Determinação da potência do motor durante a operação transitória repetitiva

Determinação da potência do motor durante a operação transitória repetitiva O modo de operação do acionamento elétrico, no qual os períodos de operação são de tal duração e alternam com pausas de certa duração, que a temperatura de todos os dispositivos que compõem o acionamento elétrico não atinge um valor estável, nem durante cada período de trabalho, nem durante cada intervalo, a interrupção é chamada.

O regime de carregamento periódico corresponde a gráficos semelhantes aos mostrados na Fig. 1. O superaquecimento do motor elétrico varia ao longo da linha tracejada de uma serra que consiste em segmentos alternados de curvas de aquecimento e resfriamento. O modo de carga intermitente é típico da maioria dos acionamentos de máquinas-ferramenta.

Arroz. 1. Cronograma de carga intermitente

A potência de um motor elétrico operando em modo periódico é mais convenientemente determinada pela fórmula para perdas médias, que pode ser escrita como

onde ΔA é a perda de energia em cada valor de carga, incluindo os processos de partida e parada.

Quando o motor elétrico não está funcionando, as condições de resfriamento se deterioram significativamente. Isso é levado em consideração pela introdução de coeficientes experimentais β0 <1. O tempo de pausa t0 é multiplicado pelo coeficiente β0, pelo que o denominador da fórmula diminui e as perdas equivalentes ΔREKV aumentam e, consequentemente, a potência nominal do motor elétrico aumenta.

Para motores protegidos assíncronos da série A com velocidade síncrona de 1500 rpm e potência de 1-100 kW, o coeficiente β0 é 0,50-0,17 e para motores de descarga β0 = 0,45-0,3 (com um aumento em Пн , coeficiente β0 diminui). Para motores fechados, β0 é próximo da unidade (0,93-0,98). Isso ocorre porque a eficiência da ventilação dos motores fechados é baixa.

Na partida e na parada, a velocidade média do motor elétrico é menor que a nominal, com isso também se deteriora o resfriamento do motor elétrico, caracterizado pelo coeficiente

Ao determinar o coeficiente β1, assume-se condicionalmente que a mudança na frequência de rotação ocorre de acordo com uma lei linear e que o coeficiente β1 depende linearmente dela.

Conhecendo os coeficientes β0 e β1, obtemos

em que ΔР1, ΔР2, — perdas de potência em diferentes cargas, kW; t1 t2 — tempo de ação dessas cargas, s; tn, tT, t0 — tempo de início, atraso e pausa, s; ΔАп ΔАТ — perdas de energia no motor durante a partida e parada, kJ.

Conforme declarado acima, cada motor deve ser selecionado para condições de aquecimento e sobrecarga. Para aplicar o método de perdas médias, é necessário configurar previamente um determinado motor elétrico, que neste caso também é recomendado para ser selecionado de acordo com as condições de sobrecarga.A fórmula de potência equivalente pode ser usada para um cálculo aproximado nos casos em que partidas e paradas são raras e não afetam significativamente o aquecimento do motor elétrico.

Na engenharia mecânica, para operação em modo de carga intermitente, são utilizados motores elétricos projetados para operar com carga contínua. A indústria elétrica também produz motores especialmente projetados para suportar cargas intermitentes, amplamente utilizados em estruturas de elevação e transporte. Esses motores elétricos são selecionados levando em consideração a duração relativa da inclusão:

onde tp é o tempo de funcionamento do motor; t0 — duração da pausa.

Um exemplo de escolha de um motor por potência no modo de operação múltipla de curto prazo.

Determine a potência do motor elétrico em n0 — 1500 rpm; o motor opera de acordo com a programação de carga mostrada na fig. 2, a. Potência do eixo do motor elétrico em marcha lenta Pxx = 1 kW. Momento de inércia reduzido da máquina Jc = 0,045 kg-m2.

Responder:

1. Pré-selecione o motor elétrico de acordo com as condições de sobrecarga, como λ = 1,6:

De acordo com o catálogo, escolhemos um motor elétrico com a versão protegida da potência mais próxima (2,8 kW), em que mon = 1420 rpm;

Para este motor λ = 0,85 • 2 = 1,7. Desta forma, o motor é selecionado com um certo limite de sobrecarga.

A dependência η = f (P / Pí) deste motor é mostrada na fig. 2, b.

Arroz. 2. Dependências N = f (t) e η = f (P / Pí)

2. De acordo com a fórmula

detectamos perdas nas potências 1; 3; 4,2 kW (no horário). As perdas são respectivamente 0,35; 0,65 e 1 kW. Encontramos perdas em Pn = 2,8 kW, que são ΔPn = 0,57 kW.

3. Determine o horário de início e término por oposição: