Выбор типа и мощности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Приводим предварительный нагрузочный график для мощностей резания.

Рисунок 1.1- Нагрузочный график Принимаем за номинальную мощность резания Рр.н. наибольшую мощность резания при обработке заданной заготовки:

Рр.н. = Р 3 = 4,2 кВт

В соответствии с [1] стр. 76 КПД цепи главного двигателя станка при номинальной нагрузке составляет около 0,8. Принимаем зс.н. = 0,8.

Тогда мощность на валу двигателя при мощности резания Рр.н. = 4,2 кВт составит:

кВт.

где зс.н. - КПД главного двигателя станка при номинальной нагрузке. Эта величина является переменной, зависящей от степени загрузки станка.

При работе станка в холостую, мощность на валу двигателя равна мощности вспомогательного хода станка Рв.х. или (Рх.х.). По мере возрастания мощности резания, потери ДРс. в станке возрастают по нелинейному закону:

Рисунок 1.2 — Зависимость потерь от нагрузки При каждой мощности резания можно определить потери в станке:

.

где ДР` - потери от нагрузки в станке при указанном допущении, они пропорциональны мощности резания.

Потери при полной нагрузке станка:

кВт;

где — Рр.н., зс.н. соответственно мощность и КПД при полной нагрузке станка. асинхронный двигатель ротор электрический.

Мощность вспомогательного хода станка зависит от кинематической цепи станка, смазки, её температуры, частоты вращения. При повышении частоты вращения, Рв.х также возрастает. Рв.х обычно несколько превышает половину всех потерь мощности при полной нагрузке станка. Поэтому принимают приближенно:

Определим КПД станка для различных нагрузок в соответствии с заданной нагрузочной диаграммой:

Данные сводим в таблицу 1:

По полученным данным можно построить нагрузочный график работы станка:

Рисунок 1.3 — Нагрузочный график где tп — время пуска.

tт — время торможения.

tо — время остановки Вспомогательное время принимаем по 1-ой секунде на подвод и отвод инструмента.

Предварительно выбираем двигатель по условиям перегрузки. Допустимая перегрузочная способность л для АД с короткозамкнутым ротором находится в пределах л = 1,7 ч 2,2. Величина максимального момента двигателя Мmах прямо пропорциональна квадрату напряжения сети. Напряжение в сети не является постоянным, а изменяется в условиях производства в некоторых пределах, позволенных правилами электроснабжения. Принимаем л = 1,7. Чтобы учесть возможность такого понижения напряжения, наибольшую допустимую перегрузку определяют по формуле:

где Мкр — критический (или максимальный) момент двигателя.

Мном — номинальный момент двигателя По условию перегрузки определяем мощность двигателя:

кВт.

Pmax — максимальная мощность по заданному нагрузочному графику По справочнику [4] табл. 2.1. стр. 28. выбираем двигатель 4А 112МВ 6У 3;

Р 2ном = 4,0 кВт, n = 1000 об/мин.

Проверять двигатель по условиям пуска нет необходимости, так как пуск двигателя будет всегда производится при холостом ходе станка. При этом условие пуска гарантировано выполняется.

Из каталога [4] табл. 2.1. стр. 28 выпишем значения в таблицу 2:

В [6] на стр. 67, табл.3.1 приведены данные по пусковым свойствам двигателей:

Sном = 5,1%; Sк = 38%;

Iд.р. = 0,021 кг· м 2;

Определяем перегрузочную способность двигателя л:

С учетом понижения напряжения в сети л для выбранного двигателя 2,125, что больше л' = 1,7 принятого предварительно. То есть имеется некоторый запас по перегрузке.