Электродвигатель эксплуатируется в сухом закрытом помещении с температурой окружающей среды 20 - 25. С выбираем электродвигатель переменного тока серии 4А , работающий при напряжении 380 В и частоте колебаний тока сети 50 Гц. Принимаем частоту вращения электродвигателя равную 3000 об/мин при передаточном числе редуктора равному 3. По степени защиты и климатическому исполнению принимаем электродвигатель основного, закрытого обдуваемого исполнения. Определяем мощность электродвигателя по потребной мощности на валу рабочей машины с учетом КПД механической передачи.
Рмп
Рдв = ---- кВт, где п - КПД механической передачи.
Рмп - мощность на валу рабочей машины. п. = pм. п. + чеpв. п. = 0,95 * 0,9 = 0,86
15
Рдв = ---- = 17,44 кВт
0,86
По каталогу находим электродвигатель с ближайшей по величине мощностью. Выбиpаем электродвигатель серии:
Р. = 22 кВт n = 3000 об/мин
П. * n 3,14 * 3000
= ------- = ------------- = 314 1/с
30 30 пуск.мом = 1,3 min мом = 1 пp мом = 22
S н = 2,8% = 0,028 S min = 0,8
S кp = Sн * (кp.м + кp.м - 1) = 0,028 * (2,2 = 2.2 - 1) = 0,092 = 9,24 %
Hаходим моменты инерции для электродвигателя и рабочей машины. По каталожным значениям махового момента определяем
Ig = 0,4 кг кв.м.
Ip.м = Ig * к1 , где к1 - приближенный коэффициент к1 = 10
Ip.м = 0,4 * 10 = 4 кг м кв. ¤
Момент инерции системы находим так:
Ip.м
Iсис = Iдв + Iп.з + (-I) ¤
Iп.з = (0,1 - 0,3) * Iдв = 0,3 * 0,4 = 0,12 n н.дв 3000 i = -------- = ------ = 0,33 n pаб 9000 4
Iсис = 0,4 + 0,12 + ----- = 37 кг м ¤
0,33 ¤
Стpоим механическую характеристику электродвигателя. н = (1 - Sн) = 314 * (1 - 0,028) = 305 1/с
Рн 22000
М н = ---- = ------- = 72 H м н 305
Мкp = кp * Мн = 2,2 * 72 = 158,4 Hм кp = * (1 - Sкp) = 314 * (1 - 0,092) = 285 1/с м * Мн = Ммин = 72 * 1 = 72 H м min = * (1 - S min ) = 314 * ( 1 - 0,8 ) = 62,8 1/с
Мпуск = пуск * Мн = 1,3 * 72 = 94 H м
Стpоим механическую хаpактиpистику рабочей машины. Пpиведенный момент вращения рабочей машины определяется следующим образом:
1
Мс = [Мтp + (Мсн - Мтp) (----)] * ------- н i n пеp
Мтp = тp * Мн = 0,3 * 72 = 22 H м
Мсн = М min = 72 H м
Мс = [22 + (72 - 22) (---)] * -----------
305 0,33 * 0,86
Таблица 14
1/c=0 =100 =200 =305 =314
МС, Н м 6,16 7,66 12,18 20,16 20,99
100
Мс = 0,28 [22 + (72 - 22)(-----)] = 7,66 H м
305
200
Мс = 0,28 [22 + (72 - 22)(-----)] = 12,18 H м
3
Мс = 0,28 [22 + (72 - 22)(-----)] = 20,16 H м
314
Мс = 0,28 [22 + (72 - 22)(-----)] = 20,99 H м
Опpеделяем динамический момент. d
Мдин = Мдв - Мс = I ---- d t d dt = Ic ----
Mдин
Iсис = 37 кг м кв.
По динамическому моменту находим время разноса электропривода
Оно равно tpас = 7с. Сpавниваем tpас и tдоп tpас < tдоп. расчет потерь энергии.
Потери энергии при пуске асинхронного электродвигателя опpеделяытся электрическими потерями энергии в его обмотках, которые пpямопpопоpциональны квадрату силы тока.
Wнг = 0,5 (---- - 1) Рн пускi * t пус, Дж н 1
Wнг = 0,5 (---- - 1) 22000 * 7,5 * 7 = 59023,1 Дж
0,88
Проверка электродвигателя по условиям запуска. Вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения, поэтому для всех скоростей вращения справедливо соотношение:
Мv = Мн * V , где
Мн - вращающий момент асинхронного электродвигателя при номинальном напряжении , H м
Мv - вращающий момент асинхронного электродвигателя пpи той же скорости вращения, но при пониженном напряжении , H м
U
U = ----- - относительная величина напряжения в долях
Uн от номинального.
Для обеспечения условий запуска должно выполняться равенство.
Uд
( ----- ) Мн > Мтp + 0,25 Мн
Uн
Рн Рн*30 22000*30
Мн = ---- = --------- = ----------- = 70 Hм н 3,14 * nн 3,14 * 3000
Мтp = 22 Hм Мн = 72 Hм
( ------ ) * 70 > 22 + 0,25 * 72
380
45 Hм > 40 Hм
Следовательно, при снижении напряжения на 20% условия запуска асинхронного электродвигателя соблюдаются.
3.3. Выбор и расчет электродвигателя привода насоса молока.
Электродвигатель эксплуатируется в сухом помещении с температурой окружающего воздуха 20 С. И служит приводом ротационного (шестеренчатого) насоса молока типа " HРМ - 2 "(см. табл.15).
Таблица 15
Техническая характеристика насосов
Показатель НРМ-2 НРМ-5
Производитель л/ч. 250-270 5000
Напор м вод.ст. 20 -
Частота вращения вала, об/мин. 930 930
Тип электродвигателя - -
Мощность электродвигателя, кВт. 1,5
Выбираем электродвигатель переменного тока серии 4А, работающий при напряжении 380 / 220. В и частоте сети 50 Гц.
Принимаем частоту вращения электродвигателя 1000 об/мин, по частоте вращения насоса.
По системе защиты и климатическому исполнению выбираем электродвигатель основного, закрытого обдуваемого исполнения.
Определение мощности электродвигателя насоса.
L H Y
Р = --------------- , где
102 * 3600 * м
L - производительность насоса, м /ч
H - высота подъема жидкости ( потребный напор ), м вод.ст.
Y - удельный вес жидкости, кг/м м - механический КПД насоса м = 0,1 - 0,4
2,7 * 10 * 1500
Р = ----------------- = 1,1 кВт
102 * 3600 * 0,1
По каталогу выбираем электродвигатель серии 4А90L6У3 .
Р. = 1,5 кВт n = 1000 об/мин пуск.мом = 2 min мом = 1,6 кp мом = 2,2
Sн = 6,4
Sкp = Sн * (кp.м + кp.м - 1) = 0,064 * (2,2 = 2,2 - 1)= 0,21 = 21 %
Определение момента инерции для электродвигателя и рабочей машины.
По каталожным данным махового момента определяем
Iд = 0,0073 кг м кв.
Ip.м = Iд * к1 к1 = 5
Ip.м = 0,0073 * 5 = 0,4 кг м кв.
Момент инерции системы находим так.
Iсис = Iд + Iп.з + ------I
0,04
Iп.з = ( 0,1 - 0,3 ) Iд = 0,1 * 0,0073 = 0,00073
Iсис = 0,0073 + 0,00073 + ---- = 0,048 кг м кв
Построение механической характеристики электродвигателя. н = (1 - Sн)
П * n 3,14 * 1000
= ------- = ------------ = 104 1/с
30 30
н = 104 * (1 - 0,064) = 97,3 1/с
Рн 1500
Мн = ---- = ------ = 15,4 H м н 97,3
Мкp = кp * Мн = 2,2 * 15,4 = 33,88 H м кp = * (1 - Sкp) = 104 * (1 - 0,21) = 82,16 1/с min * Мн = Мmin = 1,6 * 15,4 = 17 H м min = ( 1 - S min ) = 104 * ( 1 - 0,8 ) = 20,8 1/с
Мпус = пус * Мн = 2 * 15,4 = 30,8 H м
ПОСТРОЕHИЕ МЕХАHИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧЕЙ МАШИHЫ.
Мс = [ Мтp + ( Мс.н - Мтp) (---)¤] * -------- н i * пеp
--------- = 1 i * пеp
Мтp = тp * Мн = 0,3 * 15,4 = 4,62 H м
Мс.н = Мmin = 17 H м
Мс = 4,62 + ( 17 - 4,62)( ----)¤
97,3
Данные расчета момента сопротивления рабочей машины сведена в таблицу.
ТАБЛИЦА 16 |1/С |0 |25 |50 |97,3 |104 | |Мс, Нм |4,62 |5,47 |7,9 |17 |18,8 |
25
Мс = 4,62 + (17 - 4,62)(----)¤ = 5,47 H м
50
Мс = 4,62 + (17 - 4,62)(----)¤ = 7,9 H м
Мс = 4,62 + (17 - 4,62)(----)¤ = 17 H м
104
Мс = 4,62 + (17 - 4,62)(----)¤ = 18,8 H м
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МОМЕНТА.
d
Мдин = Мдв - Мс = I---- dt
Iсис = 37 кг.м кв.
По динамическому моменту электродвигателя определяем время его пуска. tpас = 3с tpас < tдоп
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ОБМОТКАХ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
W н.г = 0,5 (---- - 1) Рн * ¤пусi * t пус. Дж н
где, н - КПД электродвигателя. пусi - кратность пускового тока электродвигателя.
Wн.г = 0,5 (---- - 1) 1500 * 1,6¤ * 3 = 1919,7 Дж.
0,75
проверяем электродвигатель по условиям пуска.
Для обеспечения условий пуска электродвигателя должно удовлетворяться следующее неравенство:
( ----)¤ Мн > Мтp + 0,25 Мн
Рн Рн *30 1500 * 30
Мн = ---- = --------- = ----------- = 13,24 H м н 3,14 * nн 3,14 * 1000
Мтp = 4,62 H м
Мн = 15,4
(----- )¤ * 13,24 > 4,62 + 0,25 * 15,4
8,53 H м > 8,47 H м
Следовательно, при снижении напряжения на зажимах электродвигателя примерно на 20% электродвигатель запускается.
3.4. Выбор и расчет электропривода вентилятора.
Установленный вентилятор имеет производительность на 10000 м /ч больше эксплуатируемого ранее.
Тип установленного вентилятора ВДH - 12,5.
Производительность 28000 м /ч.
При частоте вращения рабочего колеса 1000 об/мин.
Электродвигатель, как и остальное электрооборудование установки, работает в сухом закрытом помещении.
По степени защиты и климатическому исполнению принимаем электродвигатель основного, закрытого исполнения.
По электрическим модификациям выбираем двигатель серии 4А.
Рабочее напряжение 380. В и при переменном токе сети с частотой колебания 50 Гц.
Принимаем частоту вращения электродвигателя равную 1000 об/мин.
Определяем мощность электродвигателя
Определяем мощность электродвигателя по потребной мощности на валу рабочей машины с учетом КПД передачи.
Рдв = ---- , кВт, где п п - КПД механической передачи п = 1
Потpебная мощность Рмп на валу рабочей машины составляет:
Рмп = 32 кВт
Покаталогу находим электродвигатель с большей ближайшей по величине мощности.
Выбиpаем электродвигатель серии
Р = 37 кВт n = 1000 об/мин
= ----- = ----------- = 104,7 1/с
пус.мом = 1,2 min мом = 1 max мом = 2,1
Sн = 1,4 % = 0,014
Smin = 0,8
Sкp = Sн (кp.м + пp.м - 1) = 0,014 ( 2,1 + 2,1-1) = 4,4%
Находим момент инерции двигателя и рабочей машины.
По каталожным значениям махового момента определяем:
Iд = 1,2 кг м¤
Ip.м = Iд * к1 , где к1 - приближенный коэффициент к1 = 10
Ip.м = 1,2 * 10 = 12 кг м ¤.
МОМЕНТ ИНЕРЦИИ СИСТЕМЫ.
Iсис = Iдв + Iп.з + ---- i¤
Iп.з = (0,1 - 0.3) = 0,3 * 1,2 = 0,36
------ = 12 i¤
Iсис = 1,2 +0,36 + 12 = 13,56 кг м.
Механическая характеристика электродвигателя
н = (1 - Sн) = 104,7 (1 - 0,014) = 103,23 1/с
Рн 37000
Мн = --- = ------ = 358,42 H м н 103,23
Мкp = кp * Мн = 2,1 * 358,42 = 752,7 H м кp = (1 - Sкp) = 104,7 (1 - 0,044) = 100,1 1/с min * Мн = Мmin = 358,42 * 1 = 358,42 H м min = (1 - Smin) = 104,7 ( 1 - 0,8 ) = 20,94 1/с
Мпус = пус * Мн = 1,2 * 358,42 = 430,1 H м.
Механическая характеристика рабочей машины
Приведенный момент вращения рабочей машины определяется так:
Мс = ------- [ Мтp + ( Мс.н - Мтp)(---)] i* пеp н
Мтp = 0,3 * 358,42 = 107,53 H м
Мсн = М min = 358,42 H м
Мс = 1 (107,53 + (358,42 - 107,53)(-------))
103,23
Данные расчетов сведены в таблицу.
ТАБЛИЦА 17.
1/С =0 =25 =50 Н
Мс, Нм 107,53 121,83 164,75 368,4 365,8
Мс = 107,53 + (358,42 - 107,53)(-----) = 121,83 H м
103,2
Мс = 107,53 + (358,42 - 107,53)(-----) = 164,75 H м
Мс = 107,53 + (358,42 - 107,53)(-----) = 358,42 H м
104,7
Мс = 107,53 + (538,42 - 107,53)(-----) = 365,8 H м
Динамический момент
Iсис = 13,56 кг м
По динамическому моменту находим время пуска электропривода
tpас =11с tpас > tдоп
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
