Подбор вентиляторов определение мощности электродвигателя

Расчет мощности и выбор электродвигателей для вентиляционной установки

Вентиляционные установки промпредприятий выполняет обычно вентиляторами центробежного типа. Мощность приводного электродвигателя находится по формуле:

где — коэффициент запаса

Q — производительность вентиляционной установки

— Па – напор (давление) газа

— кпд вентилятора, м.б. принято

— кпд механической передачи ( )

Производительность вентиляционной установки определяется в зависимости от объема помещения V и требуемой кратности объема воздуха в час :

Вентиляторы создают перепад давления

В качестве приводных электродвигателей выбирают обычно асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, т.к. регулирования скорости в большинстве случаев не требуется.

Выбираем электродвигатели вентиляционной установки для помещения 48м×32м×9м, которые должны обеспечить 1,5кратный обмен воздуха в час и создать напор .

Принимаем ; 0,95;

Выбираем для вентиляционной установки 4 приводных электродвигателя мощностью по 4кВт каждый. Технические данные двигателей заносим в табл.3.1

Табл.3.1 Технические данные двигателей

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	сos	, %
4А100L4УЗ	0,84

1. Выбор и расчет грузоподъемного механизма

Грузоподъемные устройства служат для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния. Внутри цехов промышленных объектов могут применяться мостовые краны, кран-балки, тельферы и т.д.

Статическая мощность на валу двигателя в установившемся режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза по вертикали и на преодоление потерь на трение:

где G – сила тяжести поднимаемого груза, Н

— сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н

при расчете принять

η– кпд подъемного механизма, при подъеме полного груза η=0,8

— скорость подъема груза м/с

Произведем выбор электродвигателя для мостового крана грузоподъемностью 9 тонн

Скорость подъема принимаем м/с

Выбираем крановой электродвигатель, технические характеристики которого заносим в табл.4.1

Табл.4.1 Технические характеристики кранового электродвигателя

Тип двигателя	кВт	ПВ %	об/мин	cos	%	А
МТF411-6	0,73	83,5	133,43

Рис.3Двигатель подъема мостового крана. Схема электрическая принципиальная

KA1 – токовое реле;

YB – электромагнитный тормоз;

FU1 ÷ FU3 – предохранители;

Р1, Р2, Р3 – пусковые реостаты;

R1, R2 – резисторы;

KV1 – реле нулевой защиты;

SQ1, SQ2 – выключатели;

KK1 – тепловое реле;

KT1, КТ2 – реле времени последних двух ступеней;

KM1, КМ3 – контакторы направления;

КМ2 – контактор ножного выключателя;

КМ4, КМ5 – контакторы торможения;

КТ3 – реле времени торможения;

SQ3, SQ4 – ножные выключатели;

КМ6 – контактор форсировки включения тормоза;

КМ7 – контактор включения тормоза;

КМ8 ÷ КМ11 – контакторы ускорения.

Первое положение, на котором реализуется мини­мальный пусковой момент, служит для выбора слабины троса и подъема малых грузов на пониженной скорости Подъем с малой скоростью тяжелых грузов производится на втором положении. На третьем положении осуществляется первая ступень разгона электродвигателя, причем пусковой ток на этом положении меньше тока уставки максимальных реле. Последние две ступени пуска осуществляются автоматически под контролем реле времени КТ1, КТ2. На положениях спуска обеспечивается регулирование скорости двигателя в режимах; противовключения на первом и втором положениях, и однофазного торможения на третьем положении. На четвертом положении, на котором все ступени резисторов выведены, производится спуск грузов с наибольшей скоростью. Первое и второе положения используются в основном для получения малых скоростей спуска грузов, близких к номинальному.

Ступени резисторов в цепи ротора выводятся с помощью контакторов ускорения КМ8—КМ11 и контактора противовключения КМ2.

Режим однофазного торможения предназначен для получения малых скоростей при спуске легких грузов. Используя положения противовключения и однофазного торможения, можно регулировать скорость спуска различных грузов (путем переключения рукоятки командоконтроллера между третьим, вторым и первым положениями) в пределах диапазона 4:1—3:1. Спуск с малой скоростью грузов, не преодолевающих трение в механизме, осуществляется путем переключения между третьим и четвертым положениями. Во избежание подъема груза на положениях торможения противовключением двигатель при прямом ходе командоконтроллера включается только на третьем положении однофазного торможения, когда подъем груза исключен. Схема однофазного торможения собирается при включении контакторов КМ4, КМ5 в цепи статора и контактора ускорения КМ8 в цепи ротора. Для исключения одновременного включения контакторы однофазного торможения противовключеиия КМ2, направления КМ4 и КМ5, а также контакторы направления КМ1 и КМ3 соответственно попарно механически сблокированы. В контроллерах с цепью управления на переменном токе эти контакторы сблокированы еще и электрически. При установке заведомо тяжелых грузов с тем, чтобы не получилось недопустимо большойскорости на третьем положении, можно сразу обеспечить включение первого или второго положения спуска, нажав педаль спуска тяжелых грузов SQ3, SQ4.

Во всех схемах магнитных контроллеров предусмотрено (с помощью контактора КМ7) включение электромагнитного тормоза YB для обеспечения механического торможения до полной остановки. При этом в схемах магнитных контроллеров КС допускается применение тормозных магнитов переменного и постоянного тока. В последнем случае выполняется форсировка включения тормоза, осуществляемая контактором КМ6 и реле КК. Реле КК настраивается на срабатывание при токе, равном номинальному току холодной катушки электромагнита тормоза при ПВ = 25%. При переводе рукоятки командоконтроллера с положений спуска в нулевое по­ложение (при нажатой педали па первом и втором по­ложениях) или с четвертого (или третьего) положения спуска в нулевое, первое или второе положения (педаль SQ3, SQ4 — не нажата) обеспечивается наряду с механическим и электрическое торможение в течение времени, определяемого выдержкой времени реле КТ3. На это время собирается схема, соответствующая второму положению спуска.

Во избежание чрезмерных скоростей в аварийных режимах выдержка времени реле КТ3 должна быть не более 0,5 с. Для получения торможения (при не нажатой педали SQ3, SQ4), соответствующего второму положению спуска, в схемах контроллеров КС предусмотрено включение в цепь катушки контактора КП размыкающих контактов нож­ного выключателя SQ3, SQ4. Совмещение механического и электрического торможения повышает надежность и исключает просадку груза. В контроллерах на номинальный ток 400А для сни­жения нагрузки в контактах контакторов цепи ротора предусмотрено параллельное включение резисторов. Такое же включение предусматривается также и в контроллерах на 250 А в случае, если нагрузка превышает допустимую для контакторов ротора, которые во всех типах магнитных контроллеров используются на номинальный ток 160 А.

В схеме предусмотрена нулевая, максимальная и конечная защиты. Максимальная защита, выполняемая реле КА, настраивается на срабатывание при токе 250% номи­нального в контроллерах без однофазного торможения и при токе 270%—в контроллерах с однофазным торможением. Большее значение уставки вызвано повыше­нием тока, потребляемого двигателем при однофазном торможении.

Узел нулевой защиты выполнен на переменном токе (реле КV получает питание от си­ловой цепи). Для обеспечения нулевой защиты в случае исчезновения напряжения постоянного тока в цепи управления катушка реле KV получает питание через замыкающие контакты реле ускорения KT1 и KT2. Ко­нечная защита, осуществляемая выключателями SQ1 и SQ2, выполнена таким образом, что срабатывание конечного выключателя одного направления не пре­пятствует движению механизма в противоположном направлении.

Контакты аппаратов с выводами 101—103 (только в контроллерах с защитой) предназначены для цепей сигнализации.

Источник

Подбор вентилятора и определение мощности электродвигателя.

2020-01-14
41

В качестве побудителя тяги следует принять центробежный вентилятор

ЦАГИ тип Ц8-18 №3 с диаметром колеса

Производительность вентилятора с учетом подсосов через неплотности

Матерчатого фильтра в объёме 10…15% должна:

Число оборотов следует принять n=2200 об/мин

Потребляемая мощность электродвигателя при клиноременной передаче

от элек­тродвигателя к вентилятору и к.п.д. вентилятора 0,5 составит:

где, к.п.д. передачи от электродвигателя к вентилятору;

к.п.д. вентилятора;

ускорение свободного падения

Заключение

Основными вредными факторами при обработке на металлорежущих станках являются отлетающая стружка и образующаяся пыль. Металлическая стружка представляет серьезную опасность не только для работающего на станке, но и для лиц, находящихся вблизи станка. Запыленность воздушной среды в зоне дыхания станочников при точении, фрезеровании и сверлении хрупких материалов может превышать предельно допустимые концентрации. Для обеспечения безопасности жизнедеятельности необходимо устранить действие этих опасных факторов. В условиях постоянного увеличения скоростей резания в современном производстве эта задача особенно актуальна, так как увеличения скорости резания усиливает действие перечисленных факторов. Для их устранения применяются пылестружкоотводчики, обеспечивающие не только защиту работающих, но и эффективное удаление пыли и стружки из зоны резания. Для большей безопасности обслуживающего персонала нужно использовать не только пылестружкоотводчики, но и заграждения для изоляции зоны обработки, предохранительные средства, для автоматического отключения станка при попадании руки работающего в зону резания. Применение пылестружкоотводчиков является частью решения задачи устранения причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний работающих в современной промышленности.

Источник

Как правильно подобрать электродвигатель по типу, мощности и другим параметрам

Электродвигатель — механизм, преобразующий энергию электрического тока в кинетическую энергию. Современное производство и быт сложно представить без машин с электроприводом. Они используются в насосном оборудовании, системах вентиляции и кондиционирования, в электротранспорте, промышленных станках различных типов и т.д.

При выборе электродвигателя необходимо руководствоваться несколькими основными критериями:

• вид электрического тока, питающего оборудование;
• мощность электродвигателя;
• режим работы;
• климатические условия и другие внешние факторы.

Типы двигателей

Электродвигатели постоянного и переменного тока

В зависимости от используемого электрического тока двигатели делятся на две группы:

• приводы постоянного тока;
• приводы переменного тока.

Электродвигатели постоянного тока сегодня применяются не так часто, как раньше. Их практически вытеснили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Главный недостаток электродвигателей постоянного тока — возможность эксплуатации исключительно при наличии источника постоянного тока или преобразователя переменного напряжения в постоянный ток. В современном промышленном производстве обеспечение данного условия требует дополнительных финансовых затрат.

Тем не менее, при существенных недостатках этот тип двигателей отличается высоким пусковым моментом и стабильной работой в условиях больших перегрузок. Приводы данного типа чаще всего применяются в металлургии и станкостроении, устанавливаются на электротранспорт.

Принцип работы электродвигателей переменного тока построен на электромагнитной индукции, возникающей в процессе движения проводящей среды в магнитном поле. Для создания магнитного поля используются обмотки, обтекаемые токами, либо постоянные магниты.

Электродвигатели переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные. У каждой подгруппы есть свои конструктивные и эксплуатационные особенности.

Синхронные электродвигатели

Синхронные двигатели — оптимальное решение для оборудования с постоянной скоростью работы: генераторов постоянного тока, компрессоров, насосов и др.

Технические характеристики синхронных электродвигателей разных моделей отличаются. Скорость вращения колеблется в диапазоне от 125 до 1000 оборотов/мин, мощность может достигать 10 тысяч кВт.

В конструкции приводов предусмотрена короткозамкнутая обмотка на роторе. Ее наличие позволяет осуществлять асинхронный пуск двигателя. К преимуществам оборудования данного типа относятся высокий КПД и небольшие габариты. Эксплуатация синхронных электродвигателей позволяет сократить потери электричества в сети до минимума.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока получили наибольшее распространение в промышленном производстве. Особенностью данных приводов является более высокая частота вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения ротора.

В современных двигателях для изготовления ротора используется алюминий. Легкий вес этого материала позволяет уменьшить массу электродвигателя, сократить себестоимость его производства.

КПД асинхронного двигателя падает почти вдвое при эксплуатации в режиме низких нагрузок — до 30-50 процентов от номинального показателя. Еще один недостаток таких электроприводов состоит в том, что параметры пускового тока почти втрое превышают рабочие показатели. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Асинхронные электродвигатели удовлетворяют требованиям разных промышленных применений:

• Для лифтов и другого оборудования, требующего ступенчатого изменения скорости, выпускаются многоскоростные асинхронные приводы.
• При эксплуатации лебедок и металлообрабатывающих станков используются электродвигатели с электромагнитной тормозной системой. Это обусловлено необходимостью остановки привода и фиксации вала при перебоях напряжения или его исчезновения.
• В процессах с пульсирующей нагрузкой или при повторно-кратковременных режимах могут использоваться асинхронные электродвигатели с повышенными параметрами скольжения.

Вентильные электродвигатели

Группа вентильных электродвигателей включает в себя приводы, в которых регулирование режима эксплуатации осуществляется посредством вентильных преобразователей.

К преимуществам данного оборудования относятся:

• Высокий эксплуатационный ресурс.
• Простота обслуживания за счет бесконтактного управления.
• Высокая перегрузочная способность, которая в пять раз превышает пусковой момент.
• Широкий диапазон регулирования частоты вращения, который почти вдвое выше диапазона асинхронных электродвигателей.
• Высокий КПД при любой нагрузке – более 90 процентов.
• Небольшие габариты.
• Быстрая окупаемость.

Мощность электродвигателя

В режиме постоянной или незначительно изменяющейся нагрузки работает большое количество механизмов: вентиляторы, компрессоры, насосы, другая техника. При выборе электродвигателя необходимо ориентироваться на потребляемую оборудованием мощность.

Определить мощность можно расчетным путем, используя формулы и коэффициенты, приведенные ниже.

Источник