Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2017-11-16 | 401 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Нагрев двигателя.
Работая с некоторой постоянной мощностью на валу , двигатель потребляет из сети мощность , превышающую мощность на значение потерь , которые выражают через к.п.д. двигателя
Потери мощности в двигателе превращаются в теплоту, вызывая нагрев до некоторой температуры, определяемую его нагрузкой. Количество теплоты , выделяемое в двигателе
.
При расчёте тепловых процессов принимают следующие допущения:
- двигатель представляют в виде однородного твёрдого тела, равномерно нагревающегося по всему объёму;
- считают, что двигатель охлаждается только благодаря теплопроводности и конвекции. При этих условиях количество теплоты, выделяемой двигателем в окружающую среду, пропорционально повышению его температуры над температурой окружающей среды
.
Введём обозначения: С – теплоёмкость двигателя – количество теплоты, необходимое для нагревания двигателя на 1oС, ; А – теплоотдача двигателя – количество теплоты, отдаваемое в окружающую среду в течение 1с при разности температур двигателя и среды 1oС, oС. Уравнение теплового баланса имеет вид [1]
,
где - количество теплоты, выделяющейся в двигателе за время dt;
- количество теплоты, идущей на нагрев двигателя;
- количество теплоты, отдаваемой двигателем в окружающую среду за время dt.
Решив дифференциальное уравнение относительно , можно определить температуру двигателя в любой момент времени его работы (при условии, что температура двигателя в момент пуска равна температуре окружающей среды) [1]. ,
где - постоянная времени нагрева, ;
- установившееся превышение температуры, которое будет
достигнуто за время . В реальных условиях через двигатель достигает температуры . Исходя из реальных условий нагрева двигателя, постоянную нагрева Т определяют как время, в течение которого нагревается до . Действительно
|
.
Для двигателей малой и средней мощности постоянная времени нагрева находится в пределах 10-20 мин (рис.6.10а).
Охлаждение двигателя.
После отключения двигателя от сети выделение теплоты в нём сокращается: . Тогда , т.е. двигатель охлаждается до температуры окружающей среды . При этом двигатель останавливается, и теплоотдача в большинстве случаев ухудшается , а постоянная времени охлаждения становится больше . Для самовентилируемых двигателей ; для двигателей с независимым охлаждением можно принять .
Используя уравнение нагрева двигателя [1], получим уравнение охлаждение двигателя:
,
где - превышение температуры двигателя в момент отключения его от сети.
Если за время работы двигатель нагрелся до , т.е. , то после отключения то сети он будет охлаждаться по экспоненциальной кривой.
За время двигатель охлаждается до температуры, соответствующей превышению
.
На практике можно считать полностью остывшим, если его температура не более чем на отличается от температуры окружающей среды, (рис.5б).
Выбор электродвигателя.
Длительный режим работы.
Двигатели, работающие в длительном режиме, могут иметь неизменную или циклически меняющуюся во времени нагрузку, что определяет тепловые процессы в двигателе и методику выбора его мощности.
При неизменной нагрузке выбор двигателя довольно прост и заключается в определении потребляемой исполнительным механизмом мощности , по которой находят расчётную мощность электродвигателя
,
где - к.п.д. передачи от двигателя к рабочему органу механизма.
Далее, по каталогу выбирают двигатель нужных параметров (скорость, напряжение и др.) и конструктивного исполнения с номинальной мощностью . Выбранный таким образом двигатель будет удовлетворять всем требованиям со стороны исполнительного механизма и в дополнительной проверке не нуждается.
|
При циклически меняющейся нагрузке, с какой работает большинство электрифицированных механизмов, мощность электродвигателя рассчитывают на основе нагрузочной диаграммы исполнительного механизма по среднему статическому моменту.
.
Зная среднее значение статического момента, определяют расчётный момент выбираемого двигателя
,
где - коэффициент, учитывающий необходимость преодоления двигателем динамических нагрузок: увеличивается с увеличением колебаний нагрузки и числа включений двигателя в час.
Проверка мощности на нагрев производится по методу эквивалентного момента
,
или по методу эквивалентной мощности
.
Выбранный двигатель не будет перегреваться, если или .
Кратковременный режим работы.
Если двигатель, предназначенный для длительного режима, будет
работать кратковременно в течение с номинальной мощностью , то к концу рабочего периода его температура не достигнет максимально допустимого значения и двигатель будет недогружен (рис.5.9б).
Для полного использования такого двигателя необходимо, чтобы к концу рабочего периода его температура достигла значения . При этом он должен развивать мощность , определяемую коэффициентом тепловой нагрузки , который представляет собой отношение тепловых потерь кратковременного режима к номинальным потерям двигателя при условии одинакового нагрева (до ):
;
При полном использовании двигателей в кратковременном режиме по тепловой перегрузке, двигатель может ограничиваться допустимой механической перегрузочной способностью. Поэтому предварительный выбор производят обычно по максимальной статической нагрузке с учётом перегрузочной способности .
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором кроме того, проверяют на возможность пуска.
Повторно-кратковременный режим работы.
Для работы в повторно-кратковременном режиме, как и в кратковременном, используют электродвигатели специального исполнения. Эти двигатели кроме повышенной перегрузочной способности, необходимой для работы в кратковременном режиме, должны также иметь минимальный момент инерции, чтобы обеспечивать, возможно, малое время переходных процессов (пуск, торможение).
Двигатель для работы в поворотно-кратковременном режиме выбирают в два этапа. Предварительно двигатель можно выбрать по мощности, развиваемой на рабочем органе механизма при номинальной статической нагрузке. Эту мощность (кВт) определяют по следующим выражениям:
|
- при вращательном движении рабочего органа
- при поступательном движении рабочего органа
,
где - момент на валу рабочего органа, Нм;
- усилие, Н;
- угловая скорость рабочего органа, ;
- заданная скорость линейного перемещения рабочего органа, .
Для грузоподъёмных механизмов:
,
где - диаметр грузового барабана, м;
m – масса поднимаемого груза, кг;
; - скорость навивки троса на барабан, .
Построив кинематическую схему и выбрав вид передачи, определяют к.п.д. механизма и мощность на валу электродвигателя. Для исполнительного механизма с заданной скоростью рабочего органа можно выбрать двигатель мощностью с различными номинальными скоростями.
Для электропривода с выбранным таким образом двигателем находят приведённый момент инерции, рассчитывают переходные процессы и строят нагрузочную диаграмму с учётом пуска и торможения. На основании полученной нагрузочной диаграммы предварительно выбранный двигатель проверяют на нагрев.
Повторно-кратковременный режим – режим, к которому можно привести работу электроприводов рулевых устройств, якорно-швартовых устройств, грузоподъёмных механизмов, траловых, буксирных лебёдок и т.д.
Этот режим состоит из периодов работы и пауз, причем за время работы двигатель успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы не успевает остыть до температуры окружающей среды (рис.5.7в). суммарная продолжительность рабочего периода tраб. И паузы tо (время цикла tц ) не должна превышать 10 мин. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью включения – отношением продолжительности рабочего периода tраб к продолжительности tц , выраженной в процентах:
Стандартные значения ПВ-15,25,40,60%.
Повторно-кратковременный режим характерен для грузоподъемных механизмов.
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!