Расчет мощности и выбор электродвигателей

Для привода механизмов, которые не требуют регулирования частоты вращения, ре-комендуется применять асинхронные двигатели трехфазного тока.

В качестве электроприводов механизмов применяем асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором имеют ряд преимуществ по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными дви-гателями: прежде всего простотой конструкции, простотой обслуживания, надежностью и меньшей стоимостью.

Таблица 4 – Технические характеристики двигателей

Определяем мощность электродвигателя привода центробежного насоса

Рр=(Кз*γ *Q*H)/ (1000*hн*hп) (23)

где, Рр- расчётная мощность на валу двигателя, кВт;

Кз- коэффициент запаса 1, 1-1, 4

γ - плотность перекачиваемой жидкости Н/м3

Q- производительность насоса м3/ч, Q=0, 125м3/с

H- напор насоса, м; H=56м

hн – КПД насоса, о.е.; hн =0, 5

hп – КПД передачи, о.е.; hп =0, 8

Рр=(1, 3*5500*56*0, 125) / (1000*0, 5*0, 8)=125, 12 кВт

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР280М4, Рнд =132 кВт, Uн=380В;

n1=3000 об/мин; cosφ =0, 93; iп =6, 5.

Рнд ≥ Рр

132> 125, 12

Выбираем двигатель для вихревого насоса

Рр =(1, 4*1000*0, 013*13) / (1000*0, 8*0, 9)=3, 2 кВт

Кз=1, 4; Q=0, 013 м3/с; H=13м; hн =0, 8

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР100L4, Рнд =4кВт, Uн=380В;

n1=3000 об/мин; cosφ =0, 8; hп =0, 85; iп =7.

Рнд ≥ Рр

4> 3, 2

Выбираем двигатель для дренажного насоса

Рр =(1, 4 *9810*10*0, 002) / (1000*0, 6*0, 7)=1, 05 кВт

Кз=1, 4; Q=0, 002м3/ч; H=10м; hп =0, 6

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР71В2, Рнд =1, 1кВт, Uн=220В;

n1=3000 об/мин; cosφ =0, 89; hн =0, 79; iп =7.

Рнд ≥ Рр

1, 1> 1, 05

Выбираем двигатель для центробежного насоса

Рр =(1, 2 *9810*32*0, 22) / (1000*0, 6*0, 9)=153, 4 кВт

Кз=1, 2; Q=0, 22м3/ч; H=32м; hп =0, 6

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР355S6, Рнд =160 кВт, Uн=380В;

n1=3000 об/мин; cosφ =0, 9; hн =0, 9; iп =7.

Рнд ≥ Рр

160> 153, 4

Выбираем двигатель для центробежного линейного насоса

Рр =(1, 1 *9810*12*0, 003) / (1000*0, 6*0, 9)=7, 1 кВт

Кз=1, 1; Q=0, 003м3/ч; H=12м; hп =0, 6

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР112М2, Рнд =7, 5 кВт, Uн=380В;

n1=3000 об/мин; cosφ =0, 8; hн =0, 87; iп =7, 5.

Рнд ≥ Рр

7, 5> 7, 1

Рассчитаем мощность двигателя привода крана электрического одноблочного:

Определение силы тяжести поднимаемого груза

Fгр=G*g, (24)

где, G – грузоподъемность крана, G=2т;

g – ускорение свободного падения, g=9, 8м/с2.

Fгр=2*9, 8=19, 6 кН.

Установим тип грузозахватного устройства. Для подъема и перемещения штучных

грузов рекомендуется крюки, которые принимаются по ГОСТ в зависимости от силы

тяжести груза Fгр=19, 6 кН

Определяем необходимую мощность электродвигателя,

где, η – КПД механизма подъема груза.

v- скорость подъема, м/с

Рр= Fгр*v/ η (25)

Рр=19, 6*0, 20/0, 85=4, 6 кВт

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР112М4, Рнд =5, 5 кВт, Uн=380В;

n1=1500 об/мин; cosφ =0, 86; hн =0, 85; iп =7.

Рнд ≥ Рр

5, 5> 4, 6

Рассчитаем мощность двигателя привода вентилятора:

Рр=(Кз´ Q´ H)/(1000´ hн´ hп) (26)

где, Рр- расчётная мощность на валу двигателя, кВт;

Кз- коэффициент запаса; Кз =1, 3

Q- производительность вентилятора м3/ч, Q=4 м3/ч

H- напор вентилятора, м; H=150м

hн – КПД вентилятора, о.е.; hн =1

hп – КПД передачи, о.е.; hп =0, 54

Рр=(1, 3*4*150)/(1000*0, 54*1)=1, 4 кВт

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР80В4, Рнд=1, 5 кВт, Uн=380В; n1=1500 об/мин; cosφ =0, 83; hн =0, 76; iп=5, 5

Определение силы тяжести поднимаемого груза

Fгр=G*g,

где, G – грузоподъемность крана, G=3т;

g – ускорение свободного падения, g=9, 8м/с2.

Fгр=3*9, 8=29, 4 кН.

Установим тип грузозахватного устройства. Для подъема и перемещения штучных

грузов рекомендуется крюки, которые принимаются по ГОСТ в зависимости от силы

тяжести груза

Fгр=29, 4 кН

Определяем необходимую мощность электродвигателя,

где, η – КПД механизма подъема груза.

Рр= Fгр*v/η

Рр=29, 4*0, 15/0, 85=5, 1 кВт

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР112М4, Рнд =5, 5 кВт, Uн=380В;

n1=1500 об/мин; cosφ =0, 86; hн =0, 85; iп =7.

Рнд ≥ Рр

5, 5> 5, 1

Определяем необходимую мощность электродвигателя,

где, η – КПД механизма дробилки.

v - скорость дробления

Q=600 кг/ч

Рр= Q*v/ η (27)

Рр=600*0, 03/0, 90=20 кВт

Выбираем по [1, с.28, таблица 2.1] двигатель АИР112М4, Рнд =20кВт, Uн=380В;

n1=1500 об/мин; cosφ =0, 87; hн =0, 90; iп =7.

Рнд ≥ Рр

22> 20

Расчет номинальных и пусковых токов.

Номинальный ток электродвигателя определяется по формуле 28

Iнд=(Рн´ 103)/ (Ö 3´ Uн´ hн´ cosj) (28)

где, Iнд - номинальный ток электродвигателя, А

Рн- номинальная мощность электродвигателя, кВт

Uн- номинальное напряжение, В

hн- номинальный КПД, о ед.

cosj- номинальный коэффициент мощности

Пусковой ток двигателя определяется по формуле 29

Iп=iп´ Iн (29)

где, Iп- пусковой ток электродвигателя, А

iп- кратность пускового тока, о.е.

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР280М4

Iнд=(132´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 93 ´ 0, 94)=228, 7 А

Iп=6, 5´ 228, 7=1487 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР100L4

Iнд=(4´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 85´ 0, 84)=8, 5 А

Iп=8, 5´ 7=59, 5 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР71В2

Iнд=(1, 1´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 79 ´ 0, 83)=2, 5 А

Iп=6´ 2, 5=15 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР355S6

Iнд=(160´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 9´ 0, 94)=286 А

Iп=7´ 286=2002 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР112М2

Iнд=(7, 5´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 88´ 0, 87)=14, 5 А

Iп=7, 5´ 14, 5=109 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР112М4

Iнд=(5, 5´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 86´ 0, 85)=11, 4 А

Iп=7´ 11, 4=79, 8 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР80В4

Iнд=(1, 5´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 83´ 0, 78)=3, 5 А

Iп=5, 5´ 3, 5=19, 2А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР112М4

Iнд=(5, 5´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 86´ 0, 85)=3, 1 А

Iп=5, 5´ 3, 1=17, 05 А

Определяем номинальный и пусковой токи для двигателя АИР180S4

Iнд=(22´ 103) / (√ 3´ 380´ 0, 87´ 0, 90)=42, 5 А

Iп=7´ 42, 5=297, 5 А

Результаты расчета получения в ходе выбора сводим в таблицу

Таблица 5 - Тип двигателей и их характеристика

Продолжение таблицы 5