Determinazione della potenza del motore durante il funzionamento transitorio ripetitivo

Determinazione della potenza del motore durante il funzionamento transitorio ripetitivo La modalità di funzionamento dell'azionamento elettrico, in cui i periodi di funzionamento sono di durata tale, e così alternati a pause di una certa durata, che la temperatura di tutti i dispositivi che compongono l'azionamento elettrico non raggiunge un valore stabile, né durante ogni periodo di lavoro, né durante ogni pausa, viene chiamato l'interruzione.

Il regime di carico periodico corrisponde a grafici simili a quelli mostrati in Fig. 1. Il surriscaldamento del motore elettrico varia lungo la linea tratteggiata di una sega costituita da segmenti alternati di curve di riscaldamento e raffreddamento. La modalità di carico intermittente è tipica della maggior parte degli azionamenti delle macchine utensili.

Riso. 1. Programma di carico intermittente

La potenza di un motore elettrico funzionante in modalità periodica è determinata in modo più conveniente dalla formula per le perdite medie, che può essere scritta come

dove ΔA è la perdita di energia ad ogni valore di carico, inclusi i processi di avviamento e arresto.

Quando il motore elettrico non funziona, le condizioni di raffreddamento peggiorano notevolmente. Di ciò si tiene conto introducendo coefficienti sperimentali β0 <1. Il tempo di pausa t0 viene moltiplicato per il coefficiente β0, per cui il denominatore della formula diminuisce e le perdite equivalenti ΔREKV aumentano e, di conseguenza, aumenta la potenza nominale del motore elettrico.

Per i motori asincroni protetti della serie A con una velocità sincrona di 1500 rpm e una potenza di 1-100 kW, il coefficiente β0 è 0,50-0,17 e per i motori blow-down β0 = 0,45-0,3 (con un aumento di Пн , il coefficiente β0 diminuisce). Per i motori chiusi, β0 è vicino all'unità (0,93-0,98). Questo perché l'efficienza di ventilazione dei motori chiusi è bassa.

All'avvio e all'arresto, la velocità media del motore elettrico è inferiore a quella nominale, per cui si deteriora anche il raffreddamento del motore elettrico, caratterizzato dal coefficiente

Quando si determina il coefficiente β1, si presume condizionatamente che la variazione della frequenza di rotazione avvenga secondo una legge lineare e che il coefficiente β1 dipenda linearmente da essa.

Conoscendo i coefficienti β0 e β1, otteniamo

dove ΔР1, ΔР2, — perdite di potenza a carichi diversi, kW; t1 t2 — tempo di azione di questi carichi, s; tn, tT, t0 — tempo di avvio, ritardo e pausa, s; ΔАп ΔАТ — perdite di energia nel motore durante l'avviamento e l'arresto, kJ.

Come indicato sopra, ogni motore deve essere selezionato per le condizioni di riscaldamento e sovraccarico. Per applicare il metodo delle perdite medie è necessario predisporre preventivamente un certo motore elettrico, che in questo caso si consiglia anche di selezionare in funzione delle condizioni di sovraccarico.La formula della potenza equivalente può essere utilizzata per un calcolo approssimativo nei casi in cui l'avviamento e l'arresto sono rari e non influiscono in modo significativo sul riscaldamento del motore elettrico.

Nell'ingegneria meccanica, per il funzionamento in modalità di carico intermittente, vengono utilizzati motori elettrici progettati per funzionare con un carico continuo. L'industria elettrica produce anche motori appositamente progettati per gestire carichi intermittenti, che sono ampiamente utilizzati nelle strutture di sollevamento e trasporto. Tali motori elettrici sono selezionati tenendo conto della durata relativa dell'inclusione:

dove tp è il tempo di funzionamento del motore; t0 — durata della pausa.

Un esempio di scelta di un motore in base alla potenza in più modalità di funzionamento a breve termine.

Determinare la potenza del motore elettrico a n0 — 1500 rpm; il motore funziona secondo il programma di carico mostrato in fig. 2, un. Potenza albero motore elettrico a macchina ferma Pxx = 1 kW. Momento d'inerzia ridotto della macchina Jc = 0,045 kg-m2.

Risposta:

1. Preselezionare il motore elettrico in base alle condizioni di sovraccarico, ad esempio λ = 1,6:

Secondo il catalogo, scegliamo un motore elettrico con la versione protetta della potenza elevata più vicina (2,8 kW), in cui mon = 1420 rpm;

Per questo motore λ = 0.85 • 2 = 1.7. In questo modo il motore viene selezionato con un certo limite di sovraccarico.

La dipendenza η = f (P / Pн) di questo motore è mostrata in fig. 2, b.

Riso. 2. Dipendenze N = f (t) e η = f (P / Pн)

2. Secondo la formula

rileviamo perdite alle potenze 1; 3; 4,2 kW (nei tempi previsti). Le perdite sono rispettivamente di 0,35; 0,65 e 1 kW. Troviamo perdite a Pn = 2,8 kW, che sono ΔPn = 0,57 kW.

3. Determina l'ora di inizio e l'ora di fine per opposizione: