Расчет мощности электрического двигателя

                                           Содержание 

Введение………………………………………………………………………......

1.Общая часть «Расчет мощности электрического двигателя»……………...….

1.1. Предварительный  расчет мощности и выбор двигателя……………...…..

1.2. Расчет и  построение нагрузочной диаграммы электропривода……….....

1.3. Проверка  выбранного двигателя по нагреву  и перегрузочной способности…………………………………………………………………..…..

1.4.Расчет и построение естественной механической характеристики двигателя………………………………………………………………….……...

1.5.Построение диаграммы ступенчатого пуска и торможения двигателя….

1.6.Расчет роторных сопротивлений и их выбор………………………...........

1.7.Расчет переходных процессов при пуске и торможении двигателя……..

1.8. Расчёт переходных процессов при пуске двигателя……………………...

1.9. Расчёт переходных процессов при торможении электродвигателя……

2. Специальная  часть………………………………………………………….…

2.1.  Разработка  релейно-контакторной схемы управления  двигателем……..

2.2. Расчёт уставок  реле ускорения и торможения………………………...….

2.3. Описание работы релейно-контакторной схемы управления…….……... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     В настоящее время Кировские электрические  сети обеспечивают электроснабжение промышленных, сельскохозяйственных, коммунальнобытовых потребителей г. Донецка, Красноармейского, Добропольского и Александровского районов Донецкой области.

     Ведутся:

     - подготовительные работы по строительству  новой  подстанции 110/35/10 кВ «Победа»  с двумя трансформаторами мощностью  по 40 МВА;

     -строительство  подстанции 35/6 кВ «Северная» с  двумя трансформаторами мощностью по 4 МВА с кабельными заходами длиной 0,4 км.

     Наряду  с развитием электрических сетей, модернизацией оборудования в настоящее  время актуальными являются совершенствование  производственной базы и повышение  эффективности энергосбытовой работы. На предприятии построена производственная база с крытой стоянкой на 60 автомобилей, введены в работу здания электросетевого участка и энергосбыта в г. Димитрово, энергосбыта в городах Донецке, Красноармейске , Доброполье, Свиридовского электросетевого участка. В настоящее время ведется строительство здания для ремонтно-производственной базы для службы линий и службы связи. В районах электрических сетей и отделе сбыта  выполнены локальные компьютерные сети, внедрены и постоянно совершенствуются компьютерные программы расчетов за потребленную электроэнергию с бытовыми и промышленными потребителями. Большое внимание уделяется совершенствованию работы с бытовыми потребителями – в ряде районов электрических сетей внедрен сетевой маркетинг и другие формы работы, повышающие ответственность и заинтересованность энергосбытового персонала в конечных результатах работы.

     Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помещений, отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных и дургих установках. Вентиляторы создают перепад давления .

     По  конструкции вентиляторы делятся  на центробежные и осевые. Они выпускаются  в нескольких исполнениях в зависимости  от направления выхода воздуха, (вверх, вниз, горизонтально и т.д.) и направления вращения.

     Наибольшее  распространение на промышленных предприятиях получили центробежные вентиляторы. Они  имеют такую же, как и центробежные компрессоры, зависимость статической  мощности на валу от скорости,  называемую вентиляторной характерстикой. Момент  на валу вентилятора изменяется пропорционально квадрату скорости, а производительность вентилятора пропорциональна угловой скорости в первой степени. Для привода вентиляторов низкого и среднего давления и малой производительности обычно применяют асинхронные двигатели. Для вентиляторов большей производительности и высокого давления устанавливают асинхронные двигатели и синхронные двигатели. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. Общая часть 

                    Расчет мощности электрического двигателя 

    Поскольку на тепловой режим двигателя существенным образом могут влиять переходные режимы пуска  и торможения , то выбор двигателя должен производиться с учетом этих режимов. Однако для построения нагрузочной диаграммы двигателя, включающей участки пуска и торможения, возможно лишь в том случае, необходимо знать момент инерции ротора выбираемого двигателя. Поэтому задача выбора мощности двигателя решается в три этапа:

    - ориентировочный расчет мощности (на основании нагрузочной диаграммы) и предварительный выбор двигателя по справочным данным;

    - приближенная проверка мощности  двигателя с учетом переходных  режимов;

    - уточненная проверка мощности  с учетом переходных режимов 
 

    1.1 Предварительный расчет мощности и выбор двигателя 

    Для выбора предварительной номинальной  мощности двигателя рассчитываем эквивалентный длительно действующий момент:  

                                 (1.1)

 

где скорость вращения двигателя в установившемся режиме работы

 

 Рассчитываем  скорость двигателя:

                                                                                                   (1.2)

                                                 

    Предварительно  номинальная мощность двигателя выбирается по условию:

                                (1.3)

где коэффициент запаса по мощности, (1,05 -1,15) и принимаем равным  

    Из  справочника выписываем двигатель имеющий

    Рассчитываем  скорость вращения двигателя по формуле:

                                                           (1.4)

 

    Зная  номинальную мощность и скорость вращения, выбираем двигатель из справочника. Данные двигателя заносим в таблицу 1.1

 

Таблица 1.1 - Данные выбранного двигателя

 
 

  1.2 Расчёт и построения нагрузочной диаграммы электропривода 

    Нагрузочная диаграмма электропривода представляет собой график изменения приведенного к вал двигателя статического момента нагрузки во времени М(t). Эту диаграмму рассчитываем на основе технологических данных, характеризующих работу машины и механизмов, и параметров механической передачи.

    Рассчитываем  номинальную частоту вращения двигателя  по формуле: 

                                                 (1.5)

    

    Рассчитываем  момент инерции двигателя по формуле:

                                                                                                        (1.6)

 

    Где -маховый момент из данных двигателя, g=9.8 – ускорение свободного падения.

 

    Рассчитываем  суммарный момент инерции двигателя:

                                (1.7)

     

    Далее рассчитываем средний тормозной момент:  

                                                                                           (1.8)

 
 

Рассчитываем  средний пусковой момент:

                                                                                  (1.9)

    Рассчитав все параметры, строим нагрузочную  диаграмму, представленную на чертеже фомата A1.

 

1.3 Проверка выбранного двигателя по перегреву и перегрузочной способности 

    Рассчитываем  необходимую мощность двигателя  путём  сравнения его номинального момента с эквивалентным:

     

    Рассчитываем  эквивалентный момент: 

              (1.10) 
 

    

 
 

    Определяем номинальный момент двигателя:  

                                                                                         (1.11)

                                                 

      условие соблюдается, значит двигатель прошёл проверку по нагреву.

    При проверке выбранного двигателя по перегрузочной  способности должно выполнятся условие:

    

    где -максимальный момент нагрузочной диаграммы двигателя

    Рассчитываем критический момент:  

                                                                                       (1.12) 

                                        

 

Рассчитываем  максимальный момент нагрузочной диаграммы  
 

                             (1.13) 

     условие соблюдается, значит двигатель проходит проверку по перегрузочной способности. 

    1.4 Расчёт и построение естественной механической характеристики двигателя 

    Расчет естественной механической характеристики выбранного двигателя проводим по упрощенной формуле Клосса: 

                                                                                (1.14)

где:

       - текущее значение момента;

       - критическое значение момента;

         - скольжение;

         - критическое значение  скольжения 

      Рассчитываем номинальное значение скольжения двигателя:  

                                                                                                  (1.15) 

                                          

где      - синхронная скорость двигателя.