Проверка электродвигателя на работоспособность

Проверка сводится к определению наличия следующих необходимых условий.

Начальный пусковой момент электродвигателя М_п должен быть больше или равен статическому моменту нагрузки при пуске

М_п=_ Н×м і М_с.п=_ Н×м (67)

где М_п=_ Н×м, – пусковой момент (для 6 полюсов), из каталожных данных;

М_с.п.=М_с=_ Н×м – из таблицы 1 (при n=1 об/мин).

Установившийся вращающий момент электродвигателя должен быть больше или равен статическому моменту нагрузки при установившемся движении

М_дв.уст.=_ Н×м і М_с.уст.=__ Н×м (68)

где М_дв.уст.=М_ном=__ Н×м; из каталожных данных;

М_с.уст=М_с=_ Н×м – из таблицы 1 (при n=1000 об/мин).

6.2 Проверка электродвигателя по нагреву

Для проверки по нагреву необходимо построить график изменения тока за весь цикл работы лифта (рисунок 7), для чего сначала необходимо определить параметры переходных процессов (время пуска и генераторного торможения, величину замедления и рывка).

Определение времени пуска.Время пуска определяется графоаналитическим методом – методом конечных приращений для случая, когда время разгона наибольшее, т.е. при подъеме нагруженной кабины.

Для определения продолжительности пускового режима строят кривую М_д=f(w) из условия

М_д=М_дв–М_с= (69)

где М_д, М_дв – динамический и вращающий моменты двигателя, Н×м (механические характеристики электродвигателя, рисунок 3);

М_с – статический момент нагрузки, Н×м.

Данные расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Параметры пускового, динамического, вращающего, статического моментов и времени разгона.

По данным таблицы 2 строим кривую М_д=f(w) (рисунок 5).

		w, рад/с
		Мд, Н×м

Рисунок 5 – График изменения динамического момента в процессе разгона электродвигателя.

Время разгона для каждого участка, с

(70)

где Dt – время разгона на участке, с;

М _{ср. i} – средний динамический момент на участке, Н×м;

Dn – приращение скорости на рассматриваемый участок, об/мин;

J_пр.max. – максимальный момент инерции системы, приведенный к валу электродвигателя, кг×м²;

(71)

где J_р – момент инерции ротора, кг×м²;

J_м – момент инерции вращающихся масс лебедки, тормоза и соединительных муфт, J_м=0,1×J_р; [-]

J_{пр.пост.max} – максимальный момент инерции поступательно движущихся масс, приведенный к валу электродвигателя, кг×м².

Максимальный момент инерции поступательно движущихся масс, приведенный к валу электродвигателя, кг×м²

(72)

где G_max – максимальный вес поступательно движущихся масс, Н

(73)

Определение времени замедления при переходе с большой скорости на малую (генераторное торможение). Время замедления определяется для того же случая, что и время пуска. Находят тем же методом, для чего строится кривая М_д.г=f(w) из условия, Н×м

(74)

где М_д.г. – динамический генераторный момент, Н×м;

М_г – генераторный момент, Н×м;

М_с – статический момент нагрузки, Н×м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.

Таблица 3. Параметры динамического, генераторного, статического, среднего динамического генераторного моментов и времени замедления.

Время замедления на каждом участке рассчитывается аналогично, как и для времени разгона.

Время замедления для каждого участка, с

(75)

где Dt_г – время замедления на участке, с;

М_д.г.ср.i – средний динамическо-генераторный момент на участке.

По данным таблицы 3 строим кривую М_дг=f(ω) (рисунок 6).

		w, рад/с
		Мдг, Н×м

Рисунок 6 – График динамического генераторного момента нагрузки и характер ее изменение

в процессе замедления электродвигателя.

Определение замедления при переходе с большой скорости на малую.Замедление лифта регламентируется правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЭЛ). Наибольшая величина замедления допускается при переходе с большой скорости на малую при спуске порожней кабины.

Величина замедления на участке, м/с²

(76)

где J_пр.min – минимальный момент инерции системы, приведенный к валу электродвигателя, кг×м²

(77)

Минимальный момент инерции поступательно движущихся масс, приведенный к валу электродвигателя, кг×м²

(78)

где G_min – минимальный вес поступательно движущихся масс, Н

(79)

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.

Определение рывка.Плавность протекания переходных процессов характеризуется ускорением и рывком. Рывком называется изменение ускорения в единицу времени.

Величина рывка, м/с³

(80)

где Dt_гi – время протекания переходного процесса на участке, с.

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Замедление с большей скорости на малую скорость и время рывка с большей скорости на малую.

Проверка электродвигателя на нагревание методом эквивалентного тока.Проверку осуществляют при величинах ПВ % и Z.

Эквивалентный ток по нагреву для двухскоростных асинхронных электродвигателей определяют за один цикл, состоящий из периода разгона установившейся большой скорости, генераторного торможения, установившейся малой скорости величены замедления, рывка и паузы.

Электродвигатель не будет перегреваться при условии:

I_э £ К_I × I_ном, (81)

где К_I=1,4÷1,55 – коэффициент, учитывающий приведение обмотки малой скорости к обмотке большой скорости; [-]

I_ном=_ А – номинальный ток электродвигателя.

Эквивалентный ток по нагреву, А

(82)

где a_п=(1,1¸1,5) и a_г=(1,2¸1,9) – коэффициенты токов переходных процессов при пуске и генераторном торможение; [-]

a_м=(2,7¸2,9) – коэффициент приведения; [-]

I_б=I_н.б.=__ А – величина тока при работе электродвигателя на большой скорости;

I_м=I_н.м.=_ А – величина тока при работе электродвигателя на малой скорости.

Приведенное время цикла, с

(83)

где – коэффициенты ухудшения теплоотдачи при пуске, генераторном и механическом торможении, работе на малой скорости, паузе;

– время пуска, работы на большой и малой скорости, генераторном и механическом торможении и паузы;

b_п=b_г=b_т=_; [-]

b_м=_; [-]

b_о=_. [-]

Время цикла, с

(84)

где Z=_ вкл/ч – число включений в час.

Время работы на большой скорости, с

(85)

где ПВ=_ – продолжительность включения;

t_ц – время цикла.

(86)

Время работы на малой скорости, с

(87)

Отсюда, с

Время паузы, с

(88)

где t_ц – время цикла, с;

t_раб.б – время работы на большой скорости, с;

t_раб.м – время работы на малой скорости, с.

(89)

Время торможения

t_т=0,3 с

Время пуска (берем из таблицы 2)

t_п=_ с

Время генераторного торможения (берем из таблицы 3)

t_г=_ с

По результатам расчета строим тахограмму (рисунок 7) и график нагрузки (рисунок 7) двухскоростного электродвигателя.

Среднеквадратичный ток привода разгона, А

(90)

Период разгона разбивается на три участка (рисунок 7). На каждом участке определяется средний ток I_п.ср.1, I_п.ср.2, I_п.ср.3 и время t_п1, t_п2, t_п3. Из графика нагрузки двухскоростного электродвигателя, I_п.ср.1=_ А; I_п.ср.2=_ А; I_п.ср.3=_ А; t_п1=t_п2=t_п3=t_п/3=_ с.

Среднеквадратичный ток периода генераторного торможения, А

(91)

Период генераторного торможения разбивается на два участка (рисунок 7). На каждом участке определяются средний ток I_г.ср.1, I_г.ср.2,и время t_г1, t_г2. I_г.ср.1=_ А; I_г.ср.2=_ А; t_г1=t_г2=t_г/2=_ с.

I_э £ К_I Ч I_ном

_ А < _×_=_ А,

Предварительно выбранный электродвигатель серии _ удовлетворяет условиям нагрева и работоспособности.