CCI20111111178

Do omówionych warunków mogą niekiedy dojść jeszcze dodatkowe, na przykład dotyczące czasu rozruchu.

16.3. Dobór mocy silnika

Przy obciążeniu stałym moc silnika można określić posługując się wzorem wyrażającym moc w zależności od momentu oporu maszyny napędzanej. Moc znamionowa silnika przy bezpośrednim sprzęgnięciu wału silnika z wałem maszyny napędzanej wyniesie

•n-

(16-1)

gdzie: P_zn -— moc znamionowa silnika w kW,

M_op —■ moment oporu maszyny napędzanej w kGm, n_zn — znamionowa prędkość obrotowa silnika w obr/min.

Gdy silnik napędza maszynę roboczą za pośrednictwem przekładni mechanicznej, w obliczeniach należy uwzględnić straty mocy w przekładni. Dokonuje się tego przez wprowadzenie pojęcia momentu M_w na wale silnika wyznaczonego wzorem

M_w = ^S-    (16-2)

^ * ([m

gdzie: i — przełożenie przekładni, x\_m — sprawność przekładni.

Moc znamionowa silnika napędzającego za pomocą przekładni wyrazi się wzorem

(16-3)

■Mw' W-z n _ M₀p • Tizn

975 975'Yjnj'i

Po wyznaczeniu mccy dobiera się silnik z katalogu w ten sposób, aby jego moc znamionowa była co najmniej równa lub nieco przewyższała wartość mocy obliczonej.

Zdarza się nieraz, że zadane obciążenie silnika jest wyrażone nie momentem oporu maszyny napędzanej, lecz siłą F i prędkością v, wówczas moc silnika oblicza się ze wzoru

P

zn

F-v

102-r;_m

(16-4)

gdzie: P_zn — moc znamionowa silnika w kW,

F — siła działająca w kG, v — prędkość m/s,

i<]m — sprawność mechaniczna przekładni.

Przykład 16.1. Dobrać trójfazowy silnik indukcyjny do napędu wentylatora. Największy moment oporu wentylatora M_op = 33,8 kGm. Prędkość obrotowa wentylatora n_zn = 1430 obr/min, napięcie sieci 220/380 V.

Moc silnika wyznaczymy ze wzoru (16-1)

Pzn

Mop'Tlzn

975

33,8 • 1430 975

= 49,7 kW

Ze względu na stałość prędkości obrotowej wentylatora dobieramy trójfazowy silnik indukcyjny klatkowy o mocy znamionowej P_zn = 50 kW, n_zn co 1450 obr/min, na napięcie U = 220/380 V o pracy ciągłej C.

Przykład 16.2. Obliczyć moc trójfazowego silnika indukcyjnego, który ma napędzać dźwig do podnoszenia ciężaru o wadze 2 t z prędkością v -= 0,45 m/s. Przenoszenie ruchu odbywa się za pośrednictwem przekładni ślimakowej o sprawności mechanicznej r]_m ⁼ 0,7. Prędkość obrotowa wału ślimaka n = 700 otor/min.

Moc silnika obliczymy, posługując się wzorem (16-4)

Pz, =

F-v

2000-0,45

102-0,7

= 12,6 kW

Dobieramy trójfazowy silnik indukcyjny klatkowy o mocy znamionowej P_zn = 14 kW i synchronicznej prędkości obrotowej n_s — 750 obr/min o pracy -przerywanej P.

Przy obciążeniu zmiennym stosuje się szereg metod do oznaczania mocy silnika. Rozpatrzmy przybliżoną metodę określania prądu równoważnego (lub zastępczego). Prądem równoważnym I_z nazywamy prąd o stałej wartości, który, płynąc przez silnik w czasie jego pracy, wydzieli w nim tę samą ilość ciepła co i prąd płynący przez silnik przy zmiennym obciążeniu w ciągu tego samego czasu. Do wyznaczenia prądu równoważnego musimy mieć wykres zmienności natężenia tego prądu w ciągu okresu pracy silnika. Rys. 16-1 przedstawia wykres przebiegu zmienności obciążenia prądowego silnika. Okres pracy silnika t_c jest podzielony na odcinki czasu tj, t₂, t₃, t₄, t₅, w ciągu których można założyć, że silnik będzie pobierał prąd o nie zmieniającym się natężeniu I_x, I₂, h> h> h-

351