Определение требуемой мощности двигателя


 

Требуемую мощность электродвигателя определяют на основании исходных данных. Если указана мощность Ррна ведомом валу, то необходимая мощность электродвигателя

где − коэффициент полезного действия (КПД) привода, в общем случае равный произведению частных КПД ступеней редуктора 1, 2, 3,…, k :

= 123 ∙…∙ kМ .

Здесь М − КПД упругой компенсирующей муфты, М = 0,98…0,99.

Потери на трение в подшипниках оцениваются множителем
hп = 0,99…0,995 на обе опоры каждого вала.

Значения КПД различных передач приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

 

Средние значения КПД механических передач

 

Типы передач КПД
закрытая зубчатая: цилиндрическая коническая   0.97…0.98 0.96…0.97
открытая зубчатая: 0.95…0.96
закрытая червячная при числе заходов червяка: Z1= 1 Z1= 2 Z1= 4   0.70…0.75 0.80…0.85 0.80…0.95

 

Примечание: В приводах с параллельными передачами, например, с раздвоенными колёсами, значения КПД из таблицы 1.1 учитывают только один раз.

Если заданы вращающий момент Твых(Нм) и частота вращения ведомого вала n2(мин -1), то требуемая мощность (в киловаттах)

P = Tвыхn2 / (9550 ∙ ).

 

1.2. Определение частоты вращения вала
электродвигателя

Требуемая частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле

nэд = n2i,

где i − передаточное отношение привода.

В дальнейших расчетах вместо передаточного отношения i = nэд / n2 применяют передаточное число u = z2 / z1, где z2 − число зубьев колеса, а z1 − число зубьев шестерни (z2z1).

Применение u вместо i связано только с принятой формой расчетных зависимостей для контактных напряжений, значения которых не зависят от того, какое из зубчатых колес является ведущим.

Руководствуясь рекомендациями по выбору значений передаточных чисел в соответствии с заданным типом передачи в редукторе (см. табл. 1.2), определяют возможный диапазон частот вращения вала электродвигателя

nэд = n2 ∙ (uminumax).

По рассчитанной мощности Р и диапазону nэд из табл. 1.3 выбирают электродвигатель таким образом, чтобы его номинальная мощность Pном P, а номинальная частота nном вращения вала была самой близкой (из возможных вариантов) к большему значению диапазона nэд. В этом случае размеры и стоимость электродвигателя будут наименьшими.

По выбранному электродвигателю определяют расчетное передаточное число зубчатой передачи редуктора

u = nном / n2.

Таблица 1.2

 

Рекомендуемые значения передаточных чисел
одноступенчатого редуктора

 

Тип передачи u umax Допускаемые отклонения
зубчатая цилиндрическая 2…5 6,3 при u 4.5 2,5% при u > 4.5 4,0%
зубчатая коническая 1…4 6,3 3 %
червячная 8…63 5 %

 

1.3. Основные характеристики асинхронных
электродвигателей общего применения

Рис. 1.1   На рис. 1.1 представлена характеристика асинхронного электродвигателя, выражающая зависимость частоты вращения двигателя от величин вращающего момента.

 

Здесь Тном− номинальный вращающий момент;

Тнач (или Тпуск) − момент, развиваемый при пуске двигателя;

Тmax− максимальный момент (кратковременный);

nном− номинальная частота вращения двигателя;

nкр− критическая частота вращения двигателя;

nс− синхронная частота вращения двигателя (при отсутствии нагрузки), то есть частота вращения магнитного поля, она зависит от частоты тока f и числа пар полюсов р: nс= 60 ∙ f / p.

Асинхронная угловая скорость, рад/сек: wс= 2 ∙ p ∙ f / p.

При стандартной частоте f = 50 1/c и числе пар полюсов р от 1 до 4 синхронная частота вращения двигателя nс= 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.

Частота вращения nном, указываемая в каталогах электродвигателей, относится к номинальному режиму, её и принимают во внимание при определении общего передаточного отношения привода.

Под действием нагрузки частота вращения вала электродвигателя nэд уменьшается по сравнению с nс, возникает скольжение s, определяемое по формуле s = (nс– nэд) / nс. Следовательно, nэд= nс∙ (1 – s).

К основным типам асинхронных электродвигателей трёхфазного тока, предназначенных для приводов общего применения, относят двигатели единой серии марок:

4АН – электродвигатели, защищенные от попадания капель и твёрдых частиц и от прикосновения к вращающимся и токоведущим частям;

− электродвигатели закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-74 (рис. 1.2). Формы исполнения: М100 − электродвигатели горизонтальные, станина на лапах (см. рис.1.2, а); М200 − то же и дополнительно с фланцем на щите (см. рис 1.2, б);

АО2 − электродвигатели закрытые обдуваемые по ГОСТ 13859-68 и их модификации.

Технические данные электродвигателей содержатся в каталогах [2, 3, 4], в табл. 1.3, 1.4 приведены краткие выдержки из них.

а

б

 

Рис. 1.2


Таблица 1.3

 

Двигатели асинхронные короткозамкнутые трёхфазные серии 4А

общепромышленного применения; закрытые обдуваемые. Технические данные

 

Номинальная мощность Рном, кВт Синхронная частота, об/мин
0,25 71В8/680
0,37 71А6/910 80А8/675
0,55 71А4/1390 71В6/900 80В8/700
0,75 71А2/2840 71В4/2810 80А6/915 90А8/700
1,1 71В2/2810 80А4/1420 80В6/920 90В8/700
1,5 80А2/2850 80В4/1415 90L6/935 100L8/700
2,2 80В2/2850 90L4/1425 100L6/950 112МА8/700
3,0 90L2/2840 100S4/1435 112МА6/955 112МВ8/700
4,0 100S2/2880 100L4/1430 112МВ6/950 132S8/720
5,5 100K2/2880 112М4/1445 132S6/965 132М8/720
7,5 112М2/2900 132S4/1455 132М6/970 160S8/730
11,0 132М2/2900 132М4/1460 160L6/975 160М8/730
15,0 160L2/2940 160L4/1465 160М6/975 180М8/730
18,5 160М2/2940 160М4/1465 180М6/975
22,0 180S2/2945 180S4/1470
30,0 180M2/2925 180M4/1470

 

Примечание: Структура обозначения типоразмера двигателя (расшифровывается слева направо):

4 − порядковый номер серии; А − вид двигателя − асинхронный; А − станина и щиты двигателя алюминиевые (отсутствие знака означает, что станина и щиты чугунные или стальные); М − модернизированный; двух- или трёхзначное число − высота оси вращения ротора; А, В − длина сердечника статора; K, L, M, S − установочный размер по длине станины; 2, 4, 6, 8 − число полюсов; У3 − климатическое исполнение и категория размещения (для работы в зонах с умеренным климатом) по ГОСТ 15150-69.


Таблица 1.4

Двигатели. Основные размеры, мм

 

Тип двигателя Число полюсов Исполнение
IM1081 IM1081, IM2081, IM3081 IM1081, IM2081 IM2081, IM3081
d30 l1 l30 d1 b1 h1 l30 l31 d10 b10 h h10 h31 l20 l21 d20 d22 d24 d25
71А, В 2, 4, 6, 8 3,5
80А      
80В
90L  
100S
100L
112М
132S
132М
160S
4, 6, 8
160М
4, 6, 8
180S
4, 6, 8
180М
4, 6, 8

 

После выбора электродвигателя и определения передаточного отношения редуктора выполняют расчеты зубчатых передач.




Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 596;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.011 сек.