विभिन्न प्रकार के लोड और ऑपरेटिंग मोड वाले उपकरणों के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स का चयन

उत्पादन तंत्र के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स का सही चयन पूरे मानक सेवा जीवन में उनके निरंतर और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करता है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जहां कई अलग-अलग कारकों और मानदंडों पर विचार किया जाना है। सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक भार की प्रकृति और प्रकार का विचार है।

चुनने पर विचार करने के लिए यहां सभी मानदंड हैं: सही इलेक्ट्रिक मोटर कैसे चुनें

विभिन्न मशीनों, प्रतिष्ठानों और मशीनों के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स चुनते समय, विभिन्न प्रकार के भार, यांत्रिक विशेषताओं के प्रकार, इन तंत्रों के कार्य चक्रों की प्रकृति और अवधि को ध्यान में रखना आवश्यक है।

यह जानने के बाद कि चयनित इलेक्ट्रिक मोटर के शाफ्ट पर लोड कैसे बदलेगा, यह सटीक रूप से निर्धारित करना संभव है कि ऑपरेशन के दौरान बिजली की हानि कैसे बदल जाएगी, और इसके लिए धन्यवाद, एक इलेक्ट्रिक मोटर चुनें, जो किसी दिए गए लोड पर काम कर रहा है, ज़्यादा गरम नहीं होगा . विद्युत मोटर के इन्सुलेशन का अधिकतम ताप तापमान पूरे कार्य चक्र के दौरान अनुमेय मान से अधिक नहीं होगा।

उत्पादन तंत्र के इलेक्ट्रिक मोटरों के गलत चयन से उत्पादन प्रक्रियाओं में व्यवधान होता है और निर्मित उत्पादों और अतिरिक्त बिजली लागतों का नुकसान होता है।

इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ विद्युत उपकरण तकनीकी प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करना चाहिए।

निम्नलिखित शर्तों को पूरा करने पर कैटलॉग प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स में से एक का चुनाव सही माना जाता है:

• यांत्रिक गुणों के संदर्भ में काम करने वाली मशीन (ड्राइव तंत्र) के साथ इलेक्ट्रिक मोटर का सबसे पूर्ण पत्राचार। इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रिक मोटर में ऐसी यांत्रिक विशेषता होनी चाहिए कि यह स्थिर और क्षणिक अवस्था में गति और त्वरण के आवश्यक मूल्यों के साथ ड्राइव प्रदान कर सके;

• सभी ऑपरेटिंग मोड में इलेक्ट्रिक मोटर पावर का अधिकतम उपयोग। सबसे गंभीर ऑपरेटिंग मोड में इलेक्ट्रिक मोटर के सभी सक्रिय भागों का तापमान अनुमेय हीटिंग तापमान के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए, लेकिन इससे अधिक नहीं होना चाहिए;

• डिजाइन के मामले में ड्राइव और पर्यावरण की स्थिति के साथ इलेक्ट्रिक मोटर की अनुकूलता;

• बिजली की आपूर्ति के मापदंडों के साथ इलेक्ट्रिक मोटर का अनुपालन।

इलेक्ट्रिक मोटर चुनने के लिए, निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होती है:

• ड्राइव तंत्र का प्रकार और नाम;

• अधिकतम शाफ्ट शक्ति, यदि ऑपरेटिंग मोड निरंतर है और भार स्थिर है, और अन्य मामलों में, समय के कार्य के रूप में शक्ति में परिवर्तन या शाफ्ट के प्रतिरोध के क्षण का ग्राफ;

• ड्राइव शाफ्ट की घूर्णी आवृत्ति (या घूर्णी आवृत्ति रेंज);

• इलेक्ट्रिक मोटर के शाफ्ट के साथ ड्राइव तंत्र की अभिव्यक्ति की विधि (कीनेमेटिक ट्रांसमिशन की उपस्थिति में, ट्रांसमिशन के प्रकार और गियर अनुपात का संकेत दिया जाता है);

• इलेक्ट्रिक मोटर को स्टार्टिंग टॉर्क की मात्रा ड्राइव शाफ्ट को प्रदान करनी चाहिए;

• गति विनियमन सीमा (ऊपरी और निचले मान और संबंधित शक्ति और टोक़ मान);

• गति नियंत्रण की आवश्यक गुणवत्ता (चिकनाई, उन्नयन);

• एक घंटे के भीतर ड्राइव की सक्रियता की आवृत्ति;

• बाहरी वातावरण की विशेषताएं।

कैटलॉग के अनुसार सभी स्थितियों और नाममात्र डेटा के विचार के आधार पर एक इलेक्ट्रिक मोटर का चयन किया जाता है।

इलेक्ट्रिक ड्राइव के संचालन के संभावित तरीकों को चक्रों की प्रकृति और अवधि, भार मान, शीतलन की स्थिति, शुरुआती नुकसान के अनुपात और सुचारू रूप से चलने आदि के संदर्भ में एक विशाल विविधता द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, इसलिए प्रत्येक के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स का उत्पादन इलेक्ट्रिक ड्राइव के संचालन के संभावित तरीकों का कोई व्यावहारिक अर्थ नहीं है।

वास्तविक मोड के विश्लेषण के आधार पर, मोड के एक विशेष वर्ग की पहचान की जाती है - नाममात्र मोड, जिसके लिए सीरियल इंजन डिज़ाइन और निर्मित होते हैं।

इलेक्ट्रिक मशीन के पासपोर्ट में निहित डेटा एक निश्चित नाममात्र मोड को संदर्भित करता है और इसे इलेक्ट्रिक मशीन का नाममात्र डेटा कहा जाता है।

निर्माता गारंटी देते हैं कि जब इलेक्ट्रिक मोटर रेटेड लोड पर रेटेड मोड में चलती है, तो यह पूरी तरह से थर्मल रूप से उपयोग की जाती है।

वर्तमान गोस्ट 8 नाममात्र मोड प्रदान करता है, जो अंतरराष्ट्रीय वर्गीकरण के अनुसार एस 1 - एस 8 के प्रतीक हैं।

निरंतर कर्तव्य S1 - अपने सभी भागों के निरंतर तापमान को प्राप्त करने के लिए लंबे समय तक निरंतर भार पर मशीन का संचालन।

शॉर्ट-टर्म ड्यूटी S2 - मशीन के सभी भागों के लिए सेट तापमान तक पहुंचने के लिए अपर्याप्त समय के लिए एक निरंतर लोड पर मशीन का संचालन, इसके बाद मशीन को 2 से अधिक नहीं के तापमान पर ठंडा करने के लिए पर्याप्त समय के लिए मशीन को रोकना डिग्री सेल्सियस परिवेश के तापमान से. अल्पकालिक कार्य के लिए, कार्य अवधि की अवधि 15, 30, 60, 90 मिनट है।

आंतरायिक कर्तव्य S3 - समान कर्तव्य चक्रों का एक क्रम, जिनमें से प्रत्येक में निरंतर लोड संचालन का समय शामिल होता है जिसके दौरान मशीन निर्धारित तापमान तक गर्म नहीं होती है और पार्किंग समय जिसके दौरान मशीन परिवेश के तापमान तक ठंडी नहीं होती है।

इस मोड में, कर्तव्य चक्र ऐसा होता है कि अशुभ धारा तापमान वृद्धि को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती है। थर्मल संतुलन प्राप्त करने के लिए चक्र का समय अपर्याप्त है और 10 मिनट से अधिक नहीं है। मोड को प्रतिशत में शामिल करने की अवधि के मूल्य की विशेषता है:

ऑपरेशन के इस तरीके के लिए उद्योग द्वारा उत्पादित मोटर्स को एक कर्तव्य चक्र (पीवी) की विशेषता होती है, जिसे एक कर्तव्य चक्र की अवधि से परिभाषित किया जाता है

जहां टीपी इंजन चलने का समय है; टीपी - समय रोकें।

समावेशन की अवधि के मानकीकृत मूल्य: 15, 25, 40, 60% या कार्य अवधि की अवधि के सापेक्ष मान: 0.15; 0.25; 0.40; 0.60। S3 मोड के लिए, रेटेड डेटा केवल एक निश्चित कर्तव्य चक्र से मेल खाता है और कर्तव्य अवधि को संदर्भित करता है।

मोड S1 - S3 वर्तमान में मुख्य हैं, नाममात्र डेटा जिसके लिए मशीन के कैटलॉग और पासपोर्ट में स्थानीय इलेक्ट्रिक वाहन कारखानों द्वारा शामिल किया गया है।

इस बारे में यहां और पढ़ें: इलेक्ट्रिक मोटर्स के ऑपरेटिंग मोड

शक्ति के संदर्भ में एक उचित मोटर चयन के लिए, यह जानना आवश्यक है कि समय के साथ मोटर शाफ्ट लोड कैसे बदलता है, जिससे बिजली के नुकसान में परिवर्तन की प्रकृति का आकलन करना संभव हो जाता है।

इसके अलावा, यह स्थापित करना आवश्यक है कि इसमें ऊर्जा के नुकसान की रिहाई के परिणामस्वरूप इंजन को गर्म करने की प्रक्रिया कैसे आगे बढ़ती है। यह दृष्टिकोण आपको मोटर को इस तरह से चुनने की अनुमति देता है कि घुमावदार इन्सुलेशन का अधिकतम तापमान अनुमेय मान से अधिक न हो। यह स्थिति अपने सेवा जीवन के दौरान इंजन के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए मुख्य है।

विद्युत मोटर की शक्ति का चुनाव कार्यशील मशीन पर भार की प्रकृति के अनुसार किया जाना चाहिए। इस चरित्र का मूल्यांकन दो आधारों पर किया जाता है:

• ऑपरेशन के नाममात्र मोड के अनुसार;

• खपत ऊर्जा की मात्रा में परिवर्तन के माध्यम से।

इंजन की शक्ति को तीन शर्तों को पूरा करना चाहिए:

• ऑपरेशन के दौरान सामान्य हीटिंग;

• पर्याप्त अधिभार क्षमता;

• पर्याप्त शुरुआती टोक़।

तथाकथित के साथ इलेक्ट्रिक मोटर्स की पसंदअनुसूची के अनुसार सबसे बड़े संभावित लोड के आधार पर "पावर रिजर्व", इलेक्ट्रिक मोटर के अंडरयूलाइजेशन की ओर जाता है, और इसलिए कम बिजली कारकों और दक्षता के कारण पूंजीगत लागत और परिचालन लागत में वृद्धि होती है। इंजन की शक्ति में अत्यधिक वृद्धि से त्वरण के दौरान झटके भी लग सकते हैं।

यदि इलेक्ट्रिक मोटर को लगातार या थोड़े बदलते भार के साथ लंबे समय तक काम करना चाहिए, तो इसकी शक्ति का निर्धारण करना मुश्किल नहीं है और सूत्रों के अनुसार किया जाता है। ऑपरेशन के अन्य तरीकों में इलेक्ट्रिक मोटर्स की शक्ति का चयन करना अधिक कठिन है।

शॉर्ट-टर्म लोड को इस तथ्य से चिह्नित किया जाता है कि समावेशन की अवधि कम होती है, और ब्रेक इलेक्ट्रिक मोटर के पूर्ण शीतलन के लिए पर्याप्त होते हैं। इस मामले में, यह माना जाता है कि स्विचिंग अवधि के दौरान इलेक्ट्रिक मोटर पर भार स्थिर या लगभग स्थिर रहता है।

इस मोड में हीटिंग के लिए इलेक्ट्रिक मोटर का सही ढंग से उपयोग करने के लिए, इसे चुनना आवश्यक है ताकि इसकी निरंतर शक्ति (कैटलॉग में इंगित) अल्पकालिक भार के अनुरूप शक्ति से कम हो, अर्थात। इलेक्ट्रिक मोटर में अपने अल्पकालिक संचालन की अवधि के दौरान एक थर्मल अधिभार होता है...

यदि इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन की अवधि इसके पूर्ण ताप के लिए आवश्यक समय से काफी कम है, लेकिन चालू होने की अवधि के बीच का ठहराव पूर्ण शीतलन के समय की तुलना में काफी कम है, तो बार-बार अल्पकालिक लोडिंग होती है।

निरंतर संचालन के लिए बिजली की गणना और मोटर का चयन

निरंतर या थोड़े भिन्न शाफ्ट लोड के साथ, मोटर शक्ति केवल भार शक्ति से थोड़ी अधिक होनी चाहिए।ऐसे में शर्त पूरी करनी होगी

पीएन ≥ पी,

जहां पीएन रेटेड इंजन पावर है; पी - भार शक्ति। एक इंजन का चयन इसे कैटलॉग से चुनने के लिए नीचे आता है।

निरंतर संचालन के लिए इंजन की शक्ति का चयन। यदि उत्पादन तंत्र का टॉर्क और पावर नहीं बदलता है, तो ट्रांसमिशन (गियरबॉक्स) में नुकसान को ध्यान में रखते हुए लोड की शक्ति के बराबर नाममात्र पावर Pn वाली मोटर का चयन किया जाना चाहिए:

पीएन ≥ पीएम /ηt, डब्ल्यू

जहां ηt ट्रांसमिशन (गियरबॉक्स) दक्षता है।

ड्राइव तंत्र एमएस, एन ∙ एम और गियरबॉक्स एन 2, आरपीएम के आउटपुट शाफ्ट के घूर्णन की आवृत्ति के प्रतिरोध के एक निश्चित पल में

पीएम = एमसी ∙ ω2, डब्ल्यू

जहां ω2 = 2π ∙ n2 / 60, रेड / एस

शाफ्ट प्रतिरोध के निरंतर क्षण के साथ निरंतर मोड में काम करने वाले कुछ उत्पादन तंत्रों के लिए, मोटरों की शक्ति का निर्धारण करने के लिए अनुमानित सूत्र हैं।

शॉर्ट टर्म लोड के लिए पावर गणना और मोटर चयन

विद्युत ड्राइव के अल्पकालिक संचालन के लिए मोटर्स को उनकी रेटेड शक्ति के अनुसार चुना जाता है, जो ऑपरेशन की अवधि को ध्यान में रखते हुए भार शक्ति के बराबर होना चाहिए। अल्पकालिक संचालन के लिए उद्योग द्वारा उत्पादित इंजनों के लिए मानक स्वीकार्य मूल्य 10, 30, 60, 90 मिनट हैं।

आंतरायिक ड्यूटी मोटर्स की अनुपस्थिति में, आंतरायिक ड्यूटी मोटर्स स्थापित की जा सकती हैं। इस मामले में, 30 मिनट का रन समय कर्तव्य चक्र = 15%, 60 मिनट कर्तव्य चक्र = 25% से मेल खाता है, और 90 मिनट कर्तव्य चक्र = 40% से मेल खाता है।अंतिम उपाय के रूप में, पीएन <पी के साथ निरंतर संचालन के लिए मोटर्स का उपयोग करना और थर्मल स्थितियों के लिए उनकी बाद की जांच संभव है।

आंतरायिक भार के लिए बिजली की गणना और मोटर का चयन

आंतरायिक मोड में संचालित एक इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए, मोटर शक्ति की गणना औसत हानि विधि या समकक्ष मूल्यों का उपयोग करके की जाती है। पहली विधि अधिक सटीक है, लेकिन अधिक श्रमसाध्य है। समतुल्य मूल्यों की विधि का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है। दिए गए लोड शेड्यूल के आधार पर P = f (t), M = f (t), I = f (t), माध्य वर्ग मान निर्धारित किए जाते हैं, जो हैं समतुल्य कहा जाता है।

समतुल्य शक्ति लोड आरेख की आरएमएस शक्ति है

जहाँ t1, t2, …, tk — समय अंतराल जिसमें भार शक्ति क्रमशः P1, P2, …, Pk के बराबर होती है।

कैटलॉग के अनुसार, Reqv और PV के प्राप्त मूल्यों के लिए, मोटर रेटेड पावर का चयन स्थिति Pn ≥ REKV से किया जाता है।

यदि आरेख M = f (t) दिया गया है, तो समतुल्य क्षण

और गति n पर समतुल्य शक्ति अभिव्यक्ति द्वारा दी गई है

Req = Meq • n / 9550 (kW)।

यदि आरेख I = f (t) दिया गया है, तो ताप समतुल्य की धारा

PVr का परिकलित मान अक्सर मानक मानों से भिन्न होता है, इसलिए या तो PVr के प्राप्त मान को निकटतम मानक मान पर गोल किया जाता है, या समकक्ष शक्ति को सूत्र का उपयोग करके पुनर्गणना की जाती है

ऑपरेशन के दौरान, शॉर्ट-टर्म ओवरलोड देखा जाता है जो मोटर की नाममात्र शक्ति से अधिक होता है। वे इंजनों के ताप को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन गलत संचालन या ठप हो सकते हैं। इसलिए, अभिव्यक्ति के अनुसार मोटर को अधिभार क्षमता के लिए जांचना चाहिए

पीएम / पीएन = कू ∙ एमएम / एमएन,

जहां पीएम लोड आरेख में उच्चतम शक्ति है; एमएम / एमएन - अधिकतम टोक़ का गुणक कैटलॉग द्वारा निर्धारित किया जाता है; गुणांक कू = 0.8 नेटवर्क में संभावित वोल्टेज ड्रॉप को ध्यान में रखता है।

यदि यह स्थिति पूरी नहीं होती है, तो उच्च शक्ति वाली मोटर को कैटलॉग से चुना जाना चाहिए और अधिभार क्षमता के लिए फिर से जाँच की जानी चाहिए।

इस विषय पर भी देखें: आंतरायिक संचालन के लिए एक इंजन का चयन

उद्योग आंतरायिक लोड मोटर्स की कई श्रृंखलाओं का उत्पादन करता है:

• MTKF श्रृंखला में एक गिलहरी रोटर के साथ अतुल्यकालिक क्रेन और MTF श्रृंखला में एक चरण रोटर के साथ;

• समान धातु कर्म श्रृंखला एमटीकेएन और एमटीएन;

• डीसी श्रृंखला डी.

निर्दिष्ट श्रृंखला की मशीनों को एक लम्बी रोटर (लंगर) के आकार की विशेषता है, जो जड़ता के क्षण में कमी प्रदान करती है। ग्राहकों के दौरान स्टेटर वाइंडिंग में जारी नुकसान को कम करने के लिए, एमटीकेएफ और एमटीकेएन श्रृंखला के मोटर्स में नाममात्र स्लिप स्नोम = 7 ÷ 12% की वृद्धि हुई है। क्रेन और धातुकर्म श्रृंखला की मोटरों की अधिभार क्षमता 2.3 - 3 कर्तव्य चक्र = 40% पर है, जो कर्तव्य चक्र = 100% λ = Mcr / Mnom100 = 4.4-5.5 से मेल खाती है।