चक्रीय क्रिया यंत्रणेसाठी मोटर्सची निवड

चक्रीय क्रिया असलेले इलेक्ट्रिक अ‍ॅक्ट्युएटर नियतकालिक मोडमध्ये कार्य करतात, ज्याचे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्य म्हणजे मोटर वारंवार सुरू होणे आणि थांबणे. इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या सिद्धांतावरून हे ज्ञात आहे की क्षणिक प्रक्रियेतील उर्जेचे नुकसान थेट इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह J∑ च्या जडत्वाच्या क्षणावर अवलंबून असते, ज्याचा मुख्य भाग, जर आपण जडत्व यंत्रणा वगळल्यास, जडत्वाचा क्षण असतो. मोटार Jdv चे. म्हणून, कट-ऑफ मोडमध्ये अशा मोटर्स वापरणे इष्ट आहे ज्यात, आवश्यक शक्ती आणि कोनीय वेग, शक्यतो जडत्वाचा सर्वात लहान क्षण असतो.

हीटिंगच्या परिस्थितीनुसार, अधूनमधून ऑपरेशनमध्ये मोटरचा स्वीकार्य भार सतत ऑपरेशनपेक्षा जास्त असतो. मोठे करून सुरू करताना स्थिर लोड मोटर आवश्यक डायनॅमिक टॉर्कच्या मूल्यानुसार स्टॅटिकपेक्षा जास्त वाढलेला प्रारंभिक टॉर्क देखील विकसित करणे आवश्यक आहे. म्हणून, अधूनमधून ऑपरेशनसाठी दीर्घकालीन ऑपरेशनपेक्षा जास्त मोटर ओव्हरलोड क्षमता आवश्यक आहे.उच्च ओव्हरलोड क्षमतेची आवश्यकता देखील भार वेगळे करणे, माती उत्खनन इत्यादींमुळे निर्माण होणार्‍या अल्पकालीन यांत्रिक ओव्हरलोड्सवर मात करण्याच्या गरजेद्वारे निर्धारित केली जाते.

शेवटी, अधूनमधून चालणार्‍या इंजिनांच्या गरम आणि थंड होण्याच्या परिस्थिती सतत कार्यरत असलेल्या इंजिनांपेक्षा भिन्न असतात. हा फरक विशेषतः स्व-हवेशीन इंजिनमध्ये उच्चारला जातो, कारण इंजिनमध्ये प्रवेश करणार्या थंड हवेचे प्रमाण त्याच्या वेगावर अवलंबून असते. क्षणिक आणि विराम दरम्यान, इंजिनचे उष्णता नष्ट होणे खराब होते, ज्याचा परवानगीयोग्य इंजिन लोडवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.

या सर्व अटी चक्रीय कृती यंत्रणेसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये वापरण्याची आवश्यकता निर्धारित करतात विशेष मोटर्स ज्यांचे नाममात्र लोड नियतकालिक असते, विशिष्ट नाममात्र कर्तव्य चक्राद्वारे वैशिष्ट्यीकृत.

जेथे Tp आणि se — अनुक्रमे कामाची वेळ आणि विराम वेळ.

अधूनमधून मोडमध्ये, रेट केलेल्या लोडवर ऑपरेट करताना, इंजिनचे तापमान परवानगीयोग्य मूल्याभोवती चढ-उतार होते, ऑपरेशन दरम्यान वाढते आणि विराम देताना कमी होते. हे स्पष्ट आहे की स्वीकार्य पासून तापमान विचलन जितके जास्त असेल, दिलेल्या PV Tq = Tp + se वर सायकल वेळ जितका जास्त असेल आणि इंजिन गरम करण्याचा वेळ स्थिर Tn कमी असेल.

शक्य कमाल इंजिन तापमानाच्या मर्यादेपर्यंत, स्वीकार्य सायकल वेळ मर्यादित करा. अधूनमधून ऑपरेशनसह घरगुती इंजिनसाठी, स्वीकार्य सायकल वेळ 10 मिनिटांच्या बरोबरीने सेट केला जातो. अशा प्रकारे, या मोटर्स ड्युटी सायकलसाठी डिझाइन केल्या आहेत ज्याचा मानक ड्युटी वेळा (कर्तव्य चक्र = 15, 25, 40 आणि 60 आणि 100%) साठी आलेख अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. १.कर्तव्य चक्र जसजसे वाढते तसतसे मोटरची रेट केलेली शक्ती कमी होते.

उद्योग मधूनमधून लोड मोटर्सच्या अनेक मालिका तयार करतो:

— MTKF मालिकेत गिलहरी रोटरसह आणि MTF मालिकेत फेज रोटरसह असिंक्रोनस क्रेन;

— समान धातुकर्म मालिका MTKN आणि MTN;

— DC मालिका D (DE मालिका उत्खनन करणार्‍यांच्या आवृत्तीत).

विनिर्दिष्ट मालिकेतील मशीन्स एका लांबलचक रोटर (आर्मचर) च्या आकाराने वैशिष्ट्यीकृत आहेत, जे जडत्वाच्या क्षणात घट प्रदान करते. क्षणिक प्रक्रियेदरम्यान स्टेटर विंडिंगमध्ये सोडले जाणारे नुकसान कमी करण्यासाठी, एमटीकेएफ आणि एमटीकेएन मालिकेच्या मोटर्समध्ये वाढलेली नाममात्र स्लिप sHOM = 7 ÷ 12%. क्रेन आणि मेटलर्जिकल सीरीजच्या मोटर्सची ओव्हरलोड क्षमता 2.3 — 3 ड्युटी सायकल = 40% आहे, जी ड्यूटी सायकलवर = 100% λ = Mcr/Mnom100 = 4.4-5.5 शी संबंधित आहे.

व्ही क्रेन मोटर्स AC मोड हा ड्युटी सायकल = 40% सह मुख्य रेट केलेला मोड म्हणून घेतला जातो आणि DC मोटर्समध्ये - 60 मिनिटांचा कालावधी असलेला शॉर्ट-टाइम मोड (एकत्र ड्यूटी सायकल = 40% सह). पीव्हीएनओएम = 40% येथे क्रेन आणि मेटलर्जिकल मालिकेच्या इंजिनची नाममात्र शक्ती श्रेणीत आहे: एमटीएफ आणि एमटीकेएफ मालिकेसाठी 1.4-22 किलोवॅट; एमटीकेएन आणि एमटीएन मालिकेसाठी अनुक्रमे 3-37 किलोवॅट आणि 3-160 किलोवॅट; D मालिकेसाठी 2.4-106 kW. D मालिका उडवलेल्या मोटर्स 2.5 ते 185 kW पर्यंत रेट केलेल्या पॉवरसाठी ड्युटी सायकल = 100% सह बनविल्या जातात.

गिलहरी पिंजरा मोटर्समध्ये दोन किंवा तीन स्वतंत्र स्टेटर विंडिंगसह मल्टी-स्पीड डिझाइन असू शकते: 6/12, 6/16 आणि 6/20 ध्रुवांची संख्या असलेली MTKN मालिका आणि PVNOM = 40% वर 2.2 ते 22 kW पर्यंत रेट केलेली पॉवर; 4/12, 4/24 आणि 4/8/24 ध्रुवांची संख्या असलेली MTKF मालिका आणि PVN0M = 25% वर 4 ते 45 kW पर्यंत रेट केलेली पॉवर.2.2 - 200 (220) kW च्या पॉवर रेंजमध्ये असिंक्रोनस क्रेन आणि मेटलर्जिकल मोटर्सच्या नवीन 4MT मालिकेचे उत्पादन 40% च्या कर्तव्य चक्रासह नियोजित आहे.

दोन-मोटर ड्राइव्हचा वापर सूचीबद्ध प्रकारच्या इलेक्ट्रिक मशीन्सच्या अनुप्रयोगाची श्रेणी दुप्पट करतो. मोठ्या आवश्यक शक्तींसह, A मालिका, AO, AK, DAF, इत्यादीच्या असिंक्रोनस मोटर्स वापरल्या जातात, तसेच त्याच P मालिकेतील DC मोटर्स विशेष बदलांमध्ये, उदाहरणार्थ, PE, MPE च्या उत्खननकर्त्यांसाठी आवृत्तीमध्ये, लिफ्ट एमपी एल इ. साठी.

क्रेन आणि मेटलर्जिकल मालिकेसाठी इंजिनांची निवड अगदी सोप्या पद्धतीने केली जाते जेव्हा त्याचे वास्तविक कार्य शेड्यूल अंजीरमध्ये दर्शविलेल्या नाममात्रांपैकी एकाशी जुळते. 1. कॅटलॉग आणि संदर्भ पुस्तके PV-15, 25, 40, 60 आणि 100% वर मोटर रेटिंग सूचीबद्ध करतात. म्हणून, जेव्हा ड्राइव्ह रेट केलेल्या सायकलवर स्थिर स्थिर लोड Pst सह चालते, तेव्हा PNOM > Rst या स्थितीतून कॅटलॉगमधून सर्वात जवळची शक्ती असलेली मोटर निवडणे कठीण नाही.

तथापि, वास्तविक चक्र सामान्यतः अधिक जटिल असतात, सायकलच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये इंजिनचा भार भिन्न असतो आणि स्विचिंगची वेळ नाममात्रपेक्षा भिन्न असते. अशा परिस्थितीत, इंजिनची निवड समतुल्य शेड्यूलनुसार केली जाते, अंजीरमधील नाममात्रांपैकी एकाशी संरेखित केली जाते. 1. या उद्देशासाठी, कायमस्वरूपी समतुल्य हीटिंग लोड प्रथम वैध PST वर निर्धारित केला जातो, जो नंतर मानक PST0M स्विच-ऑन कालावधीसाठी पुनर्गणना केला जातो. गुणोत्तर वापरून पुनर्गणना केली जाऊ शकते:

गुणोत्तर अंदाजे आहेत कारण ते कर्तव्य चक्रातील बदलासह बदलणारे आणि इंजिन गरम करण्यावर लक्षणीय परिणाम करणारे दोन महत्त्वाचे घटक विचारात घेत नाहीत.

तांदूळ. १.इंटरमिटंट ड्युटीसाठी मोटरचे रेट केलेले ड्युटी सायकल.

पहिला घटक म्हणजे मोटरमध्ये सतत होणार्‍या नुकसानीमुळे सोडण्यात येणारे उष्णतेचे प्रमाण… पीव्ही जसजसे वाढते तसतसे उष्णतेचे हे प्रमाण वाढते आणि पीव्ही कमी झाल्यावर कमी होते. त्यानुसार, जेव्हा आपण मोठ्या फोटोव्होल्टेइक उपकरणाकडे जाता तेव्हा हीटिंग वाढते आणि उलट.

दुसरा घटक म्हणजे इंजिनची वायुवीजन परिस्थिती. सेल्फ-व्हेंटिलेशनसह, कामाच्या कालावधीत थंड होण्याची स्थिती विश्रांतीच्या कालावधीपेक्षा कित्येक पटीने चांगली असते. म्हणून, पीव्हीच्या वाढीसह, कूलिंगची स्थिती सुधारते, घटतेसह, ते खराब होतात.

या दोन घटकांच्या प्रभावाची तुलना केल्यास, आम्ही असा निष्कर्ष काढू शकतो की ते विरुद्ध आहे आणि काही प्रमाणात परस्पर भरपाई केली जाते. म्हणून, आधुनिक मालिकेसाठी, अंदाजे गुणोत्तरे जलविद्युत केंद्राच्या सर्वात जवळच्या नाममात्र शुल्क चक्राच्या पुनर्गणनेसाठी वापरल्यास ते बर्‍यापैकी योग्य परिणाम देतात.

इलेक्ट्रिक प्रोपल्शनच्या सिद्धांतावरून हे ज्ञात आहे की मोटरच्या निवडीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सरासरी तोटा आणि समतुल्य मूल्यांच्या पद्धती पडताळणी स्वरूपाच्या असतात, कारण त्यांना पूर्वी निवडलेल्या मोटरच्या अनेक पॅरामीटर्सचे ज्ञान आवश्यक असते. प्राथमिक निवड करताना, एकाधिक त्रुटी टाळण्यासाठी, विशिष्ट यंत्रणेची वैशिष्ट्ये विचारात घेणे आवश्यक आहे.

चक्रीय क्रियेच्या सामान्य औद्योगिक यंत्रणेसाठी, आपण मोटर प्रीसेलेक्शनची तीन सर्वात सामान्य प्रकरणे निर्दिष्ट करू शकता:

1. यंत्रणेचे कर्तव्य चक्र सेट केले आहे आणि डायनॅमिक लोड्सचा इंजिन गरम करण्यावर नगण्य प्रभाव पडतो.

2. यंत्रणेचे चक्र सेट केले आहे, आणि डायनॅमिक लोड्सचा इंजिन हीटिंगवर लक्षणीय परिणाम होतो.

3. यंत्रणेचे चक्र कार्याद्वारे निर्धारित केले जात नाही.

पहिली केस कमी जडत्व असलेल्या यंत्रणांसाठी सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण आहे - एकल-वापर लिफ्टिंग आणि ट्रॅक्शन विंच. स्टार्ट-अप कालावधी tp आणि स्थिर-स्थिती ऑपरेशनच्या कालावधीची तुलना करून इंजिन हीटिंगवर डायनॅमिक लोड्सच्या प्रभावाचे मूल्यांकन केले जाऊ शकते.

tп << tyct केल्यास मोटारची निवड ड्राइव्ह लोड आकृतीनुसार केली जाऊ शकते. या लोड आकृतीनुसार, सरासरी लोड टॉर्क आधी दिलेल्या सूत्रांद्वारे निर्धारित केला जातो, तो जवळच्या रेट केलेल्या ड्यूटी सायकलमध्ये पुन्हा मोजला जातो आणि नंतर आवश्यक इंजिन पॉवर दिलेल्या ऑपरेटिंग स्पीडवर निर्धारित केली जाते ωρ:

या प्रकरणात, सूत्रामध्ये kz = 1.1 ÷ 1.5 सुरक्षा घटक सादर करून डायनॅमिक भारांच्या प्रभावाचे अंदाजे खाते केले जाते. tp/tyct चे प्रमाण जसजसे वाढते तसतसे, tp/tyct0.2 — 0.3 वर ते अधिक आहे असे गृहीत धरून सुरक्षा घटक अंदाजे वाढला पाहिजे.

पूर्व-निवडलेली मोटर इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या सिद्धांतानुसार, तसेच स्थितीतील ओव्हरलोड क्षमतेनुसार एका पद्धतीद्वारे गरम करण्यासाठी तपासली जाणे आवश्यक आहे:

जेथे Mdop हा स्वीकार्य अल्प-मुदतीचा ओव्हरलोड क्षण आहे.

डीसी मोटर्ससाठी, टॉर्क कलेक्टरवरील सध्याच्या कम्युटेशन अटींद्वारे मर्यादित आहे:

जेथे कॅटलॉग डेटानुसार λ ही मोटरची ओव्हरलोड क्षमता आहे.

एसिंक्रोनस मोटर्ससाठी, Mdop निर्धारित करताना, मुख्य व्होल्टेज 10% ने कमी करण्याची शक्यता विचारात घेणे आवश्यक आहे. गंभीर क्षण असल्याने Mcr हा ताणाच्या वर्गाच्या प्रमाणात आहे

याव्यतिरिक्त, टॉर्क सुरू करून गिलहरी-पिंजरा इंडक्शन मोटर्स तशाच प्रकारे तपासल्या पाहिजेत.

दुसरे प्रकरण मोठ्या जडत्वीय वस्तुमान असलेल्या यंत्रणांचे वैशिष्ट्य आहे - हालचाल आणि रोटेशनची जड आणि उच्च-गती यंत्रणा, परंतु हे उच्च प्रारंभिक वारंवारतेसह इतर प्रकरणांमध्ये देखील लक्षात येऊ शकते.

येथे, क्षणिक वेळ आणि स्थिर-स्थिती ऑपरेशनची तुलना करून डायनॅमिक भारांच्या प्रभावाचे मूल्यांकन केले जाऊ शकते. जर ते सामंजस्य किंवा tp> चातुर्य असेल तर, इंजिन पूर्वनिवड केलेले असतानाही डायनॅमिक लोड्सकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही.

या प्रकरणात, प्राथमिक निवडीसाठी, मोटरचा अंदाजे लोड आकृती तयार करणे आवश्यक आहे, वर्तमान सेटिंग्जशी साधर्म्य ठेवून, त्याच्या जडत्वाचा क्षण. Jdw << Jm असल्यास, Jdw च्या मूल्यातील त्रुटीचा निवडीच्या अचूकतेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडू शकत नाही, आणि त्यानंतरची पडताळणी गणना प्रत्येक बाबतीत आवश्यक स्पष्टीकरण देते.

शेवटी, तिसरे प्रकरण सार्वत्रिक उद्देशाच्या यंत्रणेचे वैशिष्ट्य आहे, ज्यासाठी विशिष्ट कार्य चक्र तयार करणे कठीण आहे. याचे उदाहरण म्हणजे कमी भार क्षमतेसह सामान्य ओव्हरहेड ट्रॅव्हलिंग क्रेनची यंत्रणा, जी विविध उत्पादन क्षेत्रात वापरली जाऊ शकते.

अशा प्रकरणांमध्ये इंजिन निवडण्याचा आधार सेटलिंग सायकल असू शकतो, जेथे पहिल्या कार्यरत विभाग tp1 वर इंजिन जास्तीत जास्त लोड MCT1 सह कार्य करते, आणि दुसऱ्या tp2 वर किमान लोड MCT2. हे ज्ञात असल्यास डायनॅमिक लोड्सचा प्रभाव या यंत्रणेच्या मोटरचे हीटिंग लहान असताना, टीपी1 = टीपी2 असे गृहीत धरून आरएमएस (हीटिंगवर समतुल्य) लोड मोमेंट निश्चित करणे शक्य आहे.

दिलेल्या ऑपरेटिंग स्पीडवर आवश्यक इंजिन पॉवर गुणोत्तरानुसार निर्धारित केले जाते

कॅटलॉगनुसार मोटारची निवड Ptr < Pnom या यंत्रासाठी PVnom सेट समाविष्ट करण्याच्या गणना केलेल्या कालावधीनुसार केली जाते.

क्रेन यंत्रणेसाठी, नियम त्यांच्या ऑपरेटिंग शर्तींच्या संपूर्णतेद्वारे निर्धारित केलेल्या ऑपरेशनच्या खालील पद्धती स्थापित करतात:

• प्रकाश — L (PVNOM == 15 ÷ 25%, प्रति तास प्रारंभांची संख्या h <60 1 / h),

• मध्यम — C (PVNOM = 25 — 40%, h <120 1 / h),

• भारी — T (PVNOM = 40%, h < 240 1 / ता)

• खूप जड — HT (DFR = 60%, h < 600 1 / h).

• विशेषतः जड — OT (ड्यूटी सायकल = १००%, h> 600 1 / h).

या डेटाची उपलब्धता, सांख्यिकीय सामग्रीवर आधारित, आवश्यक असल्यास, वरील गणना केल्याप्रमाणे, यंत्रणेचे सशर्त चक्र निर्दिष्ट करण्यास अनुमती देते. खरे तर कामाची वेळ ठरलेली असते

जे वरील चर्चा केलेल्या पहिल्या दोन प्रकरणांप्रमाणेच इंजिनला पूर्व-निवडण्याची परवानगी देते. हे विशेषतः महत्वाचे आहे जेव्हा इंजिन हीटिंगवर डायनॅमिक भारांचा प्रभाव महत्त्वपूर्ण मानला जाऊ शकतो.