§ 1.2. Выбор электродвигателя

Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируе­мого привода, должна быть не ниже той, которая определена по формуле (1.1). Из существующих типов двигателей выби­рают преимущественно асинхронные электродвигатели трех­фазного тока единой серии 4А.

На рис. 1.2 представлена характеристика асинхронного дви­гателя трехфазного тока, выражающая зависимость частоты вращения n (об/мин) вала двигателя от величины вращающего момента Т (Н • м). По оси абсцисс отложены значения Т_ном - номинального вращающего момента, Т_пуск - пускового или начального вращающего момента, развиваемого при пуске двигателя, T_mах — максимального кратковременного момента; по оси ординат отложены значения частот вращения: номи­нальной n_ном, критической п_кр и синхронной п_с, развиваемой при отсутствии нагрузки и равной частоте вращения магнит­ного поля; она зависит от частоты тока f и числа пар полюсов р:

соответствующая угловая скорость рад/с,

При стандартной частоте тока f= 50 с^-1 и числе пар по­люсов р = 1  6 синхронная частота вращения n_с будет равна соответственно 3000; 1500; 1000; 750; 600 и 500 об/мин. Для приводов, разрабатываемых в курсовых проектах, рекомен­дуется выбирать двигатели с числом полюсов не более восьми, а лучше - не более шести, т. е. с р  3 и п_с  1000 об/мин.

При возрастании нагрузки частота вращения вала двига­теля уменьшается вследствие скольжения s, определяемого по формуле

откуда

п = n_с (1- s). (1.3.)

При пуске двигателя Т= T_пуск (или Т_нач), s = 1 и п = 0; при номинальном режиме Т = Т_ном s = 0,02  0,05; n_пом  (0,98  0,95)и_с; при отсутствии нагрузки Т=0 s = 0; n = n_c.

Технические данные асинхронных электродвигателей еди­ной серии 4А в закрытом обдуваемом исполнении приведены в таблицах приложения.

§ 1.3. Передаточное отношение привода

В исходных данных на курсовое проектирование привода указывают частоту вращения n_р (об/мин) рабочего приводного вала или же диаметр D (м) барабана конвейера и скорость v (м/с) ленты; по этим данным находят

60v

n_p = ^___________ ,

D

определяют общее передаточное отношение всего привода i = n_ном / n_p и намечают ориентировочно значения частных пере­даточных отношений передач, входящих в привод, так, чтобы произведение их было равно общему передаточному отноше­нию: i₁i₂…I_к = i.

Средние значения i₁ для зубчатых передач равны 2 — 6, для червячных передач 8 — 80, цепных 3 — 6, ременных 2 — 4.

Уточненные значения передаточных отношений конкрет­ных видов передач приведены в гл. III, IV и V.

Пример. Провести кинематический расчет привода, пока­занного на рис. 1.1. Исходные данные: диаметр барабана D = 500 мм; тяговая сила F = 4•10³Н;

скорость ленты v = 0,8 м/с.

Требуется подобрать асинхронный электродвигатель трех­фазного тока, определить передаточное отношение всего при­вода и частные передаточные отношения каждой передачи.

Решение

Принимаем значения КПД по табл. 1.1:

ременной передачи ₁ = 0,98;

зубчатой пары ₂ = 0,98;

цепной передачи ₃ = 0,96;

коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах трех валов ³₀=0,99³.

КПД всего привода  = ₁ ₂ ₃ ³₀ = 0,98 • 0,98 • 0,96 • 0,99³ = 0,89. Требуемая мощность электродвигателя по формуле (1.1)

Частота вращения вала барабана

По данным табл. П1 приложения, подходят электродвигатели четырех марок: 4А100S2УЗ, Р = 4 кВт, п_с = 3000 об/мин, s = 3,3%; 4A100L4УЗ, Р = 4 кВт, п_с = 1500 об/мин, s = 4,7%; 4А112МВ6УЗ, Р = 4 кВт, n_с=1000 об/мин, s =

= 5,1%; 4А132S8УЗ, Р = 4 кВт, n_с = 750 об/мин, s = 4,1 %.

При выборе первого из указанных двигателей с n_с = 3000 об/мин возникнут затруднения в реализации большого передаточного числа порядка 100; двигатель с n_с = 750 об/мин имеет большие габариты и массу; предпочтительнее двигатели с п_с = 1500 и 1000 об/мин.

Номинальные частоты вращения валов этих двигателей будут соответст-

венно:

а) n_ном = n_c (1 – s) = 1500 (1 – 0,047) = 1430 об/мин;

б) n_ном = 1000 (1 – 0,051) = 949 об/мин.

Передаточное отношение привода в случае варианта «а»

для варианта «б»

Разбивка обшего передаточного отношения привода допу­скает много решений. Например, для варианта «а» можно принять

i₁ = 2,5; i₂ = 5; i₃ = 3,8; i = 2,5 • 5 • 3,8 = 47,5;

для варианта «б»

i₁ =2; i₂ = 4; i₃ = 3,9; i = 2  4  3,9 = 31,2.

Намеченные передаточные отношения в дальнейшем уточ­няются в соответствии с указаниями, приведенными в гл. III, IV и V, причем отклонение от расчетного передаточного отноше­ния привода не должно превышать ± 3 %.