- Kiểm nghiệm theo điều kiện khởi động: MKĐ ≥ Mco.
4.2 CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH.
ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH.
Ngày nay các hệ truyền động điều chỉnh được sử dụng rất phổ biến. Việc tính chọn công suất động cơ truyền động cho các hệ này còn phải kèm theo yêu cầu kiểm nghiệm khả năng làm việc của nó khi tốc độ được điều chỉnh khác giá trị định mức. Việc tính chọn công suất động cơ truyền động cho hệ truyền động điều chỉnh như sau:
Giả thiết: Cho trước loại máy sản xuất, đồ thị phụ tải, dải điều chỉnh tốc độ… Các bước tiến hành để chọn công suất động cơ gồm:
• Chọn công suất động cơ theo điều kiện phát nóng ở tốc độ định mức
∑∑ ∑ = = × = n i i n i i i đt t t P P 1 1 2
• Kiểm nghiệm điều kiện quá tải: Mcp ≥ Mmax pt
• Kiểm nghiệm điều kiện khởi động: MKĐ ≥ Mco.
• Kiểm nghiệm theo điều kiện điều chỉnh tốc độ:
- Dựng đặc tính cơ của máy sản xuất Mc = f(ω) hoặc Pc = f(ω) trong toàn dải điều chỉnh từ ωmin ÷ ωmax.
- Dựng đặc tính tải cho phép của động cơ khi điều chỉnh Mt.cp = f(ω) hoặc Pt.cp = f(ω) trong dải điều chỉnh nêu trên.
- So sánh hai đường đặc tính:
+ Nếu hai đặc tính Mc(ω) và Mt.cp(ω) trùng nhau: Động cơ hoàn toàn thỏa mãn, nó sẽ làm việc tối ưu về phát nóng trong toàn bộ dải điều chỉnh (hình 4.3 a).
+ Nếu đặc tính Mt.cp(ω) nằm ngoài đặc tính Mc(ω), tức Mt.cp>Mc trong toàn bộ dải điều chỉnh tốc độ, động cơ luôn luôn bị non tải. Trên hình 4.3 b, động cơ chỉ làm việc hợp lý về phát nóng duy nhất ở tốc độ ωmin, ở đó Mt.cp = Mc.
+ Nếu Mt.cp(ω) < Mc(ω) như trên hình 4.3 c, động cơ luôn bị quá tải với tất cả các tốc độ (trừ tốc độ ωmax).
+ Nếu Mt.cp(ω) cắt Mc(ω) như hình 4.3 d, động cơ chỉ làm việc hợp lý ở tốc độ ω1. Ở các cấp tốc độ ω < ω1 động cơ bị quá tải, còn khi ω > ω1 động cơ lại bị non tải.
Như vậy, trừ trường hợp trên hình 4.3 a, các trường hợp khác đều coi như không đạt về điều kiện điều chỉnh tốc độ. Để khắc phục, phải hiệu đính như sau:
- Chọn lại phương pháp điều chỉnh tốc độ, sao cho đặc tính Mt.cp(ω) của động cơ giống hoặc trùng với đặc tính Mc(ω) của máy sản xuất.
- Chọn lại động cơ có công suất phù hợp, sao cho không bị quá tải hoặc bị non tải trong dải điều chỉnh.
Hình 4. 3 So sánh đặc tính tải cho phép của động cơ (Mtcp) và đặc tính cơ của máy sản xuất (Mc)
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Chọn động cơ cho hệ truyền động điện là gì? Vì sao người ta quan tâm đến công suất của động cơ hơn các đại lượng khác?
2. Căn cứ quá trình phát nóng và nguội lạnh của động cơ, người ta chia động cơ thành mấy chế độ làm việc? Đặc điểm làm việc của động cơ ở từng loại chế độ làm việc đó?
3. Hãy nêu các điều kiện cần và đủ để động cơ truyền động được cho phụ tải? Theo đó việc chọn công suất động cơ được thực hiện ra sao?
4. Các bước tính chọn công suất động cơ truyền động cho phụ tải biến đổi làm việc ở chế độ dài hạn không yêu cầu thay đổi tốc độ trong quá trình làm việc?
5. Các bước tính chọn công suất động cơ truyền động cho phụ tải biến đổi làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại không yêu cầu thay đổi tốc độ trong quá trình làm việc? 6. Các bước tính chọn công suất động cơ truyền động cho phụ tải biến đổi làm việc ở chế độ dài hạn, ngắn hạn lặp lại có yêu cầu thay đổi tốc độ trong quá trình làm việc?
BÀI TẬP
1. Người ta dùng động cơ không đồng bộ 3pha rô to lồng sóc có số liệu:
Pđm= 15KW; Y/Δ-380/220 V =; nđm= 1460 vòng/phút; cos ϕđm=0,82; η=0,8; λqt=2,3 để truyền động cho quạt thông gió của phân xưởng đúc gang.Biết tốc độ quay định mức của quạt là nqđm=1460 vòng/phút và ứng với tốc độ nq = 260 vòng/phút thì mô men của quạt là Mq= 3,23 N.m. Theo anh (chị) việc sử dụng như vậy có thể chấp nhận được không?
2. Một máy sản xuất làm việc với tốc độ nyêucầu = 1440 vòng/phút, có đồ thị phụ tải tĩnh như trong bảng 4.3:
Bảng 4.3
Mc (Nm) 80 46 26 80 ...
t(s) 19 21 45 19 ...
a. Người ta dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc kiểu A0 – 52 – 4 có
Pđm= 7 KW; nđm=1440 vòng/phút; λqt= 2,3 để truyền động cho máy sản xuất trên có được không?
b. Căn cứ bảng thông số kỹ thuật động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc do Công ty chế tạo máy điện Việt Nam – Hung ga ri hãy chọn một động cơ truyền động được cho máy sản xuất trên?
3. Một máy công tác làm việc với tốc độ nyêucầu =735 vòng/phút, có đồ thị phụ tải tĩnh như trong bảng 4.4::
Bảng 4.4
Pc (KW) 12 7 4 9 12 ...
t (s) 5 10 15 20 5 ...
a. Người ta dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc kiểu A0 – 52 – 6 có Pđm= 7 KW; nđm=735 vòng/phút; Kqt= 2,2 để truyền động cho máy sản xuất trên có được không?
b. Căn cứ bảng thông số kỹ thuật động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc do Công ty chế tạo máy điện Việt Nam – Hung ga ri hãy chọn một động cơ truyền động được cho máy sản xuất trên?
4. Xác định công suất của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây quấn truyền động cho cần trục, nâng cố định vật nặng G = 2 tấn, tốc độ nâng vật v = 0,45 m/s. Hiệu suất truyền động η = 0,7; nyc = 950 vòng/phút ; tlv = 60 s ; tnghỉ = 180 s. Dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây quấn có Pđm = 14 kW ; nđm = 960 vòng/phút, λqt = 2 ; εt.c
= 15% có được không?
5. Máy công tác làm việc ngắn hạn lặp lại, có đồ thị phụ tải tĩnh cho như trong bảng 4.5 . Máy công tác có nyc = 950 vòng/phút. Người ta dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây quấn có Pđm = 14 KW ; λqt = 2,3 ; nđm = 950 vòng/phút, λk.đ = 1.8 ; εt.c
= 25% có được không ? Biết động cơ khởi động có tải ngay. Bảng 4.5
Pc [Kw] 12 8 14 0 12 …
t [s] 40 25 25 150 40 …
6. Dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc có Pđm = 12Kw; nđm = 940 vòng/phút, λq.t = 2, εt.c = 40% truyền động cho máy sản xuất có đồ thị phụ tải tính trong bảng 4.6. Hãy kiểm tra công suất động cơ, biết nyc = 900vòng/phút, khởi động không tải.
Bảng 4.6
Pc [Kw] 10 14 16 0 9 12 10 14 0 10 14 …
t [ph] 2 1 1 8 3 1 2 1 10 2 1 …
7. Một băng tải than làm việc liên tục, cứ mỗi phút có lượng than là 2 tấn được chuyển từ sàn than lên phễu than, cao 15m. Hiệu suất truyền động là 0,5. Trục quay truyền lực có tốc độ 730 vòng/phút. Căn cứ bảng thông số kỹ thuật động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc do Công ty chế tạo máy điện Việt nam – Hung ga ri hãy chọn một động cơ truyền động được cho băng tải than trên ?
8. Tìm công suất cần thiết để thang máy có thể nâng được tải trọng G = 3,5 tấn, với tốc độ v = 0,25 m/s, trọng lượng bản thân thang máy là G0 = 1,5 tấn, trong 2 trường hợp:
a. Thang máy làm việc với đối trọng G1=2 tấn.
b. Thang máy không có đối trọng, biết hiệu suất truyền động là 0,5?
9. Một máy công tác làm việc với có tốc độ nyc = 485 vòng/phút, có đồ thị phụ tải tĩnh như bảng 4.7
Bảng 4.7
Mc [Nm] 150 0 150 …
t [s] 35 6 35 …
Dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc có thông số : Pđm = 12Kw ; nđm = 485 vòng/phút ; εt.c = 15% ; λq.t = 2 để truyền động cho máy công tác trên có thỏa mãn không ?
10. Một máy khoan tự động có tốc độ quay bầu khoan là nyc = 1380 vòng/phút, làm việc theo chương trình có đồ thị phụ tải tĩnh cho theo bảng 4.8 :
Bảng 4.8
Pc [Kw] 15 14 10 0 15 12 10 0 …
t [ph] 2 3 1 4 2 3 2 4 …
Người ta dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to rãnh sâu có Pđm = 14 KW, λq.t = 2; nđm = nyc ; εt.c = 60% để truyền động cho máy khoan này có được không ? Biết động cơ khởi động lúc không tải . Nếu giữ công suất động cơ không đổi, giảm hệ số tiếp điện của động cơ còn 40% thì có được không?
11. Một máy sản xuất làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại có tốc độ quay yêu cầu là 577 vòng/phút. Công suất cơ trên trục động cơ khi làm việc có các trị số: P1 = 44,8 kW ; P2 = 23,3 kW ; P3 = 11,2 kW ; P4 = 3,4 kW, tương ứng với những khoảng thời gian :t1 =36,4 s ; t2 = 36,4 s ; t3 = 21,2 s ; t4 = 21,2 s. Thời gian nghỉ của động cơ: tn = 124,8 s. Có thể dùng động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc kiểu MT – 62 – 10 có các tham số : Pđm = 45 kW ; nđm = 577 vòng/phút ; εt.c = 25%, λq.t = 3,2 truyền động cho máy sản xuất trên được không ?