Электропривод подъемно-опускных ворот
3.2 Проверка на тепловую способность двигателей привода подъемно-опускных ворот
Эта проверка производится по методу предельного перегрева по условию:
где: - наибольший расчетные перегрев двигателя, достигнутый в n-цикле, отличающийся от наибольшего перегрева в предыдущем (n-1) цикле не более чем на 2-5%.
Значение наибольшего расчетного перегрева двигателя определяется для ряда циклов по известным из теории электропривода формулам:
1) Нагревание:
2) Охлаждение:
где: - потери мощности, кВт;
А - усредненная теплоотдача двигателя, ;
T - постоянная времени нагревания, с.
Значения , T, A, характеризующие процесс перегрева двигателя, определяются следующим образом.
Для предварительно выбранного двигателя вычисляются номинальные потери (кВт) по формуле:
где: , - соответственно номинальная мощность и КПД двигателя при .
Затем для каждого режима работы двигателя определяются номинальные переменные потери (кВт) по формуле:
где: , - активное сопротивление фазы статора и ротора, Ом;
, - номинальные токи статора и ротора АД, А;
Далее определяются постоянные потери двигателя оп формуле:
Постоянная времени нагревания Т (с) двигателя при номинальной частоте вращения определяется по формуле:
Значение постоянной времени при частоте вращения, отличной от номинальной, можно определить по формуле:
где: - коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения при изменении скорости двигателя;
Значение средней теплоотдачи двигателя А, определяется в по формулам:
1) Для номинального режима:
2) При пониженной скорости:
Найдем номинальные потери для выбранного двигателя:
Для номинального режима при закрытии ворот
Определим номинальные переменные потери двигателя:
Определим постоянные потери двигателя:
Определим постоянную времени нагревания:
Определим значение средней теплоотдачи двигателя:
Для режима работы на пониженной скорости при наполнении
Для определения переменных потерь построим характеристики
, .
Определим значения токов статора и ротора двигателя при ПВ=25%, 40%, 60%:
Определим значения моментов двигателя при ПВ=25%, 40%, 60%:
Построим графики зависимостей , .
Определим постоянную времени нагревания:
Определим значение средней теплоотдачи двигателя:
Первый цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Время работы двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Время работы двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Время работы двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Время работы двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Время работы двигателя:
(с)
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Время работы двигателя:
(с)
Температура двигателя в конце операции:
Второй цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Третий цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Четвертый цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Пятый цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Шестой цикл
Подъем ворот с малой скоростью
Начальная температура двигателя:
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при наполнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
Опускание ворот в судоходное положение
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при заходе судов в камеру и швартовки
Температура двигателя в конце операции:
Подъем ворот для перекрытия камеры шлюза
Температура двигателя в конце операции:
Пауза при опорожнении камеры
Температура двигателя в конце операции:
График изменения температур
Проверим разность температур в последовательных циклах в %:
Выполним проверку:
Условие выполняется, значит, двигатель выбран верно.