Выбор Электродвигателя по Мощности

Двигатель для электропривода — выбор мощности, вида, типа и метода управления  Январь 14, 2013 – 06:10

В мире ежегодно выпускается порядка семи миллиардов электродвигателей. Они потребляют около 70% общего количества произведенной электроэнергии. Поэтому в настоящее время остро стоит задача оптимального управления электродвигателями не только с технологической точки зрения, но и с точки зрения экономии электроэнергии. Цель данной работы — показать читателю, как правильно выбрать мощность, вид, тип и метод управления двигателя для электропривода.

Работа двигателя, как и любого электромеханизма, сопровождается потерями части электроэнергии, которая превращается в тепловую, и, соответственно, двигатель нагревается. При этом мощность потерь DР определяется как:

где Р — мощность на валу двигателя; . — коэффициент полезного действия (КПД) двигателя.

Отсюда следует, что с ростом нагрузки температура двигателя и его изоляции возрастает и может достигнуть недопустимых значений.

Температура двигателя определяется не только нагрузкой, она зависит и от температуры окружающей среды. При расчетах температуру окружающей среды принимают равной 40 °С. Разность между температурами двигателя и окружающей среды называют температурой перегрева .. Так, например, для изоляции класса «А» (пропитанные волокнистые материалы) допустимая температура перегрева 65 °С. В процессе работы двигателя часть теплоты идет на его нагревание, а часть излучается в окружающее пространство. Когда температура двигателя достигает определенного значения, процесс нагревания прекращается, и вся теплота, выделяющаяся в двигателе, излучается в окружающее пространство. Установившаяся температура перегрева определяется по формуле:

где А — коэффициент теплоотдачи, Вт/град. Изменение температуры двигателя при его нагревании и охлаждении происходит по экспоненте:

  • при нагревании
  • при охлаждении

где τнач — начальная температура перегрева;

Тохл = С/ Аохл — постоянная времени охлаждения двигателя (здесь С — теплоемкость двигателя, Вт·с/град); Аохл — постоянный конструктивный коэффициент. На рис. 1 приведены кривые нагревания и охлаждения, соответствующие приведенным экспоненциальным формулам.

Практически нагревание двигателя заканчивается через время tн = (3 – 5) Тн, а охлаждение — через время tохл = (3 – 5) Тохл. Скорость охлаждения зависит от способа вентиляции и ее интенсивности. В двигателях с самовентиляцией условия охлаждения значительно хуже, чем в двигателях с принудительным охлаждением. Поэтому Тохл в двигателях с самовентиляцией в 2–3 раза больше Тн.

Источник: www.power-e.ru