Elektrimootori valik
Elektrimootori valimise tingimused
Ühe kataloogi tüüpi elektrimootorite valikut peetakse õigeks, kui on täidetud järgmised tingimused:
a) elektrimootori kõige täielikum vastavus töömasinale (ajam) mehaaniliste omaduste poolest. See tähendab, et elektrimootoril peab olema selline mehaaniline omadus, et see suudaks anda ajamile vajalikud kiiruse ja kiirenduse väärtused nii töö ajal kui ka käivitamisel;
b) elektrimootori võimsuse maksimaalne kasutamine töö ajal. Elektrimootori kõigi aktiivsete osade temperatuur kõige raskemates töörežiimides peaks olema võimalikult lähedane normidega määratud küttetemperatuurile, kuid mitte ületada seda;
c) elektrimootori konstruktsiooniliselt sobivus ajami ja keskkonnatingimustega;
d) elektrimootori vastavus selle elektrivõrgu parameetritele.
a) mehhanismi nimi ja tüüp;
b) mehhanismi veovõlli maksimaalne võimsus, kui töörežiim on pidev ja koormus konstantne, ning muudel juhtudel - võimsuse või takistuse momendi muutuste graafikud aja funktsioonina;
c) mehhanismi veovõlli pöörlemiskiirus;
d) mehhanismi elektrimootori võlliga liigendamise meetod (käikude olemasolul on näidatud ülekande tüüp ja ülekandearv);
e) algpöördemomendi suurus, mille elektrimootor peab tagama mehhanismi veovõllil;
f) ajami mehhanismi kiiruse reguleerimise piirangud, mis näitavad kiiruse ülemist ja alumist väärtust ning vastavaid võimsuse ja pöördemomendi väärtusi;
g) nõutava kiiruse reguleerimise laad ja kvaliteet (sujuvus, astmelisus);
h) sõidu käivitamise või sisselülitamise sagedus ühe tunni jooksul; i) keskkonnaomadused.
Elektrimootori valik kõigi tingimuste arvestamisel toimub vastavalt kataloogi andmetele.
Laialt levinud mehhanismide puhul on elektrimootori valik tootjate vastavas teabes sisalduvate andmete tõttu oluliselt lihtsustatud ja taandub elektrimootori tüübi täpsustamisele seoses võrgu parameetrite ja keskkonna olemusega. .
Elektrimootorite valik võimsuse järgi
a) vastavalt nominaalsele töörežiimile;
b) tarbitava energia hulga muutuste kaudu.
Eristatakse järgmisi töörežiime:
a) pikk (pikk), kui tööperiood on nii pikk, et elektrimootori soojendus saavutab oma stabiilse väärtuse (näiteks pumpade, konveierilintide, ventilaatorite jms puhul);
b) lühiajaline, kui tööperiood on ebapiisav, et elektrimootor saavutaks antud koormusele vastava küttetemperatuuri, ja seiskamisperioodid on vastupidi piisavad elektrimootori jahutamiseks ümbritseva õhu temperatuurini. . Selles režiimis võivad töötada mitmesuguste mehhanismidega elektrimootorid;
c) katkestustega - suhtelise töötsükliga 15, 25, 40 ja 60%, ühe tsükli kestusega kuni 10 minutit (näiteks kraanade, mõnede metallilõikusmasinate, ühe jaama keevitusmootorite-generaatorite puhul, jne.).
Sõltuvalt energiatarbimise väärtuse muutustest erinevad järgmised juhtumid:
a) pidev koormus, kui töötamise ajal tarbitav võimsus on konstantne või sellel on keskmisest väärtusest väikesed kõrvalekalded, näiteks tsentrifugaalpumbad, ventilaatorid, konstantse õhuvooluga kompressorid jne;
b) muutuv koormus, kui tarbitava võimsuse hulk perioodiliselt muutub, näiteks ekskavaatorite, kraanade, mõnede metallilõikusmasinate jms puhul;
c) pulseeriv koormus, kui tarbitava võimsuse hulk pidevalt muutub, näiteks kolbpumbad, lõualuupurustid, sõelad jne.
Mootori võimsus peab vastama kolmele tingimusele:
b) piisav ülekoormusvõime;
c) piisav käivitusmoment.
Kõik elektrimootorid on jagatud kahte põhirühma:
a) pikaajaliseks tööks (ilma kaasamise kestust piiramata);
b) katkendlikuks tööks lülitusaegadega 15, 25, 40 ja 60%.
Esimese grupi puhul näitavad kataloogid ja passid pidevat võimsust, mida elektrimootor võib arendada määramata aja jooksul, teise rühma puhul — võimsust, mida elektrimootor suudab arendada, töötades katkendlikult suvaliselt pikka aega teatud pöördega. -kestuse järgi.
Kõigil juhtudel õigesti valitud loetakse elektrimootoriks, mis töötades koormusega vastavalt töömasina määratud ajakavale saavutab kõigi selle osade täieliku lubatud kuumutamise. Elektrimootorite valik koos nn "Võimareserv", mis põhineb graafikujärgsel suurimal võimalikul koormusel, toob kaasa elektrimootori alakasutamise ning seetõttu ka kapitalikulude ja tegevuskulude suurenemise tänu vähenenud võimsusteguritele ja efektiivsusele.
Mootori võimsuse liigne suurendamine võib põhjustada ka tõmblusi kiirendamisel.
Kui elektrimootor peab töötama pikka aega püsiva või veidi muutuva koormusega, siis pole selle võimsuse määramine keeruline ja see toimub tavaliselt empiirilisi koefitsiente sisaldavate valemite järgi.
Teistes töörežiimides on elektrimootorite võimsust palju keerulisem valida.
Lühiajalist koormust iseloomustab asjaolu, et kaasamise perioodid on lühikesed ja pausid on piisavad elektrimootori täielikuks jahutamiseks. Sel juhul eeldatakse, et elektrimootori koormus lülitusperioodide ajal jääb konstantseks või peaaegu konstantseks.
Elektrimootori õigeks kütmiseks selles režiimis kasutamiseks on vaja see valida nii, et selle pidev võimsus (näidatud kataloogides) oleks väiksem kui lühiajalisele koormusele vastav võimsus, s.t. elektrimootoril on selle lühiajalise töötamise perioodidel termiline ülekoormus.
Kui elektrimootori tööperioodid on oluliselt lühemad selle täielikuks soojendamiseks kuluvast ajast, kuid sisselülitumisperioodide vahelised pausid on oluliselt lühemad kui täieliku jahtumise aeg, siis toimub korduv lühiajaline koormus.
Praktikas tuleks eristada kahte tüüpi sellist tööd:
a) koormus tööperioodil on konstantse suurusega ja seetõttu on selle graafik kujutatud ristkülikutega, mis vahelduvad pausidega;
b) koormus tööperioodil muutub enam-vähem keerulise seaduse järgi.
Mõlemal juhul saab elektrimootori valimise probleemi võimsuse osas lahendada nii analüütiliselt kui ka graafiliselt. Mõlemad meetodid on üsna keerulised, seetõttu on soovitatav kasutada samaväärse ulatusega lihtsustatud meetodit, mis hõlmab kolme meetodit:
a) efektiivvool;
b) ruutkeskmine võimsus;
c) ruutmomenti ruutkeskmine.
Elektrimootori mehaanilise ülekoormusvõime kontrollimine
Pärast elektrimootori võimsuse valimist vastavalt küttetingimustele on vaja kontrollida elektrimootori mehaanilist ülekoormusvõimet, st veenduda, et maksimaalne koormusmoment vastavalt ajakavale töö ajal ja käivitusmoment ei oleks ületada kataloogi järgi maksimaalset pöördemomendi väärtuse momenti.
Asünkroonsetes ja sünkroonsetes elektrimootorites määrab lubatud mehaanilise ülekoormuse väärtuse nende ümbermineku elektromagnetmoment, mille saavutamisel need elektrimootorid peatuvad.
Maksimaalsete pöördemomentide korrutis nimiväärtuse suhtes peaks olema 1,8 libisemisrõngastega kolmefaasiliste asünkroonmootorite puhul ja vähemalt 1,65 samade oravpuuriga mootorite puhul. Sünkroonse elektrimootori maksimaalse pöördemomendi kordne peab olema ka nimipinge, sageduse ja ergutusvoolu korral vähemalt 1,65, võimsusteguriga 0,9 (juhtvoolul).
Praktiliselt on asünkroonsete ja sünkroonsete elektrimootorite mehaaniline ülekoormusvõime kuni 2-2,5 ja mõnel spetsiaalsel elektrimootoril tõuseb see väärtus 3-3,5-ni.
Alalisvoolumootorite lubatud ülekoormus määratakse töötingimustega ja vastavalt GOST-ile on 2 kuni 4 pöördemomendi kohta, alumine piir kehtib paralleelse ergutusega elektrimootoritele ja ülempiir jadaergutusega elektrimootoritele.
Kui toite- ja jaotusvõrgud on koormuse suhtes tundlikud, siis tuleb kontrollida mehaanilist ülekoormusvõimet, arvestades võrkude pingekadusid.
Asünkroonse lühise ja sünkroonse elektrimootori puhul peab käivitusmomendi kordaja olema vähemalt 0,9 (nimiväärtuse suhtes).
Tegelikult on kahe oravelemendiga ja sügava soonega elektrimootorite esialgne pöördemomendi kordaja palju suurem ja ulatub 2-2,4-ni.
Elektrimootori võimsuse valikul tuleks arvestada, et lülitussagedus mõjutab elektrimootorite kütmist.Lubatud lülitussagedus sõltub normaalsest libisemisest, rootori hooratta pöördemomendist ja sisselülitusvoolu sagedusest.
Tavatüüpi asünkroonsed elektrimootorid ei võimalda koormust 400 kuni 1000 ja suurenenud libisemisega elektrimootorid - 1100 kuni 2700 käivitust tunnis. Koormaga käivitamisel väheneb oluliselt lubatud käivituste arv.
Oravpuuriga rootoriga elektrimootorite käivitusvool on suur ning see asjaolu sagedaste käivituste ja eriti kiirendusaja pikenemise korral on oluline.
Erinevalt faasirootoriga elektrimootoritest, mille puhul eraldub osa käivitamisel tekkivast soojusest reostaadis, s.o. väljaspool masinat, oravapuuriga mootorites, eraldub kogu soojus masinasse endasse, mis põhjustab selle suurenenud kuumenemist. Seetõttu tuleb nende elektrimootorite võimsuse valikul arvestada soojenemisega mitmekordsel käivitamisel.