2Каким критериям должен удовлетворять правильно выбранный по мощности элек­тродвигатель? Как осуществляется эта проверка по методам эквивалентных величин?

Основным требованием при выборе электродвигателя является его соответствие условиям технологического процесса рабочей ма­шины. Задача выбора состоит в поиске такого двигателя, который будет обеспечивать заданный технологический цикл рабочей ма­шины, иметь конструкцию, соответствующую условиям эксплуата­ции и компоновки с рабочей машиной, а его нагрев при этом не должен превышать нормативный (допустимый) уровень.

Нагрузочная диаграмма исполнительного органа рабочей маши­ны представляет собой график изменения приведенного к валу дви­гателя статического момента нагрузки во времени M_c(t). Эта диаграмма рассчитывается на основании технологических данных, ха­рактеризующих работу машин и механизмов, и параметров меха­нической передачи. Для примера приведем формулы, по которым¹ можно рассчитать моменты сопротивления М, создаваемые на валу j двигателя при работе исполнительных органов некоторых машин и механизмов. При работе механизма подъемной лебедки

M_c = GR/(i n),

где G - сила тяжести поднимаемого груза, Н; R - радиус барабана

подъемной лебедки, м; i, n - соответственно передаточное число и

КПД механической передачи.

При работе механизма передвижения подъемных кранов

M_c = _Gr + f/(i n),

где G - сила тяжести перемещаемой массы, Н; к₁ - 1,8... 2,5 - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения реборд ходовых колес о рельсы; = 0,015... 0,15 - коэффициент трения в опорах ходовых колес; i= (5... 12)-10^-4 - коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам, м; r - радиус шейки оси ходового колеса, м.

Диаграмма скорости, или тахограмма, представляет собой зави­симость скорости движения исполнительного органа от времени V_ио(t) или (t). После выполнения операции приведения эти за­висимости изображаются в виде графика изменения скорости вала двигателя во времени (t).

На рис. 9.1, а приведен пример нагрузочной диаграммы, кото­рая показывает, что некоторый исполнительный орган создает при своей работе в течение времени t, момент нагрузки М_с1, а в течение времени t₂ - момент нагрузки М_с2. Из тахограммы (см. рис. 9.1, б) видно, что его движение состоит из участков разгона, движения с установившейся скоростью, тормо­жения и паузы. Полное время цикла t_ц = t_p + t_у + t_т + t₀ = t₁ + /₂.

Порядок расчета мощности, пре­дварительного выбора и проверки двигателя рассмотрим на примере этих диаграмм.

Определение расчетной мощнос­ти двигателя. Ориентировочно рас­четный момент двигателя М_РАСЧ ≥ к_ЗМ_СЭ

где М_сэ - эквивалентный момент нагрузки; к_з - коэффициент запаса, учитывающий динамические режи­мы электродвигателя, когда он ра­ботает с повышенными токами и моментами.

меняются, то метод эквивалентного тока даст погрешность в оцен­ке теплового состояния двигателя.

Метод эквивалентного момента удобно использовать в том слу­чае, когда известен график изменения момента двигателя во време­ни M(t). В дополнение к указанным условиям применения метода эквивалентного тока при использовании метода эквивалентного мо­мента должно соблюдаться еще одно условие - постоянство маг­нитного потока двигателя на протяжении всего цикла работы.

√∑ⁿ_i=1(M²_i ti) / t_ц = М_ЭКВ ≤ М_НОМ

где М_ЭКВ - эквивалентный по условиям нагрева среднеквадратичный момент двигателя за рабочий цикл.

Метод эквивалентной мощности используется, если известен гра­фик изменения мощности во времени, и при условии постоянства постоянных потерь, магнитного потока и скорости двигателя на всех участках рабочего цикла.

Допустим, что скорость двигателя на всех участках цикла равна номинальной. √∑ⁿ_i=1(Р²_i ti) / t_ц = М_ЭКВ _НОМ =Р_ЭКВ ≤ Р_НОМ

где Р_ЭКВ - эквивалентная по условиям нагрева мощность, определяе­мая как среднеквадратичная механическая мощность двигателя за

рабочий цикл.

Если выполняется соотношение, то при соблюдении указанных ранее ус­ловий нагрев двигателя не превысит до­пустимого уровня.