Mootori võimsuse määramine korduva siirdetöö ajal
Elektriajami töörežiim, milles tööperioodid on sellise kestusega ja vahelduvad teatud kestusega pausidega, et kõigi elektriajami moodustavate seadmete temperatuur ei saavuta stabiilset väärtust; ei igal tööperioodil ega ka vaheajal katkestusi ei kutsuta.
Perioodiline laadimisrežiim vastab graafikutele, mis on sarnased joonisel fig. 1. Elektrimootori ülekuumenemine varieerub piki sae katkendjoont, mis koosneb vahelduvatest kütte- ja jahutuskõverate segmentidest. Vahelduva koormuse režiim on tüüpiline enamiku tööpinkide ajamite jaoks.
Riis. 1. Vahelduvkoormusgraafik
Perioodilises režiimis töötava elektrimootori võimsus määratakse kõige mugavamalt keskmiste kadude valemiga, mille saab kirjutada järgmiselt.
kus ΔA on energiakadu igal koormuse väärtusel, kaasa arvatud käivitus- ja seiskamisprotsessid.
Kui elektrimootor ei tööta, halvenevad jahutustingimused oluliselt. Seda võetakse arvesse eksperimentaalsete koefitsientide β0 <1 kasutuselevõtmisega. Pausiaeg t0 korrutatakse koefitsiendiga β0, mille tulemusena valemi nimetaja väheneb ja ekvivalentkaod ΔREKV suurenevad ja vastavalt suureneb elektrimootori nimivõimsus.
A-seeria asünkroonse kaitstud mootorite puhul, mille sünkroonkiirus on 1500 p/min ja võimsus 1-100 kW, on β0 koefitsient 0,50-0,17 ja läbipuhumismootorite puhul β0 = 0,45-0,3 (koos Пн suurenemisega, koefitsient β0 väheneb). Suletud mootorite puhul on β0 lähedane ühtsusele (0,93-0,98). Seda seetõttu, et suletud mootorite ventilatsiooni efektiivsus on madal.
Käivitamisel ja seiskamisel on elektrimootori keskmine pöörete arv nominaalsest väiksem, mille tagajärjel halveneb ka elektrimootori jahutus, mida iseloomustab koefitsient
Koefitsiendi β1 määramisel eeldatakse tinglikult, et pöörlemissageduse muutus toimub lineaarse seaduse järgi ja koefitsient β1 sõltub sellest lineaarselt.
Teades koefitsiente β0 ja β1, saame
kus ΔР1, ΔР2, — võimsuskaod erinevatel koormustel, kW; t1 t2 — nende koormuste toimeaeg, s; tn, tT, t0 — käivitus-, viite- ja pausiaeg, s; ΔАп ΔАТ — energiakaod mootoris käivitamisel ja seiskamisel, kJ.
Nagu eespool öeldud, tuleb iga mootor valida kütte- ja ülekoormustingimuste jaoks. Keskmiste kadude meetodi rakendamiseks on vaja eelnevalt seadistada teatud elektrimootor, mis sel juhul on samuti soovitatav valida vastavalt ülekoormustingimustele.Ekvivalentvõimsuse valemit saab umbkaudseks arvutuseks kasutada juhtudel, kui käivitamine ja seiskamine on haruldased ning ei mõjuta oluliselt elektrimootori soojenemist.
Masinaehituses kasutatakse vahelduva koormuse režiimis töötamiseks elektrimootoreid, mis on ette nähtud töötama pideva koormusega. Elektritööstus toodab ka spetsiaalselt vahelduvate koormuste talumiseks loodud mootoreid, mida kasutatakse laialdaselt tõste- ja transpordikonstruktsioonides. Sellised elektrimootorid valitakse, võttes arvesse kaasamise suhtelist kestust:
kus tp on mootori tööaeg; t0 — pausi kestus.
Näide mootori valimisest võimsuse järgi mitmes lühiajalises töörežiimis.
Määrake elektrimootori võimsus pööretel n0 — 1500 p/min; mootor töötab vastavalt joonisel fig. 2, a. Elektrimootori võlli võimsus masina tühikäigul Pxx = 1 kW. Masina vähendatud inertsimoment Jc = 0,045 kg-m2.
Vastus:
1. Valige elektrimootor vastavalt ülekoormustingimustele, näiteks λ = 1,6:
Kataloogi järgi valime lähima suure võimsusega (2,8 kW) kaitstud versiooniga elektrimootori, milles mon = 1420 p/min;
Selle mootori puhul λ = 0,85 • 2 = 1,7. Sel viisil valitakse mootor teatud ülekoormuspiiriga.
Selle mootori sõltuvus η = f (P / Pн) on näidatud joonisel fig. 2, b.
Riis. 2. Sõltuvused N = f (t) ja η = f (P / Pн)
2. Valemi järgi
tuvastame kadusid astmetel 1; 3; 4,2 kW (graafiku järgi). Kaod on vastavalt 0,35; 0,65 ja 1 kW. Leiame kaod Pn = 2,8 kW juures, mis on ΔPn = 0,57 kW.
3. Määrake algus- ja lõppaeg opositsiooni abil:
kus:
Saame tn = 0,30 s; tt = 0,21 s.
4. Määrake käivitus- ja seiskamiskaod:
Saame ΔAp = 1,8 kJ ja ΔAt = 3,8 kJ.
5. Leidke ahelas samaväärsed kaod:
kus
Saame ΔREKV = 0,44 kW. Kuna ΔPn = 0,57, siis ΔREKV <ΔPn ja seetõttu on mootor õigesti valitud.