Вибір двигуна приводу шпинделя М1

 

Виробничий механізм працює в довготривалому режимі

Живляча мережа трифазна напругою 380В. Перевантажувальна здатність при найбільшому навантаженні повинна бути не менш 1,8.

 

Таблиця 2.1 – Діаграма навантаження двигуна

№
tx, хв
Mсх, Нм
n2x, об/хв

 

Визначаємо значення потужностей на валу двигуна у відповідні інтервали часу за формулою

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

(2.11)

Для інтервалу t₁ P₂₁= 0,105*10^-3*60*910 = 5,7 кВт

Для інтервалу t₂ P₂₂ = 0,105*10^-3*40*930 = 3,9 кВт

 

Визначаємо попереднє значення розрахункової потужності двигуна як середнє арифметичне за формулою (2.12)

 

З урахуванням запасу потужності визначаємо попереднє значення номінальної потужності двигуна за формулою (2.13)

 

Р_ном = 1,1*4,8 = 5,3 кВт

 

Виходячи з цього попередньо вибираємо по таблиці 6.9 [2] трифазний асинхронний: двигун типу 4А112М4УЗ з наступними номінальними даними

Р_ном = 5,5 кВт, n_ном = 1445об/хв., ɳ_ном = 0,855 cosφ_ном = 0,85

По універсальним робочим характеристикам двигуна даної серії (рисунок 3 [4]) визначаємо значення ККД (η_x) і коефіцієнта потужності (cosφ_1x) для заданих інтервалів навантаження, після чого заносимо їх до таблиці 2.2.

 

Таблиця 2.2– Значення ККД і коефіцієнту потужності

Р2х, кВт	4,05	3,07
ηx	0,92	0,82
cosφ1x	0,86	0,73

 

Струми в обмотках статора двигуна при заданих інтервалах навантаження визначаємо за формулою (2.14)

 

для інтервалу часу t₁

 

I11 = А

 

для інтервалу t₂

 

I12 = A

 

Визначаємо еквівалентне значення струму в обмотці статора за формулою (2.15)

А

 

Номінальний фазний струм в обмотці статора двигуна типу 4А112М4УЗ визначаємо за формулою (2.14)

I

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

ном =

 

Так як I_экв<I_ном, то попередньо обраний тип двигуна задовольняє режиму роботи виробничого механізму по струму

 

Знаходимо номінальний навантажувальний момент двигуна за формулою (2.2)

Визначаємо перевантажувальну здатність двигуна при найбільшому навантаженні (М₂₂ = 0,8 Нм) за формулою (2.3)

що перевищує необхідну за умовою роботи перевантажувальну здатність (2 >1,80).

1.9.2 Вибір двигуна насосу охолоджуючої рідини М2

 

Виробничий механізм працює в короткочасному режимі.

Періоди навантаження двигуна з навантажувальним моментом на валу

Мс = 4Нм при швидкості обертання n = 2910 об/хв, тривалістю навантаження

t_н = 1хв. чергуються з паузами tп = 60хв, за час яких двигун охолоджується до температури навколишнього середовища. Перевантажувальна здатність двигуна повинна бути не менш 1,4.

Потужність на валу двигуна в період навантаження

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

визнаємо за формулою (2.1)

 

P_н = 0,105*4*2910*10^-3 = 1,2 кВт

 

З урахуванням короткочасного режиму попередньо вибираємо по таблиці 9.6[3] трифазний асинхронний двигун типу 4А71В2УЗ з номінальними даними

Рном.=1,1 кВт, n_ном =3000 об/хв., ηном = 0,775 сosφном = 0,87, λ_м=

Номінальний навантажувальний, момент двигуна визначаємо за формулою (2.2)

 

Мном = 9,55*10³*1,1/2810 = 3,7 Нм

 

По робочих характеристиках двигуна (рисунок 3 [4]) визначаємо значення коефіцієнта корисної дії (ККД) η_н= 0,45 і коефіцієнта потужності cosφн = 0,56 що відповідає навантаженню Рн = 1,2 кВт.

 

Перевантажувальна здатність двигуна при навантажувальному моменті на валу Мс = 4 Нм визначається за формулою (2.3)

 

 

отже, перевантажувальна здатність задовольняє вимогам навантаження()

 

Втрати двигуна в номінальному режимі визначаємо за формулою (2.4)

 

кВт

 

Втрати двигуна в режимі навантаження визначаємо за формулою (2.5)

 

кВт

Постійна (стала) часу нагрівання двигуна, що працює в короткочасному

режимі з тривалістю t_н = 1 хв. і величиною навантаження (P_н = 1,2 кВт) визначається за формулою (2.6)

 

хв

 

Струм при навантаженні Рн =1,2 кВт в обмотці статора двигуна визначається за формулою

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

(2.7)

 

 

Струм в обмотці статора двигуна при номінальному навантаженні визначається за формулою (2.8)

 

 

Припустима тривалість роботи двигуна у такому режимі

(з навантаженням Рн = 1,47кВт) визначається за формулою (2.9)

 

Так як t_н<t_доп, то попередньо обраний двигун 4А71В2УЗ можна використовувати у короткочасному режимі з таким навантаженням.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

1.9.3 Вибір двигуна пересування столу М3

 

Виробничий механізм працює в повторно – короткочасному режимі. Перевантажувальна здатність двигуна повинна бути не менш 1,3. Живляча мережа трифазна, напругою 380В.

 

Таблиця 2.3 - Величини навантаження двигуна

№
tн, хв
tп, хв
Mс, Нм
n, об/хв

 

Відносну тривалість включення знаходимо за формулою (2.9)

Розрахункова потужність двигуна при тривалому режимі роботи визначається за формулою (2.1)

 

P_рас1 = 0,105*40*1450*10^-3 = 6,09кВт

P_рас2 = 0,105*50*1420*10^-3 = 7,45 кВт

P_рас3 = 0,105*20*1470*10^-3 = 3,08 кВт

 

Визначаємо попереднє значення розрахункової потужності двигуна як середнє арифметичне за формулою (2.12)

 

З урахуванням запасу потужності визначаємо попереднє значення номінальної потужності двигуна за формулою (2.13)

 

Р_ном = 1,1*5,54 = 6,09 кВт

 

 

Виходячи з цього попередньо вибираємо по таблиці [2] трифазний асинхронний: двигун типу 4А112М2УЗ з наступними номінальними даними

Р_ном = 7,5 кВт, n_ном =2900 об/хв., η_ном = 0,875, cosφ_ном = 0,8

Розрахункова потужність двигуна при повторно-короткочасному режимі роботи визначається за формулою (2.10)

 

P_рас= =3,9

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЖВПК 5.05070104.11 ПЗ

Номінальний навантажувальний момент двигуна визначається за формулою (2.2)

 

Нм

 

Перевантажувальну здатність двигуна при навантажувальному моменті

Мс = 50 Нм визначаємо за формулою (2.3)

 

 

Так як 1,3 < 1,4, то вибираємо двигун типу 4А112М2УЗ, який можна використовувати в повторно-короткочасному режимі при такому навантаженні

 

 

2. Спеціальна частина