По  наибольшему  значению Q  и расчетному  значению  Н_р  выбираем ближайший больший вентилятор. 

            1.2 Выбор вентилятора и двигателя 

Выбираем вентилятор серии: радиальный В-Ц4-70-4 с параметрами:

     Q = 3350 м³/ч; Н=589 Па; ɳ_в=79%

Потребная мощность вентилятора

                       P_p= 

где :Q_в - производительность вентилятора, [м³/ч];

Нр - напор  потока. [Па] ;

k₃  - коэффициент запаса, k₃ = 1,11,3;

    ɳ_п  -  КПД передачи;  ɳ_п  =  0,920,94  для клиноременной передачи,

    0,870,90 для плоскоременной:

    ɳ_в - КПД вентилятора 

                         P_p=

    Выбираем  двигатель 4АА63А2УЗ

    Р_ном = 0,37 кВт   

    ɳ| = 70%     

    соs=0,86     

    X =2,5

    R₁=0.14

    X₁=0.052

    R₂=0.096

    Х₂ =0.080

    =2,0

    =1,5

    =2,2

    S_ном% 8,3

        S_к% 50,5

        K_i=4,5

      J_др,кгм²=76⋅10⁵

1 .3      Расчет и построение механических характеристик

рабочих машин 

       

       Схема замещения асинхронного двигателя  с к.з. ротором

  Производственный  механизм при движении исполнительного  органа создает на приводном валу момент статической нагрузки, значение которого связано с угловой скоростью приводного вала механизма.

  В   общем   случае   приведенный   к  валу  двигателя   статический  момент определяется:

  H/м (1.14)

где   1 - передаточное число кинематической цепи, между  валом двигателя и

исполнительным  органом рабочей машины;

ɳ|_п - КПД передачи, %;

- начальный   момент  сопротивления  механизма,  не  зависящий  от

скорости вращения, [Нм];

   -   момент   сопротивления   механизма   при   номинальной   скорости

вращения;

- скорость вращения  приводного механизма, [рад/с];

- номинальная скорость вращения приводного механизма, [рад/с]

К - коэффициент, характеризующий изменение момента  сопротивления при

изменении скорости вращения.

  В   данном   случае   мы   имеем  нелинейно-возрастающую  механическую характеристику,   называемую   еще  вентиляторной.   Такую  характеристику имеют    центробежные    вентиляторы,    а    также    центробежные    насосы, работающие без противодавления. Поэтому получаем уравнение следующего вида:

      (1.15)

Начальный момент сопротивления механизма :

М_рм0,15 М_рмн (1.16)

                (1.17)

Номинальная скорость вращения приводного механизма:

   (1.18)  

где п - частота  вращения вентилятора, n=1410 об/мин;

=147,58    рад/с

По формуле 1.17:

     М_рмн==1,84   [Hм]

получим момент сопротивления механизма:

М_рмо=0,15-1,84=0,27    [Нм]

Разобьем скорость приводного механизма на десять частей и рассчитаем для каждой скорости статический момент

      М_с=0,27+  [Нм] 

Дальнейшие результаты расчетов сведем в таблицу 1.1

 Статический момент приведенный к валу двигателя   Таб. 1.1

Данный   расчет   велся   для   привода   вентилятора   при   ненагруженном  двигателе.

     Коэффициент                     = (1.19)

Где R₁ ,R₂ - первичные, вторичные приведенные активные сопротивления

                                                  =

Определение номинального скольжения вентилятора

                (1.20)

          = (1.21)

                       =

                         [Нм]  (1.22)

     [Нм] 

     (1.23) 
 

                    (1.24)

Скольжение  в точке статического равновесия       (1.25)

S_СН = -0,58-=-0,14

Угловая частота в точке статического равновесия:

_сн = (1-S_сн)

_сн = 157 (1+0,14)= 179 [рад/с] 

 
 
(1.26)

 
 
Момент  сопротивления механизма при  номинальной скорости вращения:

          ( 1.27)

   [Нм]

Из формулы (1.16) определяем     М₀=0,15*1,51=0,22[Нм]

Из формулы (1.15) определяем М_с

      =0,22

Дальнейшие результаты расчетов сводим в таблицу 1.2

  Статический момент приведенный к валу двигателя    таблица 1.2

Строим  зависимость ω = f (М_с )

        1.4 Расчет механических характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

      Асинхронные     двигатели     получили     в     промышленности     широкое применение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с

другими типами двигателей. Асинхронный двигатель  прост и надежен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; асинхронные двигатели дешевле и значительно легче двигателей постоянного тока. 

Принцип работы АД следующий. 

    При подключении обмотки статора к электрической сети

синусоидального переменного тока внутри АД возникает  вращающее магнитное поле. Угловая скорость поля, называемая синхронной скоростью вращения ротора, равна

[рад/с] (1.28)

Где=3,14;f = частота тока питающей сети, [Гц]; Р- число пар полюсов обмотки статора.

                           [рад/с]

  Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора, создает в них электродвижущую силу (ЭДС). Под действием ЭДС, если проводники замкнуты, по ним потечет ток. Взаимодействие тока проводников ротора с вращающимся магнитным полем, образованным обмоткой статора, создает вращающий момент АД.

  Наведение в обмотке ротора ЭДС и появление  вращающего и тормозящего момента АД возможно только при наличии разности между угловыми скоростями вращения магнитного поля статора и ротора.

        Это различие оценивают в относительных  единицах и называют

        скольжением

                           

     

Скольжение Sн 0,03... 0,007

[рад/с] (1.30)

= 157 -(1-0,05) = 149,15 [рад/с]

  Отсюда  и название двигателя асинхронный, так как его момент создается  только при несинхронном (асинхронном) вращении магнитного поля статора и ротора двигателя.

Определяем  момент асинхронного двигателя по формуле  Клосса:

                     [Нм] (1.31)

где М_к - максимальный момент двигателя, [Нм]

S_К — критическое скольжение соответствующее максимальному моменту

- коэффициент  равный

   Где — первичные, вторичные приведенные активные сопротивлени

 
                   =`1,45

 
Находим номинальный момент

М_н=Р_дв/_н   [Нм] (1.32)

                  = 370/149,15=2,4 [Нм]

Находим минимальный  момент

[Нм] (1.33)

=2,4-1,5=3,7 [Нм]

 
Находим критический момент

 [Нм] (1.34)

                  = 2,4-2,2=5,28 [Нм]