4. Выбор мощности электродвигателя методом эквивалентных величин

Этот выбор целесообразно проводить при известной диаграмме нагрузки двигателя или при строго цикличном графике работы механизма. Выбор мощности сводится к определению предварительной мощности двигателя по упрощенной нагрузочной диаграмме и последующей проверке на нагрев.

Для типового режима работы механизма строится упрощенная нагрузочная диаграмма (рис. 2.3) для режимов: подъема груза (М_пг, Н∙м;t_пг, с); спуска груза (М_сг, Н∙м;t_сг, с); подъема (М_по, Н∙м;t_по, с) и спуска (М_со, Н∙м;t_со, с) с грузозахватывающего приспособления. Определяется среднеквадратический момент:

для механизма подъема

; (2.17)

для механизма передвижения

(2.18)

При отсутствии точных данных о временах разгона и торможения привода и сложности их определения принимают t_ПГ=t_СГ=t_ПО=t_СО, тогда

; (2.19)

Предварительная мощность нагрузки на валу электродвигателя находится по формуле:

Р=k₁M_п.ск10^-3, кВт, (2.20)

где k₁– коэффициент, учитывающий увеличение мощности в переходных режимах,k₁=1,15….1,25;

 - угловая скорость двигателя, рад/с.

Рис. 2.3. Упрощенная нагрузочная диаграмма механизма подъема

Мощность нагрузки двигателя пересчитывается на стандартную продолжительность включения:

, (2.21)

где Р – мощность двигателя при фактической продолжительности включения ПВ, определяемой из упрощенной нагрузочной диаграммы, кВт.

Номинальная мощность электродвигателя Р_НОМвыбирается по каталогу из условия:

Р_НОМ≥ Р_Н. (2.22)

Для построения полной нагрузочной диаграммы выбирается (см. табл. 2.4) или проектируется управляющее устройство электроприводом и рассчитываются механические характеристики электропривода для выбранного варианта. На характеристики наносятся участки, соответствующие типовым пусковым и тормозным режимам. Полная нагрузочная диаграмма электропривода I=f(t) илиM=f(t) для заданного цикла работы строится по данным, полученным из механических характеристик. Из нагрузочной диаграммы определяется эквивалентная сила тока (или момент) двигателя

, (2.23)

где I_пиI_т– сила тока при пуске и торможении, А;

t_п иt_т– время пуска и торможения, с;

α=0,5÷0,7 – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения при пуске и торможении для самовентилируемых двигателей;

I₁…I_nиt₁…t_n– текущие значения силы тока и времени.

Эквивалентная сила тока приводится к стандартной продолжительности включения

. (2.24)

Проверяется неравенство номинальной силы тока двигателя I_НОМэквивалентнойI_НОМ≥I_ЭСТ. При невыполнении неравенства принимается двигатель большей мощности и расчет повторяется.