Общие условия выбора электродвигателей для судовых электроприводов

Таких условий четыре:

1. номинальное напряжение выбранного двигателя и напряжение судовой сети

должны быть одинаковыми;

2. режимы работы выбранного электродвигателя и механизма должны быть одина

ковыми;

3. номинальная ( по справочнику ) и расчётная ( по расчёту )мощности двигателя

должны быть одинаковыми;

4. номинальная ( по справочнику ) и расчётная ( по расчёту ) частоты вращения

двигателя должны быть одинаковыми.

При нарушении 1-го условия двигатель сгорит ( если напряжение сети больше на-

пряжения двигателя ) или будет развивать пониженный момент ( если напряжение сети меньше напряжения двигателя ).

При нарушении второго условия двигатель окажется либо перегруженным, либо

недогруженным.

Например, если выбрать для брашпиля ( режим S2, 30 мин ) двигатель продолжи-

тельного режима, последний не успеет за 30 мин работы нагреться до максимально допу-

стимой классом изоляции температуры, т.е. не будет полностью использован по мощно-

сти.

Если выбрать в качестве для электродвигателя охлаждающего насоса главного двигателя ( режим S1 ) двигатель кратковременного режима ( например, S2, 30 мин ), он за короткое время перегреется и выйдет из строя.

При нарушении 3-го условия двигатель окажется либо перегруженным, либо недо-

груженным. Например, если выбирать двигатель, номинальная мощность которого мень-

ше расчётной, он окажется перегруженным. Лучше выбрать двигатель с небольшим запа-

сом по мощности.

Нарушение 4-го условия на практике неизбежно, т.к. трудно выбрать двигатель,

номинальная скорость которого в точности совпадает с расчётной.

В этом случае считают выбор удовлетворительным, если номинальная скорость отличается от расчётной не более чем на ± 5%.

Неодинаковость скоростей электродвигателя и механизма ухудшает условия рабо-

ты как электродвигателя, так и механизма, и может стать причиной аварии электропри-

вода.

Приведем пример.

У центробежного насоса его основные параметры – напор Н ( м ), подача Q ( м / час ) и мощность P ( кВт ) прямо пропорциональны соответственно первой, второй и третьей степени частоты вращения:

Н ≡ ω, Q ≡.ω , Р ≡.ω .

Отсюда следует, что если скорость электродвигателя больше номинальной скоро-

сти насоса, например, на 10%, т.е. ω' = 1,1 ω , то новые значения напора, подачи и мощно

сти составят соответственно

Н' ≡ ω' = 1,1 Н ,

Q' ≡.( ω') = ( 1,1) Q = 1,21 Q ,

Р' ≡.( ω') = ( 1,1 ) Р = 1,331 Р ,

т.е. напор увеличится на 10%, подача – на 21%, а мощность насоса ( равная мощно

сти электродвигателя ) - на 31%.

В результате увеличения напора возможен разрыв трубопровода или повреждение арматуры ( клапанов ), а увеличение мощности, развиваемой электродвигателем, приведет

к перегрузке и последующему его отключению тепловыми реле.

Наоборот, если скорость электродвигателя меньше номинальной скорости насоса, например, на 10%, т.е. ω' = 0,9 ω , то новые значения напора, подачи и мощности соста-

вят соответственно

Н' ≡ ω' = 0,9 Н ,

Q' ≡.( ω') = ( 0,9) Q = 0,81 Q ,

Р' ≡.( ω') = ( 0,9 ) Р = 0,729 Р ≈ 0,73 Р ,

т.е. напор уменьшится на 10%, подача – на 19%, а мощность насоса ( равная мощ-

ности электродвигателя ) - на 27%.

В результате уменьшения напора и подачи возможны нарушения в работе системы,

которую „обслуживает” насос. В то же время электродвигатель окажется недогруженным ( недоиспользованным ) по мощности.

Примеры расчета мощности и выбора электродвигателей механизмов, работа-