Задание для самостоятельной работы. · По заданным технологическим характеристикам и частоте вращения машины (табл.3.1-3.8) определить требуемую мощность электродвигателя.

· По заданным технологическим характеристикам и частоте вращения машины (табл.3.1-3.8) определить требуемую мощность электродвигателя.

· Выбрать тип электродвигателя и дать обоснование этому выбору.

· Выбрать исполнение двигателя по степени защиты от внешних воздействий в зависимости от условий установки.

· Дать характеристику исполнения, указать от каких воздействий осуществляется защита и каким образом.

· Выбрать по каталогу электродвигатель, записать его паспортные данные.

· Определить передаточное число, если необходимо применение промежуточной механической передачи.

· Определить номинальный момент на валу двигателя и на валу рабочей машины.

· Определить для номинального режима работы двигателя потребляемый ток, потребляемую активную, реактивную и полную мощности.

Задача 1. Центробежный вентилятор создает давление H и имеет производительность Q при частоте вращения n. КПД вентилятора . Требуемый пусковой момент , максимальный момент сопротивления .

Данные указаны в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

№ вар.	Q, м3/с	Н, Па	n, об/мин		Условия установки
				0,8 0,8 0,84 0,84   0,75 0,75 0,8	Нормальное помещение Пыльное помещение Пожароопасная зона , П-II Помещение с химически активной средой Помещение влажное Взрывоопасная зона, В-Iа Взрывоопасная зона, В-I

Задача 2. Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью , создает напор H и имеет производительность Q при частоте вращения n. КПД насоса . Требуемый пусковой момент , максимальный момент сопротивления .

Данные указаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2.

№ вар.	Q, м3/ч	Н, м	, кг/м3	n, об/мин		Условия установки
					0,7   0,75 0,8 0,8 0,8	Помещение с химически активной средой Взрывоопасная зона, В-I Взрывоопасная зона, В-Iа Наружная установка Нормальное помещение

Задача 3. Поршневой насос перекачивает жидкость плотностью , создает напор Н и имеет производительность Q. Частота вращения n, КПД . Требуемый пусковой момент (пуск без нагрузки), максимальный момент сопротивления .

Данные указаны в таблице 3.3.

Таблица3.3.

№ вар.	Q, м3/ч	Н, м	, кг/м3	n, об/мин		Условия установки
	0,8 1,5				0,7 0,75 0,7 0,8 0,85	Взрывоопасная зона, В-I Влажное помещение Взрывоопасная зона, В-Iа Химически активная среда Наружная установка

Задача 4. Центробежный компрессор сжимает газ от нормального давления до Р₂, имеет производительность Q при частоте вращения n. КПД компрессора . Требуемый пусковой момент , максимальный момент сопротивления . Процесс сжатия считать адиабатическим.

Данные указаны в таблице 3.4.

Таблица 3.4.

№ вар.	Q, м3/с	Р2, МПа	n, об/мин		Условия установки
	1,3 1,4 1,9 1,2 9,5	0,4 0,7 1,0 0,7 1,0		0,78 0,8 0,85 0,8 0,83	Химически активная среда Взрывоопасная зона, В-I Нормальное помещение Взрывоопасная зона, В-Iа Нормальное помещение

Задача 5. Поршневой компрессор сжимает газ от нормального давления до Р₂, имеет производительность Q. Частота вращения n, КПД компрессора . Требуемый пусковой момент (пуск без нагрузки), максимальный момент сопротивления . Работу сжатия определять как среднюю работу адиабатического и изотермического процессов.

Данные указаны в таблице 3.5.

Таблица 3.5.

№ вар.	Q, м3/с	Р2, мПа	n, об/мин		Условия установки
	0,7 0,6 1,2 0,75 3,2			0,7 0,7 0,75 0,7 0,76	Взрывоопасная зона, В-Iа Взрывоопасная зона, В-Iа Взрывоопасная зона, В-II Взрывоопасная зона, В-Iа Химически агрессивная среда

Задача 6. Перемешивающее устройство (мешалка) предназначено для перемешивания среды с плотностью . Частота вращения мешалки n, диаметр вращающейся части d м, коэффициент полезного действия привода . Известен тип мешалки и критерий мощности Кр. Пусковой момент , максимальный момент сопротивления .

Данные указаны в таблице 3.6.

Таблица 3.6.

№ вар.	Тип, Кр	, кг/м3	n, об/с	d, м		Условия установки
	рамная 0,3 якорная лопастная 0,4 лопастная 0,5 турбинная турбинная 110 винтовая		0,9   1,3   1,1   1,4     8,1   8,1	1,6   0,95   1,4   1,2   0,2   0,26   0,3	0,8   0,8   0,8   0,8   0,8   0,8   0,8	Взрывоопасная зона, В-I   Пыльное помещение   Химически агрессивная среда Взрывоопасная зона, В-Iа   Нормальное помещение   Нормальное помещение   Нормальное помещение

Задача 7. Валковая дробилка имеет производительность Q, частоту вращения n, и обеспечивает степень измельчения i. Предельные характеристики материала: предел прочности при сжатии , плотность , модуль упругости Е. Коэффициент полезного действия . Пусковой момент , максимальный момент .

Данные указаны в таблице 3.7.

Таблица 3.7.

№ вар.	, т/ч	, об/мин		, МПа	, кг/м3	Е, МПа	Условия установки
						7·104 3·104 6·104 3·104 4·104 2·104	Пыльное помещение Пыльное помещение Нормальное помещение Химически активная среда Нормальное помещение Пыльное помещение

Задача 8. Центрифуга периодического действия имеет следующий график нагрузки: при пуске мощность , время пуска ; при осаждении мощность , время ; при торможении мощности , время торможения . Пауза для выгрузки и загрузки продукта . Максимальная частота вращения 4000 об/мин, диапазон регулирования частоты вращения – в 4 раза в сторону уменьшения.

Данные в таблице 3.8.

Дополнительное задание – нарисовать в масштабе график нагрузки и указать пунктирной линией эквивалентную мощность.

Таблица 3.8.

№ вар.	, кВт	, кВт	, кВт	, с	, с	, с	, с	Условия установки
	6,5 5,5 3,8	1,7 1,3 0,9 0,8						Влажное помещение Пыльное помещение Влажное помещение Пыльное помещение

4. Список рекомендуемой литературы

1. Электротехнический справочник; в 4-х томах. Т.2. Электрические изделия и устройства (Под общ. ред. профессоров МЭИ. – М.: Издательство МЭИ, 2003.

2. Справочник по электрическим машинам/Под общ. ред. Копылова И.П. В 2т М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Электротехнический справочник: в 3-х т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. ГОСТ 17494-87. Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин.

5. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины. – М.: Высшая школа, 1990.

6. Невский С.Е. Электромеханические системы: Учебное пособие, Из-во НГТУ, Н.Новгород, 2002

7. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. – М.: Энергоатомиздат, 1986

8. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – М.: Энергоатомиздат.

9. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов. – М.: Высшая школа, 1986.

10. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. – М.: Энергия.

Приложение 1

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А основного исполнения (степень защиты IP44)

Шкала мощностей и высот и вращения

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А (4АН) основного исполнения

(степень защиты IP23)

Шкала мощностей и высот вращения

Напряжение: 220В, 380В, 660В, 6000В.

Технические данные некоторых типов асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором серии 4А основного исполнения

(закрытые обдуваемые IP44)

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %					Масса, кг
4А90L2У3 4А100S2У3 4А100L2У3 4А200L6У3 4А225M6У3 4А250S6У3 4А225M4У3 4А250S4У3 4А250M4У3 4А315M6У3 4А355S6У3 4А355M6У3 4А315S4У3 4А315M4У3 4А355M4У3 4А355S2У3 4А355M2У3 4А180M4У3 4А315S8У3	5,5		84,5 86,5 87,5 90,5 91,0 91,5 92,5 93,0 93,0 93,0 93,5 94,0 93,5 94,0 94,5 92,5 93,0 91,0 93,0	0,88 0,89 0,91 0,9 0,89 0,89 0,9 0,9 0,91 0,9 0,9 0,9 0,91 0,92 0,92 0,9 0,91 0,9 0,85	2,2 2,2 2,2 2,0 2,0 2,0 2,2 2,2 2,2 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 2,2 2,2	2,0 2,0 2,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0	6,5 7,5 7,5 6,5 7,0 6,5 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0	28.7 36.0 42.0

Технические данные некоторых типов асинхронных

электродвигателей с короткозамкнутым ротором

серии 4А основного исполнения (защищенные, IP23)

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %					Масса, кг
4АH160M4У3 4АH180S4У3 4А180M4У3 4АH280S8У3 4АH280M8У3 4АH315S8У3			90,5 92,5	0,88 0,84 0,89 0,85 0,86 0,86	2,1 2,2 2,2 1,9 1,9 1,9	1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2	6,5 6,5 6,5 5,5 5,5 5,5

Технические данные некоторых типов асинхронных

электродвигателей с короткозамкнутым ротором

серии 4А с повышенным пусковым моментом

(закрытые обдуваемые, IP44)

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %					Масса, кг
4АPI32M8У3 4API60S8У3 4API60M8У3 4API80M8У3 4AP200M8У3	5.5 7.5 18.5		88.5	0.74 0.75 0.75 0.82 0.84		1.8 1.8 1.8 1.8 1.8	7,5 7,5 7,5 7,5 7,5

Технические данные некоторых типов асинхронных

электродвигателей серии 4А с фазным ротором

закрытого обдуваемого 4АК (степень защиты IP44)

и защищенного 4АНК (степень защиты IP23) исполнений

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %
4АК160S8У3 4АК160M8У3 4АК180M8У3 4АК200M8У3 4АК200L8У3 4АК225M8У3 4АК250S8У3 4АК250M8У3 4АНК250SA4У3 4АНК250M6У3 4АНК280S8У3 4АНК280M8У3 4АНК315MI0У3 4АНК355MI2У3 4АНК315S8У3 4АНК355SI0У3 4АНК355MI2У3 4АНК315M6У3 4АНК355S8У3	5,5 7,5 18,5		87,5 87,5 87,5 90,5 90,5 88,5	0,72 0,8 0,8 0,8 0,79 0,79 0,79 0,81 0,85 0,86 0,81 0,81 0,8 0,79 0,85 0,82 0,77 0,88 0,86	2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,2 2,1 2,0 2,0 1,9 1,8 1,9 1,8 1,7 1,9 1,9

Технические данные некоторых типов асинхронных

взрывозащищенных электродвигателей серии В с

видом взрывозащиты “взрывонепроницаемая оболочка” (В)

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %					Масса, кг
В90L2 B100S2 B100L2 B112M2 B132M2 B160M2 B180S2 B180M2 B90L4 B100S4 B100L4 B250S4 B250M4 B250S4 B112MA6 B112MB6 B132S6 B280S6 B280M6 B315S6	5,5 7,5 18,5 2,2 5,5		84,5 86,5 87,5 87,5 88,5 88,5 90,5 92,5 92,5	0,88 0,89 0,91 0,88 0,9 0,92 0,91 0,9 0,83 0,83 0,84 0,9 0,91 0,9 0,76 0,81 0,8 0,89 0,89 0,9	2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,0 2,2 2,2 2,2 1,9 1,9 1,9	2,0 2,0 2,0 2,0 1,6 1,4 1,4 1,4 2,0 2,0 2,0 1,2 1,2 1,2 2,0 2,0 2,0 1,2 1,2 1,0	6,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,0 7,5 7,5 6,0 6,0 6,0 7,0 7,0 5,5 6,0 6,0 6,5 7,0 7,0 7,0

Технические данные некоторых типов асинхронных

взрывозащищенных электродвигателей серии ВАО

с видом защиты “взрывонепроницаемая оболочка” (В)

на напряжение 6000 В

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %
BA0500M2 BA0500L2 BA0500L4 BA0560M4			94,5	0,91 0,91 0,92 0,92	1,9 1,9	1,0 1,0 1,0 0,9

Структура обозначения асинхронных электродвигателей

Пример: 4AH200M4Y3

4A – асинхронный серии 4А; H – защищенное исполнение (IP23); отсутствие знака означает закрытое обдуваемое исполнение (IP44); 200 – высота оси вращения, мм; M (S;L) – установочный размер по длине станины:

S – меньший, М – средний, L – больший;

4 (2,6,8,10,12) – число полюсов (2р);

У – климатическое исполнение (У – умеренный климат):

З – категория размещения (помещение без искусственного климата).

Приложение 2

Синхронные электродвигатели

Технические данные некоторых синхронных

двигателей различных серий на напряжение 6000 В

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	, %				Исполнение
СДН32-17-31-20			91,7	2,7	0,75	4,5	закрытое с принудительной вентиляцией
СДКП2-16-29			92,7	1,7	1,1		взрывозащищенное, продуваемый под избыточным давлением
СДН32-17-26-16			92,5	2,1	0,9	4,6	закрытое с принудительной вентиляцией
СДКП2-17-26			92,5	2,1	0,9	4,6	взрывозащищенное, продуваемый под избыточным давлением
СДКП2-17-26			93,2		0,85	4,5	взрывозащищенное, продуваемый под избыточным давлением
СД2-85/43-4				1,7	0,9		защищенное IP23
СДКП2-18-41			95,3	2,1	0,9	6,5	взрывозащищенное (П)
СДН2-16-59-8			95,7	1,7		5,8	защищенное IP23
СДН32-20-49-20				1,8	0,7	4,5	закрытое с принудительной вентиляцией
СДН2-17-89-6			97,1	1,7	1,4		защищенное IP23

Приложение 3

Двигатели постоянного тока

Технические данные некоторых типов электродвигателей постоянного тока серии 2П с независимым возбуждением и напряжением питания 220 В закрытого исполнения 2ПБ (степень защиты IP44) и закрытого с наружным обдувом от постороннего вентилятора 2ПО (IP44)

Тип двигателя	, кВт	, %	, об/мин	, об/мин
2ПБ112У4 2ПБ132MУ4 2ПБ132У4 2ПБ160MУ4 2ПБ160У4 2ПБ180MУ4 2ПO132MУ4 2ПO132У4 2ПO160MУ4 2ПO160У4 2ПO180MУ4	2,4 3,2 4,2 5,3 7,1 2,8 3,4 7,1	83,5 80,5

Шкала мощностей постоянного тока серии 2П: кВт; =600 3000 об/мин; =110В; 220В; 340B; 440B.

Серия 2П – до 200кВт. Серия П2 – от 315 до 10000кВт

H – защищенные с самовентиляцией (IP22)

Ф - вентиляция от постороннего двигателя (IP22)

Б – закрытые (IP44)

О – закрытое с вентиляцией от постороннего источника (обдув) (IP44).