Выбор двигателей серии АИР по условиям окружающей среды

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒

Характеристика помещений	Наименование помещений	Рекомендуемое исполнение двигателей
Сухие	Инкубаторы, котельные, гаражи, отапливаемые склады	УЗ, 1Р44
Влажные	Мастерские, подсобные помещения	УЗ, 1Р44
Сырые	Цехи по переработке продуктов животноводства, помещения для теплогенераторов	У2, 1Р44
Особо сырые	Кормоприготовительные цехи, доильные залы, молочные, насосные, моечные, силосные и сенажные башни, наружные установки, теплицы, сараи	У2, 1Р44
Особо сырые с химически активной средой	Животноводческие и птицеводческие помещения, склады минеральных удобрений, помещения для протравливания семян	СУ2, 1Р44
Пыльные	Пункты послеуборочной обработки зерна и технических культур, комбикормовые цехи, мельницы, склады цемента	У ПУЗ, 1Р54

Учитывая условия монтажа, выбираем двигатель с двумя подшипниковыми щитами, на лапах, с одним концом вала. Обозначение такой конструкции 1М1001.

Полное обозначение двигателя АИР160S4У3, 380 В, 50 Гц, 1М1001, К-З-П, число выводных концов - 6, режим работы S1, ГОСТ 19523-81.

Пример 1.2. Выбрать асинхронный короткозамкнутый двигатель для привода подъемника, установленного в мастерских. Частота вращения вала ω_м = 50 с^-1. Данные нагрузочной диаграммы (рис.5):

М₁ = 125 Н·м; М₂ = 100 Н·м; t₁ = 30 с; t₂ = 300 с.

Электрическая сеть 380/220 В, 50Гц

Решение. 1 Из нагрузочной диаграммы видим, что время работы подъемника меньше значения постоянной времени нагрева двигателя. Поэтому электродвигатель будет работать в кратковременном режиме работы S2.

Рис.5

2. Определяем эквивалентные мощности подъемника и двигателя.

Эквивалентный момент подъемника:

= = 102,5 Н·м.

Эквивалентная мощность подъемника за рабочий период

Р_эм = М_эм ω_н = 102,5 ·50 Вт = 5125 Вт.

Эквивалентная мощность на валу двигателя

Р_э = Р_эм /η_т = 5125 / 0,97 Вт = 5283 Вт.

3. Выбираем двигатель.

Здесь возможны два варианта. Можно выбрать двигатель кратковременного режима работы S2, на паспорте которого указывается продолжительность работы и мощность. Стандартные продолжительности работы 10, 30, 60, 90 мин. Исходя из этого, можно выбрать двигатель режима S2, у которого Р_ном ≥ Р_э и t_пасп ≥ t_р. В данном случае Р_ном = 5,5 кВт и t_пасп =10 мин. Однако такие двигатели остродефицитны и сельскому хозяйству поставляются мало. Поэтому практически выбирают двигатель режима S1. Номинальная мощность двигателя продолжительного режима, который будет работать в кратковременном режиме, определяется следующим образом:

Р_ном=Р_э· , (Л-2, формула 5.15),

где t_р - время работы двигателя в режиме S2, t_p = t₁ + t₂ = 330 с;

Т - постоянная времени нагрева, выбирается по табл. 4, принимаем Т = 25мин=1500с.

Р_ном=5,28· = 2,3кВт

Выбираем предварительно двигатель типа АИР112МА6, у которого Р_ном= 3 кВт,

п_ном = 955 мин^-1, К_мин = 1,6, К_макс = 2,2. Затем проверяем пусковые и перегрузочные свойства двигателя, применяя методику, показанную в примере 1.1. Если сделать эту проверку, то окажется, что двигатель мощностью 3 кВт не обеспечит пуск под нагрузкой 125 Н·м, и мы вынуждены будем выбирать двигатель мощностью 4,0 кВт. Отсюда можно сделать вывод, что двигатель продолжительного режима, когда его переводят в кратковременный режим, работает с большим запасом по нагреву, недоиспользуется. Закончить решение примера 1.2 необходимо самостоятельно.

Пример 1.3. Выбрать асинхронный короткозамкнутый двигатель для привода кормораздатчика, установленного в животноводческом помещении. Частота вращения ω_м= 50 с^-1. Данные нагрузочной диаграммы (рис. 6):

М₁ = 100 Н·м, М₂ = 40 Н·м, М₃ = 80 Н·м,

t₁ = 1 мин, t₂= 4 мин, t₃= 1 мин, t₀ = 4 мин.

Электрическая сеть 380/220 В, 50 Гц.

Рис.6

Решение. 1. Анализируя нагрузочную диаграмму, устанавливаем, что электропривод работает в повторно-кратковременном режиме. Поэтому необходимо выбрать двигатель типа АИРС.

2. Определяем эквивалентную мощность двигателя.

Эквивалентный момент машины:

М_эм = = = 61,6 Н·м

Эквивалентная мощность подъемника за рабочий период

Р_эм = М_эм ω_м = 61,6·50 Вт = 3080 Вт.

Эквивалентная мощность на валу двигателя

Р_э = Р_эм /η_т = 3080 / 0,97 Вт = 3175 Вт.

3. Выбираем электродвигатель.

Продолжительность включения

ε= t_р/t_ц = (t₁+ t₂+ t₃)/(t ₁+ t ₂+ t₃ + t₀) = (1+4+1)/(1+4+1+4) = 0,6.

В каталоге двигателей типа АИРС (приложение 2) номинальная мощность двигателей приведена при ПВ = 40% (ε = 0,4). Поэтому для выбора двигателя надо эквивалентную мощность при ε =0,6 пересчитать на ε = 0,4.

При пересчетах следует пользоваться зависимостью

Р²₁₅ɛ₁₅= Р²₂₅ε₂₅ = Р²₄₀ε₄₀= Р²₆₀ε₆₀ = Р²_iε_i=P²_пр,

где Р_пр - мощность продолжительного режима;

Р_i_,ε_i - мощность и продолжительность включения і-го режима.

Р²₄₀ε₄₀= Р²₆₀ε₆₀; Р₄₀= Р₆₀ 3,9 кВт

Из приложения 2 видим, что этой мощности соответствует двигатель повышенного скольжения типа АИРС112МВ6, у которого Р_ном = 4,2 кВт; n_ном = 910 мин^-1; М_мин / М_ном = 1,6; М_макс / М_ном = 2,1.

Вместо двигателя повышенного скольжения можно выбрать двигатель продолжительного режима. Определим мощность продолжительного режима Р_пр = Р₄₀= 3,9 кВт = 2,5 кВт.

Выбираем двигатель типа АИР112МА6, у которого Р_ном = 3 кВт; n_ном = 955 мин^-1;

М_мин / М_ном = 1,8; М_макс / М_ном = 2,5.

Если сделать проверку пусковых и перегрузочных свойств двигателя АИР112МА6, то окажется, что он не обеспечит пуск при полной нагрузке и не сможет преодолеть пиковую нагрузку. Поэтому придется завысить мощность и выбрать двигатель мощностью 5,5 кВт. Предлагаем обучающимся убедиться в этом. Как видно, и в этом случае двигатель будет недоиспользован по нагреву. Конструктивное исполнение двигателя предлагается выбрать самостоятельно.

Насосные установки

Исходными данными для выбора насосной установки служат: расчетный напор, который должен создать насос, и среднесуточный расход воды на ферме. Будем считать эти величины заданными. Зная среднесуточный расход воды, определяем максимальный часовой и секундный расходы.

Часовой расход:

Q_макс.ч =К_сутК_чQ_ср.сут/(Тη_с), м³ч^-1

где К_сут - коэффициент, учитывающий неравномерность расхода воды в течение суток (принимают равным 1,3);

К_ч - коэффициент, учитывающий неравномерность расхода воды в течение часа (для животноводческих ферм К_ч = 2,5);

Т - время потребления воды (для типового графика водопотребления Т=14-16ч);

η_с - коэффициент, учитывающий потери воды в системе водоснабжения, η_с

Секундный расход:

Q_макс.с =Q_макс.ч/3600м²*с^-1

По значениям часового расхода и расчетного напора выбирают насос, а по значениям секундного расхода и напора определяют мощность двигателя.

Пример 2. Выбрать автоматизированную башенную насосную установку для водоснабжения животноводческой фермы, если Q_ср.сут= 35 м³* ч^-1, Н = 1850 кПа. Определить максимальное число включений насоса.

Решение. 1. Определяем максимальный часовой и секундный расход воды.

Q_макс.ч = К_сутК_чQ_ср.сут/(Тη_с) =1,3*2,5*35/(15*0,9) =8,4м³*ч^-1;

Q_макс.с = 8,4/3600 = 0,0023м³*с^-1.

2. Пользуясь таблицей 6, выбираем погружной насос типа ЭЦВ6-10-185, у которого Q_н=10м³ * ч^-1; Н = 1850 кПа.

3. Определяем расчетную мощность и выбираем электродвигатель:

Р_р=Q_макс.сН_р/(η_нη _п)

где η_п— КПД передачи, при соединении муфтой η_п ~1;

η_н‒ КПД насоса, для центробежных насосов η_н= 0,6-0,8.

Р_р = 0,0023 *1850 / (1 * 0,65) кВт = 6,55 кВт.

По таблице 6 выбираем электродвигатель типа ПЭДВ-8-140:

Р_ном = 8кВт; I_ном = 18,5 А; I_пуск/ I _ном = 5,5.

Запас мощности составит