Расчет эквивалентной мощности и выбор асинхронного двигателя

 

Рассчитаем эквивалентную мощность двигателя:

 

                                                                         (1.1)

 

По формуле (1.1):

По найденной эквивалентной мощности выбираем необходимый двигатель при условии:

 

 (1.2)

 

По справочнику выбираем двигатель 4AK160М8У3, имеющий следующие параметры:

синхронная частота вращения =750 об/мин;

номинальная мощность P_H=7,5 кВт;

номинальное скольжение =6%;

КПД в номинальном режиме =82%;

кратность максимального момента =3;

рабочее напряжение ротора =290 В;

рабочий ток ротора =16 A;

постоянная времени нагрева =24 мин;

суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя  кг·м²

Двигатель серии 4АК с фазным ротором, по способу защиты, исполнение IP44, станина и щиты, стальные или чугунные, высота оси вращения 160 мм, размер по длине станины средний, 8 пар полюсов, климатическое исполнение У3.

 

Проверка выбранного двигателя по нагреву

 

Выбор АД по условию (1.2) гарантирует, что данный двигатель при заданном графике нагрузки удовлетворяет требованиям по нагреву, однако целесообразно выполнить проверку в учебных целях.

Проверка по нагреву производится по методу средних потерь. Для этого вначале определяются потери мощности в номинальном режиме по данным каталога:

 

                                                                         (2.1)

 

Найденные по уравнению (2.1) потери мощности являются суммой потерь в меди обмоток статора и ротора, в стали и механических. Будем считать что механические потери остаются постоянными, тогда сумму потерь разделим на 2 группы:

Постоянные потери, или потери х.х., включающие в себя потери в стали, механических и дополнительные;

Переменные потери в обмотках, зависящие от нагрузки.

В большинстве случаев соблюдаются следующие соотношения:  

 

                                                                             (2.2)

                                                                            (2.3)

Потери в обмотках являются переменными, они пропорциональны квадрату тока или квадрату коэффициента нагрузки. Исходя из этого, можно найти потери для каждой ступени графика нагрузки, кВт:

 

                                                                  (2.4)

                                                                                     (2.5)

 

Средние потери за цикл определяются по формуле:

 

                                                                            (2.6)

 

Рассчитаем потери в номинальном режиме по формуле (2.1):

Потери холостого хода по формуле (2.2):

Потери в обмотках при номинальной нагрузке по формуле (2.3):

Коэффициенты нагрузки по ступеням графика, определяется по формуле (2.4), из которого, в свою очередь определяются потери на каждой из ступеней, по формуле (2.5) представлены в таблице 2.

Пример:

 

Таблица 2 - Коэффициент нагрузки от мощности i-той ступени

i	1	2	3	4	5
	0,4	0,667	1,2	0,533	0
	0,747	1,052	2,117	0,88	0,576

 

Средние потери за цикл определяем по формуле (2.6):

Проверка выбранного двигатель по нагреву заключается в проверке следующего условия:

 

 (2.7)

 

,223 кВт ˂ 1,646 кВт

Средние потери за цикл меньше допустимых потерь в номинальном режиме, двигатель перегреваться не будет.