Расчет и выбор мощности электродвигателя, построение и анализ его механической характеристики

Расчет и определение режимов работы двигателя. Выбор мощности двигателя для продолжительного режима работы с повторно-кратковременной нагрузкой, проверка на перегрузочную способность, пусковые условия. Вычисление потребляемой мощности, расшифровка марки.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 07.02.2016
Размер файла 248,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

!

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

двигатель пусковой мощность

Цель работы: закрепление изученного теоретического материала, развитие навыков выбора электродвигателя для электропривода, построении я и анализ механических характеристик по паспортным данным и использования ЭВМ в инженерных расчётах.

Задание на выполнение РГР

Производственный механизм приводится в движение асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Режим работы задан в таблице 1 в соответствии с вариантом.

Характеристика окружающей среды:

ѕ для четных вариантов - нормальная;

ѕ для нечетных вариантов - пары агрессивной жидкости.

Требуется:

Построить нагрузочную диаграмму;

Обосновать выбор частоты вращения двигателя;

Выбрать исполнение двигателя с учетом окружающей среды;

Рассчитать мощность и выбрать тип двигателя для режима работы, соответствующего нагрузочной диаграмме;

Проверить выбранный двигатель на перегрузку и пусковые условия;

Определить потребляемую двигателем мощность, потребляемый и пусковой токи, номинальный, максимальный и пусковой момент по паспортным данным выбранного двигателя;

Сделать подробный анализ механической характеристики (описать характерные точки и участки);

Таблица 1 - Исходные данные

P, кВт

5

20

30

0

4

8

0

5

20

t, с

3

1.5

2.5

1

4

2.5

3.5

3

1.5

1. Расчет и определение режим работы двигателя

Продолжительность включения (ПВ) определяют по формуле:

где - продолжительность рабочего периода;

- продолжительность всего цикла, включая паузу

=30

Если ПВ80%, то режим работы S1 - продолжительный, с переменной нагрузкой, если 15%<ПВ<60%, то режим работы S3 - повторно - кратковременный. Т.к. у нас ПВ=34.3%, то выбираем режим работы двигателя S3.

ПВст = 40%

2. Выбор мощности двигателя для продолжительного режима работы с повторно-кратковременной нагрузкой (режим S3)

Мощность электродвигателя определяют по формуле:

где - значения мощности и времени за цикл работы двигателя.

Электродвигатель нужного типа, исполнения и частоты вращения, рассчитанный на длительный режим, выбирается по значению полученной эквивалентной мощности в соответствии с условием .

3. Проверка выбранного двигателя

Проверка двигателя на перегрузочную способность

Задаемся синхронной частотой вращения 1000 об/мин.

Выбираем двигатель

Таблица 2 - 4АС200L6У3

Мощность, кВт

Скольжение S, %

Частота вращения, об/мин

Ток статора при U=380В, А

КПД, %

28

8,0

920

54,6

85,5

0,91

6,5

1,9

1,5

2,1

На перегрузочную способность выбранный двигатель проверяется по одной из формул:

,

где - максимальное значение мощности или момента из нагрузочной диаграммы;

- коэффициент допустимой перегрузки (из справочика).

кВт

кВт

1,078

Т.к. условие выполнилось, оставляем данный двигатель.

Проверка двигателя на пусковые условия

Выбранный двигатель следует проверить на достаточность развиваемого им пускового момента. Эту проверку проводят, исходя из условия:

где л - кратность пускового момента электродвигателя (из справочника);

- пусковой момент электродвигателя (из справочника);

- номинальный момент электродвигателя;

- момент сопротивления на валу двигателя при пуске (и з разгрузочной диаграммы);

- коэффициент запаса пускового момента (принимается равным 1,2 … 1,3).

Момент сопротивления на валу двигателя при пуске можно определить из нагрузочной диаграммы, как:

где - значение мощности при пуске электродвигателя, кВт;

- номинальная частота вращения двигателя (из справочника).

Условие выполнилось, следовательно, оставляем выбранный двигатель.

4. Определение потребляемой мощности, потребляемого и пускового токов, номинального и пускового моментов по паспортным данным двигателя

Все перечисленные в заголовке параметры двигателя нетрудно определить, воспользовавшись выписанными из справочника техническими данными выбранного двигателя и приведенными ниже формулами.

где - номинальный к.п.д. двигателя;

- номинальная (полезная) мощность двигателя, кВт;

- потребляемая мощность, кВт;

- номинальное напряжение (380 В);

- потребляемый двигателем ток при номинальной нагрузке, А;

- номинальный коэффициент мощности;

- номинальный момент, НЧм;

- номинальная частота вращения,

5. Расчет и построение механической характеристики двигателя

Вращающий момент связан со скольжением, так называемой формулой Клосса, которая в упрощенном виде имеет вид:

где - критический (максимальный) вращающий момент, НЧм;

- коэффициент допустимой перегрузки (из справочника);

- критическое скольжение;

- номинальное скольжение.

Зная значения и, задаваясь значениями скольжения S в пределах его теоретических границ (от 0 до 1), определяем текущие значения вращающего момента М по формуле (10) и частоты вращения n двигателя по формуле:

Результаты расчётов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Расчетные данные

S

0,08

Sном

0,1

0,2

0,3

0,32

Sk

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

M

290,44

347,54

548,64

609,15

610,36

595,48

554,25

506,95

461,52

420.94

385,33

354,35

n

920

900

800

700

680

600

500

400

300

200

100

0

Определяем Smin при Мmin = 435.97 Нм:

Принимаем с Нм.

6. Расшифровка марки двигателя

4АС200L6У3:

1. первая цифра 4 условного обозначения указывает порядковый номер серии;

2. следующая за цифрой буква А обозначает вид двигателя - асинхронный;

3. если за буквой А отсутствует буква Н то это означает, что двигатель является закрытым обдуваемым, Буква С обозначает двигатель с повышенным скольжением;

4. далее в обозначении указывается материал станины и щитов: отсутствие буквы означает, что станина и щиты выполнены из стали или чугуна;

5. три цифры (200) в обозначении указывают высоту оси вращения;

6. L, стоящая после цифры, характеризует установочный размер по длине станины;

7. 6-цифра означает число полюсов;

8. У3 указывает на климатическое исполнение (У) и категорию размещения (3).

Таблица 4 - Номинальные значения климатических факторов внешней среды

Категория мест размещения (У3)

Рабочая температура

Относительная влажность воздуха, %

Верхнее значение

Нижнее значение

Среднее значение

Среднемесячное значение в теплый и влажный период

Верхнее значение

3

+40

-45

+10

80

98% при 35°С; без конденсации влаги при более низких температурах

9. Выбор специализированное условие исполнения двигателя

Условия: двигатель работает в среде паров агрессивной жидкости.

Т.к. двигатель работает в среде паров агрессивной жидкости, то выбираем химическое исполнение. Эти двигатели предназначены для работы в химически активной, невзрывоопасной среде с общей продолжительностью воздействия химически активных элементов не более 120 ч. Они выпускаются в диапазоне высот оси вращения 50-355 мм. Они имеют степень защиты IP 54, климатическое исполнение У, категорию размещения 3 и 5, обозначаются буквами «Х», после указания пар полюсов, т.е. 4АС200L6ХУ3.

Также двигатель работает в среде с повышенной температурой, следовательно, выбираем климатическое исполнение для холодного климата (ХЛ). 4АС200L6ХХЛ2

Таблица 5 - Номинальные значения климатических факторов внешней среды

Категория мест размещения

(ХЛ)

Рабочая температура

Относительная влажность воздуха, %

Верхнее значение

Нижнее значение

Среднее значение

Среднемесячное значение в теплый и влажный период

Верхнее значение

2

+40

-60

+10

80

100% при 25°C; с конденсации влаги при более низких температурах

Окончательно принимаем двигатель: 4АС200L6ХХЛ2

Исходя из данных условий, двигателю подходит степень защиты IP 54 (для двигателей специализированных исполнений (пылезащищенное исполнение)).

Данная степень защиты обеспечит:

5 полную защиту от вредных отложений пыли внутри машины;

4 полную защиту персонала от соприкосновения с вращающимися и токоведущими частями внутри машины.

В зависимости от степени защиты выбираем способ охлаждения ICO141 по ГОСТ 20459 - (75) - двигатель обдуваемый наружным вентилятором, расположенном на валу машины.

10. Анализ механической характеристики

Точка 0 - режим идеального холостого хода. (n=0)

При номинальном скольжении машина развивает номинальный момент (точка 1).

Критическому скольжению соответствует критический момент (точка 2), который называется максимальным .

соответствует момент, который называется минимальным .

Скольжение , это соответствует пусковому моменту Нм (точка 1).

Участок характеристики 0-1 называется рабочей характеристикой двигателя.

Участок 3-2 это перегрузочная характеристика двигателя, но весь участок от 0-2 - устойчивая работы двигателя.

Участок 2-4 - неустойчивая работа двигателя.

Список используемой литературы

1. Учебно-методическое пособие к выполнению РГР «Расчет и выбор мощности электродвигателя. Построение и анализ его механических характеристик» Для студентов специальности 151000 «Технологические машины и оборудования» // Брянская государственная инженерно-технологическая академия, состав Ушев Н.И., Жданова Л.С. Брянск 2011. - 37 стр.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009

  • Определение эквивалентной мощности и подбор асинхронного двигателя с фазным ротором. Проверка заданного двигателя на нагрев по методу средних потерь, перегрузочную способность при снижении напряжения в сети. Расчет теплового режима выбранного двигателя.

    курсовая работа [455,0 K], добавлен 12.05.2015

  • Кинематическая и функциональная схемы установки. Механические характеристики двигателя, его проверка на перегрузочную способность. Расчёт полной, активной и реактивной мощности, потребляемой двигателем из электрической сети, выбор проводов и кабелей.

    курсовая работа [435,8 K], добавлен 25.03.2014

  • Предварительный выбор двигателя по мощности. Выбор редуктора и муфты. Приведение моментов инерции к валу двигателя. Определение допустимого момента двигателя. Выбор генератора и определение его мощности. Расчет механических характеристик двигателя.

    курсовая работа [81,3 K], добавлен 19.09.2012

  • Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода. Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода. Расчет продолжительности пуска электродвигателя с нагрузкой. Электрическая схема автоматического управления электродвигателем.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.05.2019

  • Расчет системы автоматизированного электропривода рабочей машины. Определение мощности асинхронного двигателя привода. Проверка правильности выбора мощности двигателя по нагреву методом средних потерь. Расчет механической характеристики рабочей машины.

    курсовая работа [334,3 K], добавлен 24.03.2015

  • Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.

    курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012

  • Статическая нагрузочная диаграмма электропривода. Определение мощности резания для каждого перехода, коэффициента загрузки, мощности на валу двигателя, мощности потерь в станке при холостом ходе. Расчет машинного (рабочего) времени для каждого перехода.

    контрольная работа [130,5 K], добавлен 30.03.2011

  • Методы расчета мощности приводного двигателя лебедки и дополнительного сопротивления в цепи ротора. Использование формулы Клосса для определения механической характеристики асинхронного двигателя. Вычисление мощности двигателя центробежного вентилятора.

    контрольная работа [248,8 K], добавлен 08.04.2012

  • Расчет пропульсивного комплекса судна. Построение поля рабочих режимов двигателя, паспортной диаграммы судна и использование их при управлении режимами СЭУ. Расчет буксировочного сопротивления и мощности. Оценка уровня дискомфортности главного двигателя.

    курсовая работа [104,8 K], добавлен 12.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.