2.5 Приведение мощности, момента и скорости рабочей машины к валу электродвигателя и обоснование режима его работы

Приведенная мощность Р'сн незначительно больше мощности Р_сн на валу рабочей машины и зависит от КПД передачи.

Приведенный к валу электродвигателя момент сопротивления рабочей машины вычисляется по формуле:

; (12)

;

Приведенный к валу электродвигателя момент Mc’ значительно отличается от момента Мс рабочей машины при большом передаточном числе. Однако вид приведенной нагрузочной диаграммы сохраниться.

Приведение номинальной угловой скорости 𝝎_н.д рабочей машины к валу электродвигателя выполняется по формуле:

ω_{н дв}=ω_сн·i_общ;

ω=7,4·20=148 рад/с;

Режим работы электропривода определяется по нагрузочной диаграмме с учетом постоянной времени нагрева электродвигателя, времени его работы или времени цикла.

Поскольку электродвигатель окончательно не выбран, то ориентируемся приближенно на мощность Р'_ндв. По этой мощности ориентировочно выбираем постоянную времени нагрева Т_н из приложения:

Тн=28,65 мин; 3Тн=85,95 мин.

Так как время работы электродвигателя составляет до 3Тн и после отключения пауза длится более 6Тн и электродвигатель может остыть до окружающей температуры, то режим работы S2 – кратковременный.

2.6 Окончательный выбор электродвигателя по мощности с учетом режима работы

Так как режим работы электродвигателя S2 , то выбираем электродвигатель продолжительного режима для кратковременной работы, кратковременно перегружая его. Для учета допустимой перегрузки определяют коэффициент термической К_t и механической К_m перегрузки:

_{(13) (14)}

_{где :}

_{tр – время работы электродвигателя по нагрузочной диаграмме;}

_{αн – отношение постоянных потерь в двигателе к переменным;}

_{Тн - постоянная времени нагрева двигателя.}

_{Электродвигатель выбирается из условия:}

₍₁₅₎

_{где Рэ – эквивалентная мощность электродвигателя, определяемая по нагрузочной диаграмме.}

Исходя из полученных расчетов выбираем асинхронный электродвигатель АИР112М4 .

Технические данные электродвигателя сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2 - Технические данные электродвигателя АИР132М4

Рн, кВт	η, %	соsφ о.е	Sн,%	µп	µмах	µмин	кi	J, кг·м2	m, кг
5,5	85,5	0,86	4,5	2	2,5	1,6	7	0,017	41

2.7 Проверка выбранного электродвигателя по условиям пуска, перегрузочной способности и на допустимое число включений в час

Проверка по условиям пуска: М_пu²≥1,3 М_со (16)

М_минu²≥1,3 М_см (17)

t_п.нагр≤t_п.доп; (18)

где М_п, М_мин – пусковой и минимальный моменты электродвигателя, Н м;

М_со, М_с – момент, требуемый для вращения рабочей машины при скорости ω=0, ω=ω_мин определить по механической характеристике с учетом передаточного числа;

t_п.нагр и t_п.доп – время пуска электродвигателя под нагрузкой и допустимое время пуска, с;

t_п.доп=τ_раб/V; (19)

где V – скорость роста температуры при пуске, ⁰С/с;

; (20)

где J_пр – приведенный к валу момент инерции электропривода ,кг∙м²;

М­_с.ср. – средний(за время пуска) момент сопротивления рабочей машины по ее механической характиристике.

₍₂₁₎

М_п=µ_п·М_н; (22)

М_мин=µ_мин·М_н; (23)

М_кр=µ_кр·М_н; (24)

М_н=Р/ω_н; (25)

где ω_н = ω₀(1-S_н); (26)

Н·м

Н·м

ω_н = 0,105·1500· (1-0,045)=150,4 рад/с;

М_н=5500/150,4=36,6 Н м;

М_п=2·36,6=73,2 Н м;

М_мин=1,6·36,6=58,6 Н м;

М_кр=2,5·36,6=91,5 Н м;

_{tп.доп=80/12,4=6,5 с.}

_{tп нагр< tп доп ; 0,17 < 6,5 –Условие выполняется.}

_73,2·0,9² _{≥1,3·35,9;}

_{59,2 >46,7; - Условие выполняется.}

_58,6·0,9² _≥1,3·7,5;

_{47,5 >9,8 ; - Условие выполняется.}

Проверка электродвигателя на преодоление максимальной нагрузки:

М_к ·u² ≥ 1,3·Pmax.нагр /ω_н.д.; (27)

91,5·0,9² ≥1,3·5500/150,4;

74,1 > 47,5 – Условие выполняется

Вывод: по проверяемым условиям электродвигатель выбран правильно.