3.8. Перевірка вибраного електродвигуна на перевантажувальну здатність

Електродвигуни, що працюють в електроприводах з нерівномірним навантаженням необхідно перевіряти на перевантажувальну здатність за умовою:

, (3.20)

де М_ном – номінальний момент електродвигуна, Н·м;

М_{max.діагр} – максимальний момент, визначений за навантажувальною діаграмою робочої машини, Н·м;

ω_м.ном – номінальна швидкість обертання робочої машини, с^-1;

ω_ном – номінальна швидкість обертання електродвигуна, с^-1;

m_max – кратність максимального моменту електродвигуна;

λ_м – перевантажувальна здатність двигуна.

Перевантажувальну здатність двигуна обчислюємо за формулою:

. (3.21)

.

Підставивши у рівність 3.20 дані розрахунків одержимо:

2,25 · 200 ≥ 300;

450 ≥ 300.

3.9. Визначення повної активної та реактивної потужності, споживаної електродвигуном з електричної мережі

Активної потужності, споживаної електродвигуном з електричної мережі визначають за формулою:

, (3.22)

де Р_ном – номінальна потужність електродвигуна, кВт;

k_з – коефіцієнт завантаження;

η_д.ном – номінальне значення ККД електродвигуна.

кВт.

Реактивну, потужність споживану електродвигуном визначають за формулою:

, (3.23)

де tqφ_ном – тангенс кута при номінальному значенні cosφ_ном.

,

.

Звідси:

.

Повну потужність визначають за формулою:

кВА. (3.24)

кВА.

3.10. Підвищення надійності електродвигуна дробарки

В період експлуатації електрообладнання відбуваються відмови в роботі, які мають різкий характер. Вони можуть бути раптовими і поступовими.

Випадкові відмови відносяться до категорії випадкових подій.

Відмови в роботі електродвигунів як випадкові події можуть мати різні закони розподілу в часі. Відповідно до [1] основні показники надійності асинхронних електродвигунів підлягають нормальному закону розподілу.

Нормальний закон представляє собою розподіл випадкових величин, які групуються навколо середнього значення з певними частотами.

Частота відмов a(t) або густина їх ймовірності f(t) в цьому випадку визначається рівнянням [6]:

, (3.25)

де Т_р – середнє значення довговічності двигуна;

σ – середньоквадратичне відхилення часу між відмовами;

- інтервал ймовірності виду.

визначається по таблицях для значень [3].

В цьому випадку ймовірність безвідмовної роботи електродвигуна P(t), ймовірність його відмови Q(t), інтенсивність відмов λ(t) та середнє напрацювання до першої відмови будуть визначатись за формулами:

; (3.26)

; (3.27)

; (3.28)

. (3.29)

Нам необхідно визначити ймовірність безвідмовної роботи і середнє напрацювання до першої відмови електродвигуна дробарки до кінця періоду нормальної експлуатації, який по літературних джерелах приблизно дорівнює год. при середній інтенсивності відмов год^-1 [4].

Для планування ТО і ПР потрібно вирахувати ймовірність безвідмовної роботи цього електродвигуна, інтенсивність відмов та середнє напрацювання до першої відмови.

В період інтенсивного зношення, для трьох проміжків часу, рахуючи від початку нормальної експлуатації t = 8000, 10000, і 12000 годин, якщо середня довговічність або ресурс двигуна становить 12000 годин, а середньоквадратичне відхилення часу між відмовами при нормальному законі дорівнює σ = 2000 годин.

Середнє напрацювання до першої відмови двигуна визначимо по формулі [3].

год.

ймовірність безвідмовної роботи, або надійність електродвигуна визначимо по формулі [3].

.

Тоді .

В період зношення надійність електродвигуна буде поступово зменшуватись не лише від зношувальних відмов, але також із-за можливих в цей період випадкових відмов з тою ж інтенсивністю відмов λ як і в попередньому періоді нормальної експлуатації.

Зменшення надійності двигуна від раптових відмов у період зношення буде складати:

;

;

.

Ймовірність безвідмовної роботи, тобто надійність двигуна в період зношення по рівнянню (3.26) для трьох проміжків часу буде дорівнювати:

.

Де інтервали ймовірності із таблиці П1 [3]:

; .

.

Із таблиці 1 [3]:

.

.

Загальна ймовірність безвідмовної роботи в період зношення дорівнює добутку надійностей періодів нормальної роботи і зношення.

;

;

.

Інтенсивність відмов двигуна визначимо по формулі (3.28) для трьох проміжків часу:

год^-1.

Аналогічно проводимо розрахунки для проміжків часу 10000 і 12000 годин та отримаємо такі результати:

год^-1, год^-1.

Середнє напрацювання до першої відмови визначаємо по рівнянню (3.29):

год.

з наведених розрахунків можна зробити наступні висновки: надійність роботи електродвигуна дробарки в період інтенсивного зношування зменшується в порівнянні з Р_заг(8000) в 1,19 разу для Р_заг(10000) і 1,5 разу для Р_заг(12000). За ці проміжки часу інтенсивність відмов зростає λ(10000) у 5 разів і λ(12000) у 14 разів. Основним елементом, який впливає на надійність роботи електродвигуна після 8000 годин роботи є підшипник зі сторони шківа. Тому, обслуговуючому персоналу рекомендується після ресурсу роботи електродвигуна 10000 годин, під час поточного ремонту, провести заміну цього підшипника. Проведення даного міроприємства дозволить відновити надійність роботи електродвигуна до значення 0,932, тобто практично до Р_заг(8000).