Вибір електродвигуна

1.1.1. Визначення розрахункової потужності електродвигуна.

Розрахункова потужність двигуна – це потужність на вхідному валу приводу, яка необхідна для подолання корисного опору робочого органу і компенсації втрат на тертя в самому приводі, і визначається за залежністю:

, (1.1)

де η_ЗАГ – загальний коефіцієнт корисної дії (ККД), який складається з добутку ККД елементів приводу, у тому числі, підшипників:

η_ЗАГ= η₁η₂η₃… η_n, (1.2)

де η₁, η₂, η₃,…, η_n, – ККД окремих елементів приводу, в яких є витрати на тертя.

Конкретний вигляд формули (1.2) залежить від структури приводу, кількості і порядку розташування у ньому механічних передач, тому вона складається на основі аналізу кінематичної схеми приводу.

Значення ККД окремих елементів приводу відомі з досвіду експлуатації механізмів і машин і приводяться в таблицях довідників, зокрема вони приводяться у додатку А даної роботи (табл. А1).

1.1.2. Вибір електродвигуна з таблиць.

При виборі електродвигуна слід мати на увазі, що чим менша частота обертання двигуна, тим більші його габарити, маса і вартість. Але при збільшенні частоти обертання двигуна збільшується передаточне число приводу, а значить, вартість і габарити приводу в цілому, крім того, зменшується ресурс його служби. Для приводів загального призначення рекомендується застосовувати електродвигуни з синхронними частотами обертання ротора 1000 і 1500 об/хв., але в окремих випадках для високошвидкісних приводів можуть використовуватись двигуни електродвигуни з синхронними частотами обертання ротора 3000 об/хв.

Для раціонального вибору синхронної частоти обертання ротора електродвигуна необхідно виконати попередній розрахунок загального передаточного числа приводу, яке здійснюється за залежністю:

u*_ЗАГ =u_1Сu_2Сu_3С …u_NС, (1.3)

де u*_ЗАГ – попереднє (орієнтовне) значення загального передаточного числа приводу;

u_1С, u_2С, u_3С ,…, u_NС – найбільш раціональні значення передаточних чисел, що рекомендуються для різних передач, які не приводять до збільшення габаритів приводу і знаходяться в діапазоні рекомендованих значень передаточних чисел для цих передач (табл. А2 додатку А).

Вибір електродвигуна здійснюють за значенням його розрахункової потужності відповідно до умови [1, 2]:

Р_ДТАБ ≥ Р_ДР, (1.4)

де Р_ДТАБ – таблична (каталожна) потужність обраного двигуна.

Для отримання найбільш раціональної кінематичної структури приводу необхідно розглянути двигуни потрібної потужності з усіма трьома рекомендованими синхронними частотами обертання ротора n_C={1000, 1500, 3000 об/хв}, а потім обрати двигун з найбільш раціональною для даного приводу частотою обертання.

Після вибору електродвигунів з каталогу (таблиці довідників [1], а також, таблиця А2 додатку А даної роботи) необхідно виписати їх тип, потужність, синхронну частоту і частоту обертання при номінальному навантаженні, відношення пускового до номінального і максимального до номінального обертальних моментів і занести ці дані у відповідну таблицю, наприклад (табл. 1.1):

Значення відношень пускового моменту двигуна до значення його номінального обертового моменту Т_ПУСК/Т_НОМ і максимального обертового моменту до номінального Т_МАКС/Т_НОМ безпосередньо для кінематичного, силового та енергетичного розрахунку приводу не потрібні, але потрібні для подальшого проектування механічних передач.

 

Таблиця 1.1 – Приклад вибору двигуна

Каталожна потужність РДТАБ, кВт	Тип двигуна	Частота обертання nДі, об/хв	ТПУСК/ТНОМ	ТМАКС/ТНОМ	Загальне передаточне число
uЗАГі	Різниця, Δі
22,0	4А200М6У3		1,2	2,0	uЗАГ1	Δ1
22,0	4А1804У3		1,4	2,2	uЗАГ2	Δ2
22,0	4А180S2У3		1,4	2,2	uЗАГ3	Δ3

1.1.3. Оцінка загальних передаточних чисел і остаточний вибір електродвигуна

На цьому етапі спочатку визначається загальне передаточне число для варіантів приводу з кожним з обраних двигунів по залежності:

, (1.5)

де n_Ді – номінальна частота обертання ротора кожного з вибраних вибраного електродвигунів.

Далі визначається різниця між фактичним і оціночним загальним передаточним числом по кожному варіанту:

Δ_і=|u_ЗАГі - u*_ЗАГ | (1.6)

Розраховані за формулами (1.5) і (1.6) дані для кожного варіанту необхідно також занести в таблицю 1.1.

Далі визначається мінімальна різниця Δ_min серед трьох значень Δ_і, тобто:

Δ_min=min{Δ_і, і=1,3}, (1.7)

на підставі якої остаточно обирається електродвигун, що відповідає мінімальній різниці Δ_min.