), получим:
Выражение (1) показывает, что некоторый длительный режим работы электродвигателя с переменной нагрузкой заменен нами длительным же режимом с постоянной нагрузкой, при котором потери равны средним потерям реального режима работы. Раскрыв скобки в числителе (1) и объединяя члены, содержащие произведения постоянных потерь и времени, получим:
Вычитая из обеих частей постоянные потери qпост. И деля обе части равенства на b, получим:
Нужно иметь в виду, что в числитель выражения (2) входят произведения квадратов токов на отдельных участках, а в знаменатель время всего рабочего цикла с учетом пауз, если таковые входят в рабочий цикл. При наличии пауз в рабочем цикле постоянные потери эквивалентного длительного режима будут больше постоянных потерь, имеющих место в реальном процессе. Поэтому допущение равенства qпост правой и левой частей выражения (1) и сокращение их вносит известную погрешность. Полученное значение IЭ (2) носит название эквивалентного или среднеквадратичного тока для данного режима работы электрической машины.
Для обеспечения надежной работы двигателе в длительном режиме с переменной нагрузкой и устранения возможности перегрева электрической машины необходимо, чтобы номинальный ток двигателя, выбранного по каталогу, был равен или был больше величины эквивалентного или среднеквадратичного тока, то есть:
Из рассмотрения (2) следует, что данное выражение справедливо в случае неизменности постоянной нагрева в течении всего периода работы и неизменности постоянных потерь. Непосредственно постоянные потери выражением эквивалентного тока не учитываются.
В тех случаях, когда постоянная нагрева изменяется в процессе работы, то есть цикл содержит периоды работы с пониженной скоростью (разгон и замедление), а также паузы, необходимо учитывать влияние ухудшенных условий охлаждения электродвигателя с помощью поправочных коэффициентов α и β аналогично выражению (8 данной статьи). Формула эквивалентного тока с учетом меняющихся условий охлаждения машины примет вид:
Здесь t1 и t3 – времена разгона и торможения, а t4 – время паузы.
Значение коэффициентов α и β принимаются теми же, что и в методе средних потерь.
При изложении метода построения кривых нагрева двигателей, метода средних потерь и эквивалентного тока делалось допущение, что потери или ток двигателя изменялись ступенями, оставаясь неизменными пределах каждой ступени. Однако получаемые при анализе переходных процессов зависимости I = f(t), как это следует из изложенного ранее, не имеют ступенчатого характера и подчас представляют весьма сложные функции времени.
В таких случаях приходится зависимость I = f(t), полученную расчетом или с помощью графического построения, заменять ступенчатой кривой. В таком случае зависимость I = f(t) «на-глаз» заменяют ступенчатой кривой таким образом, чтобы ступенчатая кривая охватывала точно такую же площадь, как и реальная кривая:
Очевидно, что последнее будет иметь место, если на каждом ступенчатом участке добавляемая площадка будет равна вычитаемой (заштрихованные треугольники на фигуре выше).
В большинстве случаев подобное преобразование графика не вызывает заметной погрешности, поскольку самый метод за счет не учета постоянных потерь по своей природе не является точным.
Однако при резком пиковом характере графика замена его ступенчатым дает ошибку в эквивалентном значении. При точных расчетах криволинейный график заменяют ломанной линией, возможно близко совпадающей с реальной кривой.
В таком случае при определении эквивалентного тока используются эквивалентные значения на отдельных участках графика.
Рассмотрим определение эквивалентного тока, изменяющегося по трапецеидальному закону:
Значение эквивалентного тока за период времени t1 согласно (4) будет равно:
По условию ток меняется по закону прямой:
Бесконечно малое приращение тока равно:
А бесконечно малое приращение времени равно:
Подставляя выражение квадрата тока и дифференциала времени в выражение IЭ, получим:
Беря определенный интеграл от выражения, стоящего под корнем, и производя несложные упрощения получим:
Выражению (6) можно предать и иной вид. Представим ток I2 в конце рассматриваемого участка как сумму начального значения и некоторого приращения, то есть:
Подставим это значение в (6) и получим:
Или:
При ΔI ≤ 0,25I1 в выражении (7) можно под корнем пренебречь вторым слагаемым. В таком случае эквивалентный ток будет равен:
И погрешность от этого пренебрежения не превышает 1%.
Эквивалентное значение тока треугольного графика, для которого I1 = 0, a ΔI = I2 на основании (7) будет:
Вычисление по (6), (8) или (9) значения эквивалентных токов отдельных участков подставляются в общее выражение типа (2).
Резюмируя изложенное выше, необходимо сказать, что расчет мощности двигателя по методу эквивалентного тока заключается в следующем:
При невыполнении данного условия электродвигатель будет иметь завышенную мощность. В таком случае необходимо выбрать электродвигатель меньшей мощности и заново провести расчет статических и переходных режимов и заново определить IЭ. Электрическая машина, выбранная из каталога по условиям нагрева, необходимо проверить на перегрузку, то есть убедиться что:
То есть отношение максимального тока графика и номинального электродвигателя должно быть меньше или равно перегрузочной способности по току для данного типа электродвигателя. В случае отрицательного результата проверки номинальный ток двигателя выбирают уже из условий перегрузки:
Конечно, при этом выбранный двигатель будет плохо использоваться по нагреву.
Как видно из изложенного, метод эквивалентного тока представляет дальнейшее упрощение по сравнению с методом средних потерь и со способом построения кривой нагрева электродвигателя.
При экспериментальном определении эквивалентного тока двигателя для требуемого режима с помощью регистрирующего амперметра записывается токовая кривая для всего цикла. Опытная кривая I = f(t) заменяется ступенчатой или трапециями. С помощью полученной кривой по формуле (2) или (5) находится расчетным путем значение эквивалентного тока. При необходимости обрабатывать значительное количество наблюдений целесообразно использовать специальный планиметр, позволяющий непосредственно определить ∫I2dt. При отсутствии специального квадратичного планиметра расчеты можно облегчить использованием обычного планиметра. В этом случае на основании кривой I = f(t) необходимо построить зависимость I2 = f(t). Спланиметровав площадь, заключенную между кривой I2 = f(t) и осью времени, получают площадь 
в см2. Умножив полученную площадь на масштабы I2 и t, делят на продолжительность цикла и, извлекая квадратный корень, получают значение эквивалентного тока:
Где μI2 и μt – масштабы квадрата тока и времени.
При необходимости проведения экспериментальной проверки правильности выбора мощности ряда электродвигателей целесообразно проводить определение эквивалентного тока с помощью счетчиков ампер-квадрат-часов I2 t (А2∙час). Подобные счетчики представляют собой индукционные счетчики, в которых обмотка напряжения заменена последовательной. В этом случае момент, действующий на диск счетчика, будет пропорционален I2, а его показания дадут ∑ I2 t. Зная продолжительность испытаний tц, нетрудно определить значение эквивалентного тока:
elenergi.ru
Потери в двигателях примерно пропорциональны квадрату тока в его обмотках. Зная график тока, протекающего по обмоткам двигателя, можно определить для каждого конкретного режима работы значение тока Iэ, характеризующее его нагрев.
Эквивалентный ток Iэ - это такой неизменный по величине ток, который вызывает такой же нагрев электродвигателя, как и реально протекающий изменяющийся по величине ток в соответствии с графиком нагрузки механизма.
(11.2)
где - время цикла;I1, I2, …, In – ток соответственно в течение времени t1, t2, …, tn.
Условие проверки двигателя на нагрев будет:
(11.3)
где Iн – номинальный ток двигателя.
Метод эквивалентного тока дает достаточно достоверные результаты, если сохраняется постоянство сопротивлений двигателя и потерь в стали независимо от нагрузки.
Если момент двигателя пропорционален току, то можно пользоваться методом эквивалентного момента.
Эквивалентный момент – это такой постоянный момент нагрузки, который вызывает такой же нагрев двигателя, как и реально изменяющийся момент в соответствии с графиком работы механизма.
(11.4)
где М1, М2, …, Мn – момент соответственно в течение времени t1, t2, …, tn.
Условие правильности выбора двигателя - Мэ=Мн., где Мн – номинальный момент двигателя.
Этот метод применим для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, для асинхронных двигателей и других, когда момент пропорционален току и соблюдены условия, указанные для метода эквивалентного момента.
Если скорость двигателя изменяется мало и можно считать, что мощность пропорциональна моменту и, следовательно, току, то эквивалентная мощность будет:
(11.5)
где Р1, Р2, Рn – мощность соответственно в течение времени t1, t2, …, tn.
Производить проверку двигателя на нагрев по эквивалентной мощности можно для нерегулируемых по скорости электродвигателей, у которых момент пропорционален току. Условие правильности выбора электродвигателя -
Формулы (11.2), (11.4), (11.5) не учитывают условий ухудшения охлаждения у двигателей с самовентиляцией при стоянке во время пауз и при сниженной скорости вращения. С учетом этого обстоятельства можно пользоваться более точной формулой, например, для эквивалентного тока
,
где: - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения в процессе разгона и торможения двигателя;- коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения при работе с постоянной скоростью;- коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения при стоянке двигателя в течение времениt0.
Пример 11.2. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения работает в режиме, характеризующемся нагрузочной диаграммой, представленной на рис.12.1 при следующих значениях М1=160Н.м; М2=100Н.м; М3=40Н.м; t1=t3=10c; t2=60c; t0=20c; 1/с. Циклы повторяются, что дает возможность считать режим работы продолжительным. Определить требуемую мощность двигателя по условиям нагрева.
Решение.
Так как двигатель работает с постоянным номинальным потоком возбуждения, то можно воспользоваться методом эквивалентного момента.
;
Мэ=107,5Н.м.
Номинальная мощность двигателя должна быть
кВт.
Нагрев двигателя в значительной степени зависит от режима работы двигателя. Если двигатель работает в продолжительном режиме, то динамическая составляющая момента обычно мало сказывается на нагреве двигателя, и определение его мощности можно производить, исходя из статического момента.
Если двигатель работает в режиме частых пусков и остановов, то динамическая составляющая момента может иметь существенное значение. В этом случае приходится сначала производить предварительный выбор двигателя из условия М=1,25-1,3Мс и затем проверять его на нагрев, пользуясь одним из приведенных методов. Предварительный выбор двигателя необходим, чтобы знать его момент инерции для расчета динамической составляющей момента. Порядок расчета мощности двигателя зависит от режима его работы.
Продолжительный режим S1
Определяется мощность производственного механизма, причем если нагрузка за время работы изменяется, то определяется эквивалентная мощность (момент или ток).
(11.6)
где: F, М - сила, момент сопротивления, приведенные к валу двигателя, Н и Н.м; Vн, ωн - номинальная линейная и угловая скорости механизма и двигателя соответственно, м/с, с-1; - КПД передачи.
По каталогу выбирается электродвигатель из условия
(11.7)
где: Рн.дв- номинальная мощность электродвигателя по каталогу; Кз=1,05÷1,2 - коэффициент запаса, учитывающий неточности расчета сил сопротивления.
Электродвигатель при необходимости проверяется на перегрузочную способность по условиям пуска
(11.8)
где: Мс, Мд - статический и динамический моменты сопротивления, Нм; JΣ - приведенный к валу электродвигателя суммарный момент инерции, кгм2; tп - время пуска.
Асинхронные короткозамкнутые электродвигатели проверяются по пусковому моменту ;Мс.п – момент сопротивления при скорости, равной нулю.
Кратковременный режим S2
Определяется мощность (момент) нагрузки и время работы электродвигателя. Если нагрузка за время работы изменяется, то определяется эквивалентная мощность (момент).
Для некоторых серий электродвигателей указывается допустимая мощность при стандартных значениях продолжительности рабочего периода 10, 30, 60, 90 мин. Если время работы не совпадает со стандартным, выбирают двигатель по ближайшему большему значению времени работы. Обязательна проверка двигателя по перегрузочной способности.
Если двигатель рассчитан для продолжительного режима работы, при кратковременном режиме его можно перегружать. Для количественной оценки возможности перегрузки используют коэффициент механической перегрузки рм – отношение мощности нагрузки двигателя в кратковременном режиме Рк к номинальной мощности в продолжительном режиме
,
где: - отношение постоянных потерь к номинальным переменным потерям в двигателе.
Если отношение , электродвигатель проверяют только по перегрузочной способности.
studfiles.net
Эквивалентный ток — это ток постоянного значения, который вызывает в двигателе те же потери, что и фактически протекающий в нем ток.
Если используется двигатель постоянного тока, то выделяющаяся в нем средняя мощность потерь при загрузке его эквивалентным током равна:
| , | (6.19) |
где - мощность постоянных потерь;- переменные потери, зависящие от нагрузки.
Средняя мощность потерь за цикл в соответствии с (6.14) может быть рассчитана следующим образом:
|
| (6.20) |
Заменяя потери мощности на каждом участке через соответствующие постоянную и переменную составляющие, получаем:
или
Отсюда эквивалентный ток
|
| (6.21) |
При использовании самовентилируемого двигателя и изменяющейся угловой скорости на участках цикла в расчетные уравнения вместо следует подставлять.
После нахождения эквивалентного тока сопоставляем его с номинальным током двигателя: при двигатель отвечает условиям полного использования по нагреву.
Следует, отметить, что метод эквивалентного тока предполагает независимость (постоянство) потерь на возбуждение, потерь в стали и механических потерь от нагрузки и постоянство сопротивления главной цепи двигателя на всех участках графика нагрузки.
Часто для проверки двигателя по нагреву и особенно при предварительном его выборе приходится пользоваться графиками момента или мощности, развиваемых двигателем.
При неизменном магнитном потоке, когда момент двигателя , можно для проверки двигателя воспользоваться методом эквивалентного момента. Для ступенчатого графика эквивалентный момент определяем по формуле
| (6.22) |
При изменяющейся теплоотдаче вместо в (6.22) подставляем. Эквивалентный момент сопоставляем с номинальным моментом двигателя, и если,то двигатель проходит по нагреву.
Этот метод применим для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, а также асинхронных и синхронных двигателей, работающих с номинальным магнитным потоком. Кроме того, для применения и этого метода должно выполняться условие неизменности постоянных потерь и активных сопротивлений двигателя.
Когда нагрузочная диаграмма электропривода и механизма задана графиком мощности, развиваемой двигателем, выбор и проверка его по нагреву могут быть произведены методом эквивалентной мощности, но лишь в том случае, если между мощностью и током существует прямая пропорциональность, т. е. при ,,,.
Эквивалентную мощность для ступенчатого графика определяем по формуле
| (6.23) |
и сравниваем с номинальной мощностью двигателя, при этом должно быть
Метод эквивалентной мощности может быть применен для проверки по нагреву асинхронных и синхронных двигателей, а также двигателей постоянного тока независимого возбуждения, работающих с номинальным потоком и постоянной или мало меняющейся угловой скоростью.
10.1. Из приведенных уравнений, определяющих мощность потерь двигателя постоянного тока, выберите правильный вариант.
| О т в е т | 1) |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Правильный ответ ____
10.2. Из приведенных уравнений, определяющих мощность потерь асинхронного двигателя, выберите правильный вариант.
| О т в е т | 1) |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Правильный ответ ____
10.3. Из приведенных уравнений, определяющих мощность переменных потерь двигателя постоянного тока, выберите правильный вариант.
| О т в е т | 1) |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Правильный ответ ____
10.4. Из приведенных уравнений, определяющих мощность переменных потерь асинхронного двигателя, выберите правильный вариант.
| О т в е т | 1) |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Правильный ответ ____
10.5. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей длительного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.6. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей повторно-кратковременного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.7. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей кратковременного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.8. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения средних потерь.
Правильный ответ ____
0.9. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения эквивалентного тока.
Правильный ответ ____
10.10. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения эквивалентного момента.
Правильный ответ ____
| 10.11. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный момент при условии принудительной вентиляции. | |||||
| Ответы | 1) 0,3 | 2) 0,68 | 3) 0,5 | 4) 1,25 | |
Правильный ответ ____
| 10.12. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный ток при условии принудительной вентиляции. | |||||
| Ответы | 1) 0,68 | 2) 0,2 | 3) 0,5 | 4) 1,25 | |
Правильный ответ ____
| 10.13. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный момент при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы , во время пуска (торможения). | |||||
| Ответы | 1) 1 | 2) 0,68 | 3) 0,79 | 4) 1,25 | |
Правильный ответ ____
| 10.14. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный ток при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы , во время пуска (торможения). найти эквивалентный ток при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы, во время пуска (торможения). | |||||
| Ответы | 1) 0,79 | 2) 0,68 | 3) 1 | 4) 1,25 | |
Правильный ответ ____
Лекция 11
studfiles.net
Метод эквивалентного момента основан на том, что в двигателях, работающих при Ф=constмомент пропорционален току. Так, в случае двигателей постоянного тока с независимым возбуждением.
С некоторыми допущениями он может быть использован и для проверки мощности АД, работающих при нагрузках, близких к номинальной. Момент АД
.
При тех реальных нагрузках, при которых обычно работает АД, cos2изменяется не столь значительно, и с некоторой погрешностью его можно считать постоянным. Т.к.ФАД равенconst, можно положить, чтоMI2.
Умножая обе части выражения для Iэна некоторый коэффициент пропорциональности, получим
.
Условие правильности выбора двигателя: МэМн. В случае, когдаФconst, этим методом непосредственно пользоваться нельзя, но если внести поправки в нагрузочную диаграмму электропривода, то ординаты графика момента можно сделать пропорциональными току и методом эквивалентного момента можно будет пользоваться.
В
несение поправок рассмотрим на примере трехпериодного графика. В установившемся режиме двигатель должен работать с ослабленным потокомФсо скоростьюмаксосн.На участках диаграммы, где двигатель работает с Ф=Фн, ординаты графика момента пропорциональны току (до точки А). Приоснэти ординаты не пропорциональны току (от точки А до точки В).
Если при Ф=Фндвигатель, развивая моментМпотребляет из сети токIя, то при ослабленном потокеФ, развивая тот же момент, он будет потреблять больший токIя. Таким образом на участках работы сФграфик момента не отражает картины нагрева двигателя.
Исходя из равенства моментов, при работе с полным и ослабленным потоком, можно определить величину поправок, которую нужно ввести в график момента, чтобы его ординаты были пропорциональны току
Отношение можно заменить отношением скоростей. Пренебрегая падением напряжения в цепи якоря, можно считатьи, следовательно, получим.
Умножив ординаты графика момента на участке работы двигателя с ослабленным потоком (от точки А до точки В) на отношение , где- фактическая скорость при ослабленном потоке, получим новый график, ординаты которого пропорциональны потоку. Следовательно, для проверки мощности предварительно выбранного двигателя можно теперь использовать выражение дляМэ.
В электроприводах, работающих с мало меняющейся скоростью, т.е. при , мощностьР=М·будет пропорциональна моменту. В этом случае для проверки правильности выбора мощности двигателя можно находить значение эквивалентной мощностиРэ, пользуясь графиком мощности двигателя, полученным расчетным или экспериментальным путем. При этом должно соблюдаться условие
.
Область применения этого метода ограничивается случаями работы двигателя независимого возбуждения, АД и СД при =const, т.е. режимами работы, не включающими периоды пуска и торможения.
К механизмам, работающим длительно с практически неизменной нагрузкой, относятся многие вентиляторы, компрессоры, центробежные насосы, дымососы, транспортеры и т.п. Поскольку эти механизмы пускаются редко, влияние пускового режима на процесс нагрева двигателя ничтожно. Лишь в некоторых случаях приходится проверять достаточность развиваемого двигателем пускового момента.
В таком режиме температура двигателя достигает установившегося значения уи двигатель, выбранный правильно, может работать сколь угодно долго без перегрева сверх допустимого предела, если температура окружающей среды не превышает 40°С.
Выбор двигателя при этом режиме сводится к тому, что если известна мощность статической нагрузки Рc, то нет необходимости проверять двигатель по нагреву или перегрузке во время работы. Достаточно выбрать двигатель с номинальной мощностью. При этом можно быть уверенным, что она является наибольшей допустимой, т.к. завод-изготовитель произвел уже все расчеты и испытания, исходя из максимального использования материалов при номинальной мощности двигателя.
В тех случаях, когда нагрузка (Рcмеханизма) заранее неизвестна, она определяется по формулам с использованием коэффициентов, полученных из многочисленных опытов, а в некоторых случаях, например, для малоизученных или новых механизмов, ее приходится определять, прибегая к снятию нагрузочных диаграмм самопишущими приборами на имеющихся в эксплуатации аналогичных установках.
Расчетная мощность для насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров (транспортеров), тележек может быть вычислена по следующим формулам:
, где
V– производительность м3/с;
Н– для насосов – высота напора, равная сумме высот всасывания и нагнетания, м; для вентиляторов и компрессоров – давление газа кгс/м2и кгс/см2;
- плотность перекачиваемой жидкости т/м3;
н, в, к, пер- КПД насоса, вентилятора, компрессора, передачи;
Аи,Аа– соответственно удельная работа изотермического и адиабатического сжатия (дается в справочниках)
F– тяговое усилие, кгс;
V- скорость, м/с;
G– вес груза, т;
KT– коэффициент, равный 4–6 для подшипников качения и 68 для подшипников скольжения;
7,5– удельное тяговое усилие, кгс/тс.
Мощность выбираемого двигателя должна содержать запас по сравнению с расчетными величинами не менее 510% с увеличением до 3040% для двигателей мощностью до 5кВт и 70100% до 1кВт.
В тех случаях, когда температура окружающей среды ниже стандартной, двигатель может быть загружен выше своей номинальной мощности, а если выше – его следует недогружать. Двигатель правильно выбранной мощности при номинальной нагрузке и t°о.ср=40°Спри длительном режиме работы должен быть нагрет додоп
, где .
Если tо.сротличается от 40°С на∆, то для сохранения той же предельно допустимой температуры перегревадоп, допустимое превышение температуры должно быть уменьшено или увеличено на∆. Для этого ток двигателя должен иметь значениеи переменные потери будут.
Выражение для устбудет таким:
, где
∆ будет со знаком ''+'' при t°о.ср>40°Си со знаком ''-'' приt°о.ср<40°С.
Разделив это выражение на первое, получим , откуда допустимая степень загрузки двигателя приt°о.ср40°С , т.е.Рдоп=Рн·х. Прих=0, т.е. двигатель не может нести никакой нагрузки, а может работать лишь вхолостую.
studfiles.net
условная мощность, которой пользуются при сопоставлении различных по мощности двигателей, машин и др. оборудования с целью приведения их к тому или иному количеству машин одинаковой мощности (например, при анализе статистических данных). Так, иногда сведения о тракторном парке СССР даются в пересчёте на условные 15-сильные тракторы, т. е. мощность 15 л. с. (1 л. с. = 0,736 квт) на крюке принята за Э. м. Тогда трактор, развивающий мощность 75 л. с. на крюке, эквивалентен 5 тракторам по 15 л. с.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ — эквивалентная мощность шума Pш.экв Мощность собственных шумов модуля (блока) СВЧ в заданной полосе частот, пересчитанная к его входу. [ГОСТ 23221 78] Тематики компоненты техники связи Обобщающие термины модули СВЧ, блоки СВЧ Синонимы… … Справочник технического переводчика
эквивалентная мощность ТВД — эквивалентная мощность Сумма мощностей винта и реактивной струи ТВД. Обозначение Nэ [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов Синонимы эквивалентная мощность … Справочник технического переводчика
эквивалентная мощность излучения — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN equivalent radiated power … Справочник технического переводчика
эквивалентная мощность шума — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN equivalent nose power … Справочник технического переводчика
эквивалентная мощность шумов — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN noise equivalent powerNEP … Справочник технического переводчика
эквивалентная мощность изотропного излучения — ekvivalentinė izotropinės spinduliuotės galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. equivalent isotropic radiation power vok. äquivalente Isotropstrahlungsleistung, f rus. эквивалентная мощность изотропного излучения, f pranc.… … Radioelektronikos terminų žodynas
эквивалентная мощность шумов — ekvivalentinė triukšmo galia statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. noise equivalent power vok. äquivalente Rauschleistung, f rus. эквивалентная мощность шумов, f pranc. puissance équivalente de bruit, f … Radioelektronikos terminų žodynas
Эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ — 55. Эквивалентная мощность шума модуля (блока) СВЧ Pш.экв Источник: ГОСТ 23221 78: Модули СВЧ, блоки СВЧ. Термины, определения и буквенные обозначения оригинал д … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Максимальная эквивалентная мощность — Эффективная мощность синусоидального сигнала, амплитудное значение напряжения (мощности) которого равно максимальному мгновенному напряжению (мощности) исследуемого сигнала Источник: ГОСТ 26557 85: Сигналы передачи данных, поступающие в каналы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Максимальная эквивалентная мощность — 1. Мощность синусоидального сигнала с амплитудой, равной значению максимального напряжения сигнала Употребляется в документе: ГОСТ Р 50757 95 Сигналы передач звукового вещания государственных и независимых телерадиокомпаний, передаваемые на вход… … Телекоммуникационный словарь
dic.academic.ru
