Дополнительные условия проверки мощности двигателя
Электродвигатель, выбранный по допустимому нагреву необходимо проверить по мощности исходя в общем случае из обеспечения им следующих условий: пуска, статической и динамической устойчивости, допустимого нагрева при продолжительном пуске,
допустимой частоты включений.
Чтобы двигатель успешно запустился при возможном снижении напряжения в сети, его мощность должна быть достаточной для выполнения условия:
(7.50)
где
- пусковой момент двигателя с учетом возможного снижения напряжения питания при пуске, Н
м;
- момент статического сопротивления на валу электродвигателя при трогании с места, Н
м;
- избыточный момент минимальный, необходимый для
обеспечения пуска, Н
м. Обычно
= 0,2
Для асинхронного ЭП (7.50) можно записать:
=
+ 0,2
(7.51)
Если обе части выражения (7.51) умножить на номинальную угловую скорость электродвигателя
и учесть, что М
Р, то получим формулу для расчета необходимой мощности асинхронного двигателя из условия обеспечения пуска ЭП:
(7.52)
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) в общем случае допускают снижение напряжения при пуске асинхронных ЭП до 30% ниже номинального на зажимах пускаемого АД (
= 0,7) и до 20 % - на зажимах параллельно работающих (
= 0,8). Здесь
предельно допустимый уровень напряжения на зажимах
работающего АД ЭП.
Для обеспечения статической устойчивости мощность ЭП достаточна, если выполняется условие:
(7.53)
где
- максимальный (критический) вращающий момент электродвигателя с учетом возможного снижения напряжения питания, Н
м;
- максимально возможный момент статической нагрузки на валу электродвигателя при работе, Н
м.
Применительно к асинхронному ЭП (7.53) преобразуют к виду:
(7.54)
На основании (7.54) умножением обеих частей соотношения на
и с учетом, что максимально возможная мощность статической нагрузки на валу электродвигателя при работе
=
получаем формулу по определению мощности АД из условия
обеспечения статической устойчивости ЭП:
(7.55)
Динамическую устойчивость ЭП при ударной и резко переменной нагрузках оценивают на основании (6.19).
Необходимость в проверке мощности двигателя ЭП по допустимому нагреву при продолжительном пуске возникает при длительности прямого пуска ЭП свыше 10 с. Если в течение пуска пренебречь теплоотдачей электродвигателя, что допустимо, то на основании рассмотрения уравнения теплового баланса электродвигателя (7.5) для данного допущения получим после интегрирования формулу по определению превышения его температуры
в конце пуска над
первоначальной перед пуском в виде:
= А /(сm)
(7.56)
где А - потери энергии в электродвигателе при пуске, Дж; с - средняя удельная теплоемкость электродвигателя, которая может быть принята на уровне 400 Дж/ (кг. град); m - масса электродвигателя, кг.
Нормы допускают кратковременный нагрев изоляции электродвигателей при длительном пуске до температуры 200
С - для изоляции класса нагревостойкости «В» и 225
С - для класса «F».
Наряду с кратностями: пускового, максимального и минимального момента, пускового тока ГОСТ 28327 (МЭК 60034-12) регламентирует кратность пусковой мощности кВ
А по отношению к номинальной мощности двигателя кВт
(7.57)
Вследствие этого в отдельных случаях возникает необходимость проверки соблюдения условия (7.57).
Если работа ЭП сопровождается частыми включениями и отключениями, то мощность электродвигателя проверяют по
допустимой частоте включений:

где
факт - фактическая частота включений двигателя ЭП, ч;
- предельно допустимая частота включений двигателя ЭП,
исходя из его допустимого нагрева, ч
В предположении, что частичная мощность на валу двигателя при работе близка к номинальной из равенства энергий тепловыделения и теплоотдачи, имеем:
(7.58)
где
потери энергии соответственно при пуске и электрическом торможении двигателя, Дж;
- его номинальные потери мощности, Вт;
- коэффициент охлаждения для двигателей с самовентиляцией
= 0,5;
- относительная продолжительность
включения двигателя ЭП,
= ПВ/100.
Воспользуйтесь поиском по сайту: