Chọn công suất động cơ điện

Chỉ tiêu kỹ thuật

Động cơ được chọn phải thích ứng với môi trường làm việc:

Tuỳ theo môi trường: khô - ướt, sạch - bẩn, nóng - lạnh, hoá chất ăn mòn, dễ nổ, ..., mà chọn các động cơ kiểu: hở - kín, chống nước, chống hoá chất, chống nổ, nhiệt đới hoá, ...

Động cơ được chọn phải thoả mãn điều kiện phát nóng khi làm việc bình thường cũng như khi quá tải (đây là điều kiện cơ bản):

(đc ( (cp ; hay: tođc ( tocp (6-6)

(tocp phụ thuộc vật liệu chế tạo và kết cấu từng loại động cơ)

Động cơ được chọn phải đảm bảo tốc độ yêu cầu: tốc độ định mức, có điều chỉnh tốc độ hay không, phạm vi điều chỉnh tốc độ, điều chỉnh trơn hay điều chỉnh có cấp.

Chọn loại động cơ thông dụng hay động cơ có điều chỉnh tốc độ. Chọn loại động cơ xoay chiều hay động cơ một chiều ...

Động cơ được chọn phải đảm bảo khởi động, hãm, đảo chiều ... tốt.

chỉ tiêu kinh tế

Động cơ được chọn phải làm việc với hiệu suất kinh tế cao, vốn đầu tư bé, chi phí vận hành ít, bảo quản và sửa chữa thấp, sử dụng hết công suất...

Bước 1

Căn cứ Mc(t) hoặc Pc(t), Ic(t), ... hình 6-4a , tính mô men trung bình:

Mtb=∑1nMc.i.ti∑1nti size 12{M rSub { size 8{ ital "tb"} } = { { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {M rSub { size 8{c "." i} } "." t rSub { size 8{i} } } } over { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {t rSub { size 8{i} } } } } } {} ; (6-8)

Dựa vào sổ tay tra cứu, sơ bộ chọn động cơ có:

Mđm.chọn ( Mtb ; (6-9)

Mđm.chọn - mô men định mức của động cơ được chọn.

Bước 2

Tính mô men động (trong quá trình quá độ) dựa vào ((t):

(6-10)

Trong đó: ( là góc nghiêng n(t) ở hình 6-4b trong quá trình quá độ.

J là mô men quán tính của hệ thống đã quy đổi về trục động cơ.

Vẽ biểu đồ Mđg(t) như hình 6-4c.

Bước 3

Vẽ biếu đồ phụ tải động Mc.đg(t) như hình 6-4d:

Mc.đg = Mc + Mco + Mđg ; (6-11)

Bước 4

Dựa vào Mc.đg(t) tiến hành kiểm tra khả năng quá tải của động cơ theo điều kiện:

(M.Mđm ( Mmax ; (6-12)

Động cơ thường: (M = 2

Động cơ ĐKdq : (M = 2 ( 3

Động cơ ĐKls : (M = 1,8 ( 3

Động cơ ĐKrs, 2ls : (M = 1,8 ( 2,7

Bước 5

Cuối cùng kiểm tra lại công suất động cơ theo điều kiện phát nóng (cụ thể sẽ khảo sát ở phần sau).

- Nếu sau khi kiểm tra mà không thoả mãn các điều kiện phát nóng và quá tải thì phải chọn lại động cơ; thường tăng công suất động cơ lên một cấp.

* Gần đúng: bỏ qua quá trình quá độ coi Mđg ( 0. Như vậy chỉ cần Mc(t) tĩnh, đi tính Mtb(t) rồi chọn sơ bộ động cơ, sau kiểm tra lại theo điều kiện phát nóng theo biểu đồ phụ tải tĩnh.

Chọn động cơ phục vụ phụ tải dài hạn không đổi

Dựa vào Pc(t) hoặc Mc(t) đã quy đổi về trục động cơ.

Ví dụ như hình 6-5, dựa vào sổ tay, chọn động cơ có:

Pđm ( Pc ; (6-13)

Thông thường chọn:

Pđm = (1 ( 1,3).Pc ; (6-14)

Không cần kiểm nghiệm quá tải về mô men, nhưng cần kiểm nghiệm điều kiện khởi động và phát nóng.

Chọn động cơ phục vụ phụ tải dài hạn biến đổi

Các bước tiến hành chọn động cơ như mục 6.2, ở đây chỉ trình bày bước chọn công suất động cơ theo trị trung bình:

Mtb=∑1nMc.i.ti∑1nti size 12{M rSub { size 8{ ital "tb"} } = { { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {M rSub { size 8{c "." i} } "." t rSub { size 8{i} } } } over { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {t rSub { size 8{i} } } } } } {} (6-15a)

Ptb=∑1nPc.i.ti∑1nti size 12{P rSub { size 8{ ital "tb"} } = { { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {P rSub { size 8{c "." i} } "." t rSub { size 8{i} } } } over { Sum cSub { size 8{1} } cSup { size 8{n} } {t rSub { size 8{i} } } } } } {} (6-15b)

Động cơ chọn phải có:

Mđm = (1 ( 1,3 )Mtb ; (6-16a)

Pđm = (1 ( 1,3)Ptb ; (6-16b)

Điều kiện kiểm nghiệm: theo điều kiện phát nóng, quá tải về mô men và khởi động.

Chọn động cơ dài hạn làm việc cho phụ tải ngắn hạn

Nếu chọn Pdh.đm ( Pc.nh thì ( < (cp , như vậy sẽ không sử dụng hết khả năng chịu nhiệt của động cơ. Vậy có thể chọn công suất Pdh.đm < Pc.nh !

Giả sử động cơ dài hạn có Pdh.đm và Mdh.đm. Khi nó làm việc trong chế độ ngắn hạn với thời gian tlv thì có thể tăng phụ tải đến:

Pc.nh = (.Pdh.đm ; (6-17a)

Mc.nh = (.Mdh.đm ; (6-17b)

Khi đó phải tính toán thời gian làm việc sao cho phát nóng của động cơ đạt giá trị cho phép (để tận dụng hết khả năng chịu nhiệt của động cơ).

Với động cơ dài hạn (đường 1):

(ôđ1 = ((Pdh.đm / A) = (cp (6-18)

Khi chọn động cơ dài hạn có công suất nhỏ hơn phụ tải ngắn hạn thì:

(ôđ2 = ((Pc.nh / A) > (ôđ1 = (cp (6-19)

Muốn ( tiến tới (ôđ1 = (cp trong thời gian làm việc tlv thì dựa vào phương trình đường cong phát nóng với điều kiện ban đầu là (bđ = 0, ta có:

(ôđ1 = (ôđ2.(1 - e- tlv/ () = ((Pc.nh / A).(1 - e- tlv/ () = (cp ; (6-20)

Hệ số quá tải về nhiệt khi chọn Pdh.đm < Pc.nh là:

qn = (Pc.nh / (Pdh.đm = (ôđ2 / (ôđ2 = 1 / (1 - e- tlv/ () (6-21)

Mặt khác ta có:

(Pdh.đm = (Pc.nh.(1 - e- tlv/ () (6-22)

Rút ra:

tlv = (.ln[ (Pc.nh / ((Pc.nh - (Pdh.đm)] (6-23)

Hệ số quá dòng khi chọn Pdh.đm < Pc.nh là:

qd = Ic.nh / Idh.đm = Pc.nh / Pdh.đm (9 - 24)

Mặt