Проверка выбранного двигателя методом средних потерь

 

Мощность суммарных номинальных потерь в двигателе при работе на большой скорости, рассчитывается по формуле 46:

                                           (46)

 

Суммарные потери разделяются на постоянные и переменные:

Так как переменные потери обусловлены протеканием токов по сопротивлениям двигателя и зависят от нагрузки, то их мощность можно оценить по формуле 47:

                     (47)

Тогда потери в двигателе в установившемся режиме, можно рассчитать по формуле 48:

       (48)

где М_ст.ср – средний за установившийся статический момент.

Потери в двигателе при пуске:

         (49)

где J _∑- суммарный момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя, рассчитывается по формуле 50:

   (50)

s_нач.п = 1 – начальное скольжение при пуске двигателя; s_кон.п = 0 – конечное скольжение при пуске двигателя;

R ₁, R ′₂ – активные сопротивления соответственно статорной и приведенной к статору роторной обмотки;

M_дв.п – средний момент на валу двигателя при пуске («+» при пуске вверх, «−» при пуске вниз):

M_ст.п – статический момент нагрузки на текущем участке, рассчитывается по формуле 51:

                                 (51)

Значения F_ст.нач берутся из таблицы 2.

В динамических режимах сопротивление R ′₂ существенно увеличивается (около 2-х раз) за счет эффекта вытеснения тока при скольжениях, больших критического. Поэтому примем R ′₂=2⋅ R ₁, следовательно, соотношение:

 

Потери в двигателе при торможении до скорости дотяжки, рассчитывается по формуле 52:

             (52)

где s_нач.т – начальное скольжение при торможении двигателя, рассчитываем по формуле 53:

                                  (53)

s_кон.т = 0 – конечное скольжение при торможении двигателя;

M_дв.т = ± M_торм - средний момент на валу двигателя в тормозном режиме («−» при торможении вверх, «+» при торможении вниз);

M_ст.т – статический момент нагрузки на текущем участке при торможении, рассчитываем по формуле 54:

                              (54)

Полные потери при пуске и торможении находятся как сумма потерь по формулам (49) и (52) и постоянных потерь:

∆ A_{п ∑} = ∆ A_п +∆ P_c · t_{пуск ,}

где t_пуск – время пуска, рассчитываем по формуле 55:

                                    (55)

∆ A_{т ∑} = ∆ A_т +∆ P_c · t_торм;

где t_торм – время торможения, рассчитывается по формуле 56:

                               (56)

Пути, пройденные кабиной при пуске и торможении, рассчитываются с учетом принятого передаточного числа редуктора, рассчитываем по формулам 57, 58:

                                     (57)

                             (58)

Путь, который проходит кабина в установившемся режиме при номинальной скорости, рассчитываем по формулам 59:

                 (59)

где h_{дот 0} – расстояние, на котором располагается датчик переключения на малую скорость. Принимается равным 1 м.

Время установившегося движения кабины, рассчитываем по формуле 60:

                                          (60)

Время установившегося движения кабины со скоростью дотяжки рассчитывается исходя из пути при торможении h_торм и расстояния h_{дот 0}:

                              (61)

Расчет потерь на 1-м и 3-м участках цикла представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Расчет потерь

	Eд.изм.	Этапы
		1	3
J Ʃ	кг⋅м2	0,30	0,4
Mст.в	Н⋅м	21,2	22,4
Мст.т	Н⋅м	20	18,52
Mдв.п	Н⋅м	126	146
Мдв.т	Н⋅м	-126,4	-146,4
Tпуск	С	0,38	0,9
Tторм	С	0,22	0,7
Hпуск	М	0,06	0,24
Hторм	М	0,03	0,07
Hуст	М	10,84	2,65
Tуст	С	8,16	3,1
tуст0	С	4,2	6,26
∆ Ауст	Дж	12648	1284
∆ Ауст0	Дж	13756	3674
∆ Ап ∑	Дж	7256	4563
∆ Ат ∑	Дж	4873	1726
∆ A ∑	Дж	37890	12847

 

Расчет значений для 1-го участка цикла.

Принимаем h_{дот 0}=1 м.

 

Принимаем h_дот1=1м.

Определяем средний за установившийся режим движения с большой скоростью статический момент, равный:

Тогда

Средний статический момент за установившееся движение со скоростью дотяжки M_{ст.ср. 01}= M_{ст.т. 1}=20,8 Н⋅м. Тогда:

 

Суммарные потери для 1-го этапа:

∆ А _∑.1=12648+13756+3678+1974=37890 Дж.

Расчет значений для 3-го участка цикла.

Принимаем h_{дот 0}=1 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем h_дот1=1м.

 

 

 

Определяем средний за установившийся режим движения с большой скоростью статический момент, равный:

 

Тогда

Средний статический момент за установившееся движение со скоростью

дотяжки M_{ст.ср. 03}= M_{ст.т. 3}=20 Н⋅м. Тогда:

Суммарные потери для 8-го этапа:

∆ А _∑.8=1345,95+3486,98+3879+1345=1123 Дж.

Среднее значение потерь на основании расчетных данных 1-го и 3-го этапов составляет:

 

 .

Средние значения времени пуска и торможения, установившегося движения с большой и с малой скоростью на основании расчетных данных 1-го и 3-го этапов составляет:

Суммарные потери за цикл работы, рассчитывается по формуле 63:

                         (63)

Уточненное время цикла при суммарном времени паузы составляет:

Так как выбран двигатель с самовентиляцией, то эквивалентное по теплоотдаче время цикла равно уточненному времени цикла T_ц.экв=T_{ц.ут .}

Средняя мощность потерь за цикл работы, рассчитываем по формуле 64:

                                                      (64)

Приведенные к номинальной ПВ двигателя при работе на большой скорости (ПВн 1=60%) и на малой скорости (ПВн2 =15%) средние потери за цикл:

Средние потери за цикл намного меньше (67%), чем номинальные потери (257,15 Дж <888 Дж).

 Следовательно, при работе пассажирского лифта с расчетным циклом двигатель не может перегреться. В реальности же цикл работы по длительности больше, чем 302,12 с за счет неучтенных пауз простоя. Для исключения выхода из строя двигателя при работе в предельных циклах необходимо предусмотреть защиту электропривода по температуре двигателя, блокирующую работу при перегреве.