Методические рекомендации по выполнению задания №3.

Расчет можно вести по упрощенной формуле Клосса. Необходимо рассчитать 6-8 точек. Результаты расчета должны быть сведены в таблицу. Для решения задачи необходимо воспользоваться следующими формулами:

 

w₁ = 2π ׃ 60 · η₁ , где η₁ - синхронная частота вращения, w₁ - синхронная скорость.

 

 w_н = w₁ ·(1- Ѕ_н ), где w_н – номинальная скорость, Ѕ_н – номинальное скольжение.

 

М_н = Р_н  ׃ w_{н ,} где Р_н  - номинальная мощность двигателя, М_н – номинальный момент

 

Ѕ_кр = Ѕ_н [ М_кр ׃ М_н + √ ( М_кр ׃ М_н )² - 1 ] , где Ѕ_кр – критическое скольжение.

 

М= 2 М_кр ׃ ( Ѕ ׃ Ѕ_кр +Ѕ_кр ׃ Ѕ ) - формула Клосса для построения механической характеристики двигателя.

 

R_2вт = R_2н · Ѕ_н   - активное сопротивление обмотки фазы ротора.

 

R_2н = U_2н : √3·I_2н  - сопротивление роторной цепи.

 

S_иск = S_ест · R_2∑  : R_2вт - искусственное скольжение, где R_2∑ =  R_2вт +R_2вш – суммарное сопротивление роторной цепи.

 

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал: [1, § 1-1, 3-1,5-1.]

[6, § 1-9, 6-1.]

ЗАДАНИЕ №4.

Для вариантов 301 - 340 данные содержатся в таблице 4, где указаны мощность и время участков, коэффициент полезного действия. Необходимо выбрать асинхронный двигатель серии 4А с синхронной частотой вращения n = 1500 об/мин., если Т_окр=25⁰ . Задачу решить методом эквивалентной мощности или методом средних потерь (согласно варианта) и осуществить проверку двигателя на перегрузочную способность. Для нечетных вариантов задачу решить методом эквивалентной мощности, для четных – методом средних потерь.

                                                                                                                        Таблица 4.

ва-ри-ант	Р1 кВт	Р2 кВт	Р3 кВт	Р4 кВт	Р5 кВт	Р6 кВт	t1 С	t2 С	t3 С	t4 С	t5 С	t6 С	η1 %	η 2 %	η 3 %	η 4 %	Η 5 %	η 6 %
301	2,5	5,8	6,3	6,1	8,9	6,7	14	21	17	23	27	18	84	84	84	79	73	83
30 2	13,1	4,7	10,4	11,5	1,7	9,1	30	12	26	28	22	27	81	81	80	72	76	79
30 3	3,5	5,5	6,5	7,0	9,0	5,1	12	24	15	24	25	21	85	85	84,5	80	73	79
30 4	12	4,0	9,0	12,1	2,4	8,5	24	16	19	25	21	30	81	81	80	71	75	90
30 5	10,1	4,5	9,2	13,2	3,7	3,5	15	22	16	22	29	17	83,5	83	83	72	79	82
30 6	8,5	3,5	4,6	12,1	4,5	4,8	19	31	19	16	22	29	82	82	79	73	79	81
30 7	12,4	16,1	13	11,2	5,1	10,4	16	13	12	15	17	11	79	72	73	78	78	80
30 8	13	15,5	8	15,3	6,1	11	20	8	10	12	16	15	84,5	84	84	71	75	80
30 9	12,6	15,9	10	12,5	7,1	10,5	19	10	5	15	10	12	86	77	79	80	85	85
3 10	13,5	15,2	10	6	9	4,7	15	8	10	21	16	23	78	76	77	78	78	80
3 11	10	10,2	23	7,8	14	11,6	10	14	6	10	15	19	85	85	85	80	80	76
3 12	14	21	7,5	19,5	23	20,4	10	15	16	19	17	15	85	85	84,5	80	80	75
3 13	12	23	7	20	21	24,4	16	12	22	8	10	7	84,5	84	84	80	79	72
3 14	10	9,7	19	17	21	18,5	15	21	12	10	9	17	83	83	82,5	75	70	76
3 15	3,8	4,7	5,9	11,3	8,5	7,5	15	21	10	12	5	21	83,5	83	80	72	80	82
3 16	4,8	5,2	6,7	12,5	9,5	2,4	16	10	7	4	25	21	82,5	82	80	71	76	80
3 17	5,3	4,9	4,8	12	5,2	6,1	13	22	16	10	14	17	83	83	82	72	79	81
3 18	4	4	10	9,5	11	6,5	20	15	16	10	11	9	85,5	85	85	73	76	80
3 19	5,1	6,3	10,5	12,5	9,8	12,1	15	17	13	7	12	11	86	85	85	80	72	79
3 20	10,1	13,1	5,5	6,2	13,5	10	13	10	21	15	8	12	83	83	82	81	73	76
3 21	9,5	8,6	12,2	10	15	7,8	12	10	15	13	19	21	82,5	82	82	81	70	75
3 22	10	9,5	16,5	4,5	6,7	9,5	15	10	12,5	22	13	14	81,5	80	72	76	79	80
3 23	11,5	10,1	20	3,5	9,9	6,5	15	16	8	25	10	15	81	81	70	75	76	77
3 24	11	15	13,5	19	11	8	15	12	10	6	10	21	85,5	85	85	74	76	81
3 25	6,5	12	14	21	9	10	16	18	15	8	10	10	84,5	84	84	72	75	80
3 26	7,5	8	20	16,5	13	14	15	14	8	10	13	14	84	84	78	79	80	82
3 27	9,5	16	13	18	10	9	14	10	12	10	21	20	85,5	85	85	72	76	80
3 28	10,1	13	14,5	20	9	11	18	13	16	7	12	15	84	84	83	71	76	80
3 29	12,3	15,5	21	20,5	9,5	13	10	15	13	21	8	10	82	82	72	80	81	82
3 30	8,6	8,6	19	18	12	12,5	20	10	5	13	9	25	83,5	83	71	74	75	82
3 31	7,3	13,5	19,5	16	11,5	14	16	12	10	19	9	8	84	84	72	75	78	83
3 32	9,6	14	18	17	12,6	13	25	10	16	15	9	26	85,5	85,5	73	75	78	85
3 33	10,5	12,1	14	17,5	12,5	9	10	13	10	14	24	19	85	85	73	76	79	84
3 34	14	15,2	16	18,5	13	8,5	17	11	5	9	25	18	84,5	84,5	84	72	77	84
3 35	13	14	17	20,5	13,1	9	12	25	10	18	17	13	82,5	82,5	82	70	75	81
3 36	8	8,7	18,5	21	10,5	10	26	9	7	10	19	16	83	83	83	71	74	83
3 37	7	9	19	17,5	11	12	15	17	8	10	22	16	82,5	82	72	74	79	82
3 38	3,8	9,5	20	16	11,5	13	18	20	17	15	12	6	83,5	83	72	75	80	83
3 39	6,5	9,9	20,5	17	12	12,5	16	25	17	9	12	14	84,5	84,5	71	76	79	84
340	12,5	10,2	19,5	18	13	14	15	21	17	16	11	12	81,5	81,5	71	77	79	81

 

Для вариантов 341-400 в таблице 5 приведены значения моментов М₁, М₂ , М₃  на валу двигателя для соответствующих участков графика нагрузки, время работы t_1, t₂, t₃ двигателя с заданными моментами нагрузки, время паузы t₀, частота вращения двигателя и коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети.

Определить для заданного варианта расчетную мощность двигателя и выбрать по каталогу асинхронный двигатель, предназначенный для привода механизма с циклическим графиком нагрузки в продолжительном (для четных вариантов) или повторно- кратковременных режимах (для нечетных вариантов) работы. Провести проверку двигателя по перегрузочной способности.

                                                                                                                        Таблица 5.

вариант	М1, н.м.	М2, н.м.	М3, н.м.	t1, с	t2, с	t3, с	t0, с	η 2 ном, об/мин	K и
341	80	40	60	10	5	20	25	1410	0,95
342	120	100	95	10	10	15	55	930	0,90
343	50	20	30	10	15	10	5	915	0,85
344	150	125	145	10	20	10	60	930	0,95
345	150	130	160	10	25	20	35	1415	0,9
346	40	30	10	5	15	20	10	930	0,85
347	40	25	20	5	15	15	5	1420	0,95
348	30	15	25	5	20	10	25	950	0,9
349	20	15	10	5	10	5	60	935	0,85
350	180	140	150	5	15	15	25	1440	0,95
351	30	20	10	15	10	20	5	1440	0,9
352	30	40	60	15	5	15	5	1400	0,85
353	30	45	20	15	10	10	5	1410	0,95
354	30	50	30	15	15	10	10	940	0,90
355	200	180	170	15	20	5	60	930	0,85
356	220	230	215	10	15	10	25	940	0,95
357	20	15	25	10	10	15	5	930	0,90
358	20	45	40	10	5	10	75	950	0,85
359	25	20	15	10	15	15	60	950	0,95
360	20	25	15	10	10	5	20	1440	0,90
361	25	50	40	15	15	20	5	1400	0,85
362	25	20	10	15	15	2	25	950	0,95
363	20	35	10	15	15	10	30	920	0,90
364	25	40	10	15	15	15	5	930	0,85
365	25	15	10	15	10	20	5	950	0,95
366	245	230	240	5	10	10	40	940	0,90
367	60	50	55	5	15	25	10	1410	0,85
368	45	10	20	5	20	10	50	950	0,95
369	45	15	10	5	10	10	75	950	0,90
370	40	20	10	5	20	5	20	1440	0,85
371	100	50	60	15	10	15	20	1410	0,90
372	110	90	100	15	10	15	50	930	0,85
373	55	25	30	10	20	15	5	915	0,85
374	140	105	130	10	15	15	55	930	0,90
375	160	120	100	5	10	10	30	1440	0,90
376	25	35	55	15	10	10	5	1400	0,95
377	20	15	20	10	15	20	10	930	0,90
378	20	45	40	5	10	10	65	950	0,85
379	15	35	30	10	15	20	45	950	0,85
380	145	100	90	5	10	15	30	1440	0,90
381	20	15	10	15	10	5	10	1440	0,90
382	130	105	140	5	15	5	40	930	0,85
383	30	25	10	15	10	20	10	1410	0,90
384	50	40	30	5	15	10	15	1410	0,90
385	40	25	35	5	20	10	20	950	0,85
386	190	180	150	10	15	5	60	930	0,80
387	200	215	205	10	5	15	25	940	0,90
388	210	205	195	5	15	10	35	950	0,85
389	25	20	10	10	15	15	50	950	0,90
390	20	25	15	10	10	10	15	1440	0,90
391	20	15	10	15	10	15	10	1400	0,85
392	15	30	10	10	15	5	20	950	0,95
393	25	40	10	15	10	25	15	950	0,90
394	20	35	40	10	15	15	10	920	0,95
395	20	10	15	15	10	25	5	950	0,90
396	230	215	210	5	10	5	40	940	0,85
397	55	40	50	5	10	20	10	1410	0,80
398	40	15	25	5	15	25	50	950	0,90
399	40	20	10	5	15	10	60	950	0,95
400	35	20	15	10	15	5	15	1440	0,90

 

 

             Методические рекомендации по выполнению задания №4.

Выбор двигателя для продолжительного режима работы производится с учетом условия Р_ном ≥ Р.. Если двигатель предназначен для работы в продолжительном режиме при переменной нагрузке, предварительный выбор электродвигателя производится из условия Р_ном ≥ Р_ср, а затем выполняется проверочный расчет. Мощность двигателя можно определить двумя методами:

· методом эквивалентных величин,

· методом средних потерь.

На практике метод эквивалентных величин подразделяется на метод эквивалентного тока, момента мощности. В этом случае определяют эквивалентный момент (ток, мощность аналогично)

 

                                         М_п² · t_п  + М₁² · t₁ + М₂² · t₂ + …М_т² · t_т

                          М_экв.=    К₁( t_п + t_т )  + t₁ + t₂ +…+ К₂ · t₀

 

где М_п – значение момента при пуске,

М_1, М_2… - значения момента в соответствующие промежутки времени,

М_т  - значения момента при торможении,

t_п, t₁, t₂,… t_т – значение промежутков времени,

t₀ – время паузы,

К₁ – коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи при пуске и торможении (для двигателя постоянного тока К₁ =0,75, а для асинхронного К₁ = 0,5),

К₂ – коэффициент, учитывающий уменьшение теплоотдачи во время паузы ( для двигателя постоянного тока К₂ = 0,5, а для асинхронного К₂ = 0,25).

 

Номинальную мощность двигателя выбирают по условию Р_ном ≥ Р_р, где Р_р = 0,105 Мэкв n_ном – расчетная мощность, n_ном – номинальная частота вращения.

Для более грубого выбора типа двигателя можно использовать упрощенную формулу:

                                             М₁² · t₁ + М₂² · t₂ + …

                               М_экв.=    t₁ + t₂ + t₃ +…

 

Проверку двигателя по перегрузочной способности производят путем сравнения наибольшего момента нагрузки М_нб , определяемого по нагрузке с максимальным моментом двигателя

                                        М_max = М_{max *} М_ном,       

где М_{max *} - кратность максимального момента ( для ДПТ М_{max *} = 2 2,5, для асинхронных 1,6 2,5)

Необходимо выполнить условие М_нб ≤   К_п М_{max .}

 

Согласно метода средних потерь сначала определяют среднюю мощность:

 

                                   Р_ср = (Р₁ t₁ + Р₂ t₂+…) : (t₁ +  t₂ +…)

 

Затем по каталогу предварительно выбирают двигатель и определяют номинальные потери:                        ∆ Р_ном = Р_ном ( 1- η_ном ) : η_ном

 

Средние потери для каждого участка:

                                     ∆ Р₁= Р_ном ( 1- η₁ ) : η₁

 где ∆ Р_1cр = (∆ Р₁ t₁ + ∆ Р₂ t₂+…) : ( t₁ +  t₂ +…)

 

Затем средние потери сравниваются с номинальными. необходимо выполнение условия      Р_ср     Р_ном

 

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал [2, § 8,2 ; 8,3 ;8,4]

 

 

                                          

 

                                     ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ.

 

Предпос

Ледняя

Цифра

Шифра