Производственный механизм имеет график нагрузки, заданный током I=f(t). Номинальное напряжение сети 380 В. Выбрать асинхронный двигатель и проверить его по перегрузочной способности и по условиям пуска.
Дано:
№ варианта № рис. Величина тока, А Длительность времени работы двигателя, с
Длительность пауз, с
Скорость двигателя, об/мин
I1 I2 I3 I4 t1 t2 t3 t4 t01 t02 n0
3 5 22 13 18 8 105 75 45 85 190 75 750
Нагрузочная диаграмма тока двигателя:
I
I1
I2
I3
I4
t1 t2 t01 t3 t4 t02 t
Решение
Нагрузочная диаграмма задана графиком тока I=f(t).
Общее время работы двигателя в одном цикле:
Σtраб=t1+t2+t3+t4=105+75+45+85=310 c
Продолжительность цикла:
Tц=Σtраб+t01+t02=310+190+75=575 c
Относительная продолжительность включения:
ПВрасч=ΣtрабTц=310575100%=53,91 %
Эквивалентный ток за цикл работы двигателя:
Iэкв=I12tраб1+…+In2tрабnΣtраб=222*105+132*75+182*45310=16,41 А
Приводим ток стандартной продолжительности включения ПВст=60 %:
Iрасч=IэквПВрасчПВст=16,410,5391/0,60=15,55 А
По каталогу (Табл. П-1) выбираем двигатель по току 15,55 А и ПВст = 40% при скорости n0 = 750 об/мин и уточняем его мощность по таблице П-2 с учетом полученной продолжительности включения ПВст = 60%. Этим условиям удовлетворяет двигатель 4АС132M8У3.
Занесем его номинальные данные в таблицу:
Рн, ПВст, sн, nн, Iн, ηн, сosφн, Мп/Мн
Мm/Мн
Iп/Iном
кВт % % об/мин А % - - - -
5 60 8 690 16,9 77,0 0,70 1,8 2 6
Проверяем двигатель на перегрузочную способность.
Номинальный момент двигателя:
Мн=9550Pнnн=9550∙5690=69,2 Н∙м
Определяем наибольший момент сопротивления.
Критическое скольжение:
sкр=sнMmMн+MmMн2-1=0,082+22-1=0,3
Скорость ротора при критическом скольжении:
n2кр=7501-0,3=525 об/мин
Наибольшая мощность, потребляемая двигателем:
Pнаиб=3ImaxUнcosφн=3∙22∙380∙0,7=10,14 кВт
Затем определяется полезная мощность на валу двигателя:
P2max=Pнаибηн=10,14∙0,77=7,8 кВт
Mнаиб.сопр=9550P2maxn2кр=9550∙7,8525=141,9 Н∙м
Mmax.доп=0,9MmMнMн=0,9∙2∙69,2=124,6 Н∙м
В результате получаем, что выбранный двигатель не проходит по перегрузочной способности, т.к