循環動作機構電機的選擇

具有循環動作的電動執行器以周期性模式運行，其特徵是電動機的頻繁啟動和停止。從電驅動理論課程可知，瞬態過程中的能量損失直接取決於電驅動的轉動慣量J∑，如果排除慣性機構，其主要部分是轉動慣量電機 Jdv。因此，在切斷模式下，希望使用在所需功率和角速度下可能具有最小慣性矩 Jdv 的電機。

根據加熱條件，電機在間歇運行時的允許負載比連續運行時高。從放大開始時 靜載電機 還必須提高啟動轉矩，使其超過靜態轉矩所需的動態轉矩值。因此，間歇運行比長期運行需要更大的電機過載能力。高過載能力的要求還取決於克服因負載分離、土壤開挖等引起的短期機械過載的需要。

最後，發動機間歇運行的加熱和冷卻條件與連續運行不同。這種差異在自通風發動機中尤為明顯，因為進入發動機的冷卻空氣量取決於其速度。在瞬態和暫停期間，發動機的散熱會受損，這對允許的發動機負載有重大影響。

所有這些條件決定了在具有循環動作機制的電驅動器中使用特殊電機的必要性，這些電機的標稱負載是周期性的，具有一定的標稱佔空比

其中 Tp 和 se — 分別是工作時間和暫停時間。

在間歇模式下，在額定負載下運行時，發動機溫度在允許值附近波動，運行時升高，暫停時降低。很明顯，與允許溫度的偏差越大，給定 PV Tq = Tp + se 下的循環時間越長，發動機加熱時間常數 Tn 越小。

對於可能的最高發動機溫度限制，限制允許的循環時間。對於間歇運行的家用發動機，允許的循環時間設置為 10 分鐘。因此，這些電機是為一個佔空比設計的，其標準佔空比圖（佔空比 = 15、25、40 和 60 和 100%）如圖 1 所示。 1.隨著佔空比的增加，電機的額定功率降低。

本行業生產多個系列的間歇負載電機：

— MTKF 系列鼠鼠轉子和 MTF 系列相轉子異步起重機；

— 類似的冶金系列 MTKN 和 MTN；

— DC 系列 D（DE 系列挖掘機版本）。

指定係列的電機的特點是具有細長轉子（電樞）的形狀，可減少轉動慣量。為了減少瞬態過程中定子繞組中釋放的損耗，MTKF 和 MTKN 系列電機具有增加的標稱滑差 sHOM = 7 ÷ 12%。起重機和冶金系列電機的過載能力為 2.3 — 3 在佔空比 = 40% 時，在佔空比 = 100% 對應於 λ = Mcr / Mnom100 = 4.4-5.5。

V 起重機電機 交流模式作為主要的額定模式，佔空比 = 40%，在直流電機中 - 持續時間為 60 分鐘的短時模式（連同佔空比 = 40%）。起重機和冶金系列發動機在 PVNOM = 40% 時的額定功率範圍為：MTF 和 MTKF 系列為 1.4-22 kW； MTKN和MTN系列分別為3-37 kW和3-160 kW； D 系列為 2.4-106 kW. D 系列吹塑電機的額定功率為 2.5 至 185 kW，佔空比 = 100%。

鼠籠式電機可以採用多速設計，具有兩個或三個獨立的定子繞組：MTKN 系列，極數為 6/12、6/16 和 6/20，PVNOM = 40% 時額定功率為 2.2 至 22 kW； MTKF 系列，極數為 4/12、4/24 和 4/8/24，額定功率為 4 至 45 kW，PVN0M = 25%。計劃生產功率範圍為 2.2 — 200 (220) kW、佔空比為 40% 的新型 4MT 系列異步起重機和冶金電機。

雙電機驅動的使用使所列電機類型的應用範圍擴大了一倍。由於需要大功率，使用A系列、AO、AK、DAF等異步電機，以及相同P系列的直流電機進行專門修改，例如PE、MPE挖掘機版本，用於電梯 MP L 等

起重機和冶金系列發動機的選擇最簡單的是在其實際工作計劃與圖 1 所示的其中一個標稱計劃一致的情況下進行。 1. 目錄和參考書列出了 PV-15、25、40、60 和 100% 的電機額定值。因此，當驅動器在額定循環下以恆定靜態負載 Pst 運行時，不難從 PNOM > Rst 的條件下從目錄中選擇功率最接近的電機。

然而，實際循環通常更複雜，循環不同部分的發動機負載不同，切換時間也與標稱時間不同。在這種情況下，發動機的選擇是根據等效的時間表進行的，與圖 1 中的一個標稱發動機一致。 1. 為此，首先在有效 PST 下確定永久等效熱負荷，然後將其重新計算為標準 PST0M 接通持續時間。可以使用以下比率進行重新計算：

這些比率是近似值，因為它們沒有考慮兩個隨佔空比變化而變化並顯著影響發動機加熱的重要因素。

米。 1.電機間歇工作的額定工作循環。

第一個因素是由於恆定損耗而在電機中釋放的熱量……該熱量隨著 PV 的增加而增加，隨著 PV 的下降而減少。因此，當您使用大型光伏設備時，熱量會增加，反之亦然。

第二個因素是發動機的通風條件。自通風，工作時的降溫條件比休息時好幾倍。因此，隨著 PV 的增加，冷卻條件會改善，隨著 PV 的減少，它們會惡化。

比較這兩個因素的影響，我們可以得出結論，它是相反的，在一定程度上是相互補償的。因此，對於現代系列，如果僅將近似比率用於重新計算最接近水電站的標稱佔空比，則近似比率會給出相當正確的結果。

從電力推進理論可知，用於選擇電機的平均損耗和等效值方法具有驗證性質，因為它們需要了解先前選擇的電機的許多參數。在進行初步選擇時，為了避免出現多重錯誤，需要考慮到特定機構的特點。

對於循環動作的一般工業機構，您可以指定電機預選的三種最典型的情況：

1、機構的佔空比設定，動態負載對發動機發熱的影響可以忽略不計。

2. 機構的循環已設定，已知動態負載會顯著影響發動機加熱。

3、機制的循環不是由任務決定的。

第一種情況最典型的是低慣性質量的機構——一次性提升和牽引絞車。可以通過比較啟動持續時間 tp 與穩態運行持續時間來評估動態負載對發動機加熱的影響。

如果 tп << tyct，則可根據變頻器負載圖選擇電機。根據此負載圖，平均負載扭矩由前面給出的公式確定，重新計算到最接近的額定佔空比，然後確定在給定的工作速度ωρ下所需的發動機功率：

在這種情況下，通過在公式中引入安全係數 kz = 1.1 ÷ 1.5 來近似考慮動載荷的影響。隨著比率 tp / tyct 的增加，安全係數應該大約增加，假設在 tp / tyct0.2 — 0.3 時它更多。

必鬚根據電驅動理論通過其中一種方法檢查預選電機是否發熱，以及來自以下條件的過載能力：

其中 Mdop 是允許的短期過載力矩。

對於直流電機，扭矩受集電極電流換向條件的限制：

其中 λ 是目錄數據中電機的過載能力。

對於異步電動機，在確定Mdop時，需要考慮將電源電壓降低10%的可能性。由於臨界力矩 Mcr 與應力的平方成正比，則

此外，鼠籠式感應電動機應以相同的方式通過啟動扭矩進行檢查。

第二種情況是慣性質量大的機構的特點——運動和旋轉的重型和高速機構，但在其他啟動頻率高的情況下也可以實現。

在這裡，可以通過比較瞬態時間和穩態運行來評估動態負載的影響。如果它們是可比較的或 tp > tact，則即使在預選發動機時也不能忽略動態負載。

在這種情況下，有必要為初步選擇構建電機的近似負載圖，通過類比當前設置設置其轉動慣量。如果 Jdw << Jm，Jdw 值的錯誤不會對選擇的正確性產生重大影響，而且隨後的驗證計算會在每種情況下給出必要的說明。

最後，第三種情況是通用機制的特點，難以建立特定的工作週期。這方面的一個例子是具有低負載能力的普通橋式起重機的機構，可用於各種生產區域。

在這種情況下選擇發動機的基礎可以是穩定循環，其中在第一個工作部分 tp1 發動機以最大負載 MCT1 工作，在第二個 tp2 以最小負載 MCT2 工作。如果已知動態負載的影響該機構的電機發熱很小，可以確定 rms（等效發熱）負載力矩，假設 tp1 = tp2

在給定的運行速度下所需的發動機功率由比率決定

根據目錄選擇電機是根據條件 Ptr < Pnom 在計算的包括為機構設置的 PVnom 的持續時間內進行的。

對於起重機機構，規則建立了以下操作模式，由其整體操作條件決定：

• light — L (PVNOM == 15 ÷ 25%, 每小時啟動次數 h <60 1 / h),

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

• 重 — T (PVNOM = 40%, h < 240 1 / h)

• 非常重 — HT (DFR = 60%, h < 600 1 / h)。

• 特別重 — OT（佔空比 = 100%，h> 600 1 / h）。

這些數據的可用性，基於統計材料，允許在必要時指定機制的條件循環，如上計算所接受。其實上班時間是固定的

這允許以與上面討論的前兩種情況相同的方式預先選擇引擎。當可以假定動態負載對發動機加熱的影響很大時，這一點尤為重要。