Определение потерь и КПД двигателя при номинальной и неноминальной нагрузке
Полные номинальные потри мощности
, где - коэффициент потерь.
Постоянные потери
Полные потери при неноминальной нагрузке
.
Здесь х – коэффициент загрузки двигателя по току или мощности. КПД двигателя при нагрузке, отличающейся от номинальной:
Проверка допустимой нагрузки двигателя по методу эквивалентного (среднеквадратичного) тока
Суть этого метода основана на том, что действительно протекающий в двигателе и изменяющийся по величине ток заменяется в расчетах некоторым постоянным по величине эквивалентным током IЭ, вызывающим в двигателе те же потери, что и действительный ток. Величина Iэ определяется на основе следующего:
При работе двигателя по некоторому графику нагрузки потери на каждом отдельном участке можно выразить в виде суммы постоянных и переменных потерь, если сделать допущение, что ток и потери изменяются ступенями, оставаясь неизменными в пределах каждой ступени (в действительности кривая тока I=f(t) не имеет ступенчатого характера). Переменные потери пропорциональны квадрату тока главной цепи – тока якоря для машин постоянного тока и тока ротора для АД (для СД – тока статора). Т.о.
, где
R – учитывает сопротивление обмоток главной цепи.
Подставляя значения отдельных составляющих потерь в выражение для ∆Pср и представляя средние потери в двигателе как , получим
Отсюда после сокращений и преобразований находим IЭ
|
|
.
Здесь в знаменателе время всего рабочего цикла с учетом пауз. Условие проверки сводится к сравнению Iэ с номинальным током предварительно выбранного двигателя, т.е. Iэ£ Iн. Двигатель дополнительно нужно проверить по условию допустимой перегрузки, т.е. убедиться, что .
Если это последнее условие не выполняется, необходимо выбрать двигатель большей мощности, руководствуясь при этом уже не условиями нагрева, а перегрузочной способностью двигателя.
Следует иметь в виду, что при выводе выражения для IЭ переменные потери принимались пропорциональными квадрату главного тока двигателя. Это положение справедливо лишь в том случае, если в течение рабочего цикла нет подключения главной цепи, а АД с к.з. ротором, имеющие двойную беличью клетку либо глубокие пазы, работают примерно при постоянной скорости. Кроме того этот метод не учитывает возможные изменения постоянных потерь при изменении скорости в широких пределах. Тем не менее, это метод может использоваться для проверки по условиям нагрева всех типов предварительно выбранных двигателей с достаточной точностью.
В случаях, когда постоянная нагрева двигателя ТН не постоянна и цикл содержит периоды работы с переменной скоростью (пониженной), а также паузы, необходимо учитывать влияние ухудшенных условий охлаждения. Эквивалентный ток в этом случае (применительно к трехпериодной тахограмме) определяется по формуле
|
|
.
При резких изменениях тока кривая I=f(t) при расчетах заменяется не ступенчатой, как рассмотрено выше, во избежание значительных погрешностей, а ломанной линией, близко совпадающей с реальной кривой изменения тока, и вычисляются эквивалентные токи отдельных участков. В этом случае площадь графика, ограниченная такой ломаной линией, разбивается на ряд фигур (см. рис. 6.9.1), имеющих форму треугольника, прямоугольника и трапеции.
Найдем, например, эквивалентное значение тока на линейном участке длительностью t1 (площадь участка имеет форму треугольника). На нем ток изменяется по закону
, где .
Эквивалентный ток на этом участке:
- расчет выполняется для треугольника.
На участке длительностью, например, t3 имеющем форму трапеции аналогично можно получить выражение
- расчет выполняется для трапеции.
На участках, имеющих форму прямоугольника (длительностью t4, t6), эквивалентный ток равен действительному току. Используя полученные зависимости, определяется результирующий эквивалентный ток, который затем сравнивается с номинальным током предварительно выбранного двигателя и делается заключение о возможности его применения, т.е. IЭ≤IН
|
|
- расчет выполняется для результирующего эквивалентного тока.
Метод эквивалентного тока является предпочтительным при проверке мощности ДПТ с изменяющимся потоком, а также для АД со значительным током холостого хода (доходящим до (40÷60)% номинального тока). Его нельзя применять для проверки мощности предварительно выбранных к.з. АД с двойной беличьей клеткой или глубокими пазами ротора, т.к. сопротивление обмоток ротора у них сильно изменяется в пусковых и тормозных режимах, а также при значительных изменениях скорости.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 426; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!