Визначення потрібної потужності і вибір електродвигуна

При довгостроковому постійному або незначному змінному навантаженні, яке притаманне компресорам, конвеєрам, транспортерам та іншим механізмам, розрахункова потужність електродвигуна Р^/_д , кВт привода визначається через потужність на вихідному валу привода Р_т , кВт, яка може бути задана або визначена по тяговому зусиллю F, H, коловій швидкості стрічки V, м/с, або обертовому моменту Т_т , Нм , кутовій швидкості вала w_т , рад/с, частоті обертання n_т , хв^-1:

(2.1)

де Р_т = або Р_т = , кВт

Загальний ККД привода: (2.2)

де h₁, h₂ - ККД окремих передач привода з табл. 2.1.

h_пк - ККД однієї пари підшипників кочення;

к - число валів або пар підшипників.

ККД двох зубчастих пар двопоточного ступіня редуктора дорівнює ККД поточного ступіня того ж типу (прямозубої або косозубої передачі), що передає таку ж потужність.

Для привода конвеєра і інших механізмів широко використовують асинхронні короткозамкнуті електродвигуни серії 4А виконання М 1081, М 2081, М 3081 за ГОСТ 19523-81 потужністю від 0,55 до 30 кВт та синхронними частотами обертання ротора n_¶^с від 750 до 3000 хв^-1 (рис. 2.2).

Таблиця 2.1- Орієнтовні ККД елементів механічного привода

З таблиці 2.2 вибирають електродвигун ближчої меншої по ряду потужності Р_¶ у порівнянні з розрахунковою Р^/_д, якщо перевантаження

не перевищує:

8% - при постійному навантаженні;

12% - при змінному навантаженні привода.

Якщо перевантаження перевищує допустиме, вибирають двигун ближчої по ряду більшої потужності не розраховуючи його навантаження.

Таблиця 2.2 - Позначення та параметри електродвигунів серії 4А

Примітка. y_пуск =Т_п/Т_н- коефіцієнт пускового навантаження двигуна.

Коефіцієнт максимального перевантажування для двигунів потужністю 11,15 та 18,5 кВт з частотою обертання n^с_д=1000 хв^-1 та двигуна потужністю 15 кВт з частотою обертання n^с_д=750 хв^-1 ;

для двигунів потужністю до 2,2 кВт з n^с_д=750 хв^-1 , y_max=1,7 , для інших - 2,2. Т_пуск, Т_max, Т_ном - відповідно пусковий, максимальний та номінальний моменти двигуна.

Розшифровка повного позначення, наприклад, двигуна 4А112МВ6У3:

4- порядковий номер серії;

А- рід двигуна (асинхронний);

112- відстань від опорної поверхні до осі вала, мм;

М- установочний розмір по довжині станини (S, M,L);

В- довжина осердя статора (А, В);

6- число полюсів /2, 4, 6, 8/;

У- кліматичне виконання (універсальне та ін.);

З- категорія.

Вибираючи частоту обертання двигуна табл. 2.2 слід зважати на наступне.

При сталій потужності двигуна із збільшенням частоти обертання його розміри, маса та вартість зменшуються, а ККД зростає. Однак із збільшенням частоти обертання, робочий ресурс двигуна зменшується, а передаточне число привода, його маса, габаритні розміри і вартість зростають. Оптимальні характеристики привода одержують на основі техніко-економічної оцінки варіантів схем, що порівнюють. Для приводів загального призначення, якщо немає спеціальних вказівок, перевагу слід віддати двигунам з частотою обертання 1500 та 1000 хв^-1.

Орієнтовно синхронну частоту обертання вала двигуна n_д^с можна вибрати з урахуванням частоти обертання вихідного вала привода n_т, використовуючи рекомендації таблиці 2.3.

Маючи потужність Р_д^/ та синхронну частоту обертання двигуна n_д^с з таблиць 2.2 й 2.4 можна вибрати типорозмір електродвигуна. Наприклад, двигун виконання IM1081 4A1004У3, потужністю Р_д = 4 кВт з частотою обертання n_д = 1430 хв ^-1 , коефіцієнтом пускового та максимального перевантаження y_пуск = 2,0; y_max= 2,2 (ГОСТ 19523-81): записати його умовне позначення, основні характеристики, виконати ескіз двигуна з позначенням його габаритних розмірів /Рис. 2.2/.

Якщо y_пуск двигуна більше ніж y , що задане графіком навантаження привода /див. приклад/, та в разі завдання навантаження за типовим графіком /див. рис. 1.1/ у подальших розрахунках деталей привода використовують коефіцієнт пускового перевантаження двигуна y_пуск.

Таблиця 2.3 - Рекомендовані частоти обертання вала електродвигуна

Рисунок 2.1 - Схема привода (приклад)

ВИКОНАННЯ ІМ 1081

Рисунок 2.2 - Електродвигуни серії 4А

Таблиця 2.4 - Основні розміри електродвигунів серії 4A

Примітка. Приведені в табл. 2.4. розміри електродвигунів позначені на рис. 2.1