चक्रीय क्रिया तंत्र के लिए मोटरों का चयन

चक्रीय क्रिया वाले इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स एक आवधिक मोड में काम करते हैं, जिसकी एक विशिष्ट विशेषता मोटर का बार-बार शुरू होना और रुकना है। इलेक्ट्रिक ड्राइव के सिद्धांत के पाठ्यक्रम से यह ज्ञात होता है कि क्षणिक प्रक्रियाओं में ऊर्जा की हानि सीधे इलेक्ट्रिक ड्राइव J∑ की जड़ता के क्षण पर निर्भर करती है, जिसका मुख्य भाग, अगर हम जड़त्वीय तंत्र को बाहर करते हैं, जड़ता का क्षण है मोटर की जे.डी.वी. इसलिए, कट-ऑफ मोड में उन मोटरों का उपयोग करना वांछनीय है, जो आवश्यक शक्ति और कोणीय वेग पर, संभवतः जड़ता Jdv का सबसे छोटा क्षण है।

हीटिंग की स्थिति के अनुसार, आंतरायिक संचालन में मोटर का स्वीकार्य भार निरंतर संचालन की तुलना में अधिक होता है। बढ़े हुए के साथ शुरू करते समय स्थिर लोड मोटर आवश्यक डायनेमिक टॉर्क के मान से स्टैटिक से अधिक एक बढ़ा हुआ स्टार्टिंग टॉर्क भी विकसित करना चाहिए। इसलिए, आंतरायिक संचालन के लिए दीर्घकालिक संचालन की तुलना में अधिक मोटर अधिभार क्षमता की आवश्यकता होती है।एक उच्च अधिभार क्षमता की आवश्यकता भी भार के पृथक्करण, मिट्टी की खुदाई, आदि के परिणामस्वरूप अल्पकालिक यांत्रिक अधिभार को दूर करने की आवश्यकता से निर्धारित होती है।

अंत में, आंतरायिक संचालन में इंजनों की ताप और शीतलन की स्थिति निरंतर संचालन में भिन्न होती है। यह अंतर विशेष रूप से स्व-हवादार इंजनों में स्पष्ट है, क्योंकि इंजन में प्रवेश करने वाली ठंडी हवा की मात्रा इसकी गति पर निर्भर करती है। क्षणिक और ठहराव के दौरान, इंजन का ताप अपव्यय बिगड़ा हुआ है, जिसका अनुमेय इंजन भार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

ये सभी स्थितियाँ चक्रीय क्रिया तंत्र के साथ इलेक्ट्रिक ड्राइव में उपयोग करने की आवश्यकता को निर्धारित करती हैं, विशेष मोटर्स जिनका नाममात्र भार आवधिक है, एक निश्चित नाममात्र कर्तव्य चक्र की विशेषता है

जहाँ Tp और se — कार्य समय और ठहराव समय, क्रमशः।

आंतरायिक मोड में, रेटेड लोड पर काम करते समय, इंजन का तापमान अनुमेय मूल्य के आसपास उतार-चढ़ाव करता है, संचालन के दौरान बढ़ता है और ठहराव के दौरान घटता है। यह स्पष्ट है कि स्वीकार्य से तापमान विचलन जितना अधिक होता है, किसी दिए गए PV Tq = Tp + se पर चक्र का समय और इंजन हीटिंग Tn का छोटा समय स्थिर होता है।

संभव अधिकतम इंजन तापमान की सीमा तक, स्वीकार्य चक्र समय को सीमित करें। आंतरायिक संचालन वाले घरेलू इंजनों के लिए, स्वीकार्य चक्र समय 10 मिनट के बराबर निर्धारित किया गया है। इस प्रकार, इन मोटरों को एक कर्तव्य चक्र के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसका ग्राफ मानक कर्तव्य समय (ड्यूटी चक्र = 15, 25, 40 और 60 और 100%) के लिए अंजीर में दिखाया गया है। 1.जैसे-जैसे कर्तव्य चक्र बढ़ता है, मोटर की रेटेड शक्ति घटती जाती है।

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

- एमटीकेएफ श्रृंखला में एक गिलहरी रोटर के साथ अतुल्यकालिक क्रेन और एमटीएफ श्रृंखला में एक चरण रोटर के साथ;

- समान धातुकर्म श्रृंखला एमटीकेएन और एमटीएन;

- डीसी श्रृंखला डी (डीई श्रृंखला उत्खनन के लिए संस्करण में)।

निर्दिष्ट श्रृंखला की मशीनों को एक लम्बी रोटर (आर्मेचर) के आकार की विशेषता है, जो जड़ता के क्षण में कमी प्रदान करती है। क्षणिक प्रक्रियाओं के दौरान स्टेटर वाइंडिंग में जारी नुकसान को कम करने के लिए, MTKF और MTKN के मोटर्स श्रृंखला में बढ़ी हुई नाममात्र पर्ची sHOM = 7 ÷ 12% 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।

वी क्रेन मोटर्स एसी मोड को कर्तव्य चक्र = 40% के साथ मुख्य रेटेड मोड के रूप में लिया जाता है, और डीसी मोटर्स में - 60 मिनट की अवधि के साथ शॉर्ट-टाइम मोड (ड्यूटी चक्र = 40%) के साथ। PVNOM = 40% पर क्रेन और धातुकर्म श्रृंखला के इंजनों की नाममात्र शक्तियाँ सीमा में हैं: MTF और MTKF श्रृंखला के लिए 1.4-22 kW; एमटीकेएन और एमटीएन श्रृंखला के लिए क्रमश: 3-37 किलोवाट और 3-160 किलोवाट; डी सीरीज़ के लिए 2.4-106 किलोवाट। डी सीरीज़ ब्लो मोटर्स को ड्यूटी साइकिल = 100% के साथ 2.5 से 185 kW तक रेटेड पावर के लिए बनाया गया है।

गिलहरी केज मोटर्स में दो या तीन अलग-अलग स्टेटर वाइंडिंग के साथ एक बहु-गति डिजाइन हो सकता है: एमटीकेएन श्रृंखला जिसमें पोल ​​की संख्या 6/12, 6/16 और 6/20 है और पीवीएनओएम = 40% पर 2.2 से 22 किलोवाट तक रेटेड शक्ति; 4/12, 4/24 और 4/8/24 खंभों की संख्या के साथ MTKF श्रृंखला और PVN0M = 25% पर 4 से 45 kW तक रेटेड शक्ति।40% के कर्तव्य चक्र के साथ 2.2 - 200 (220) kW की पावर रेंज में अतुल्यकालिक क्रेन और मेटलर्जिकल मोटर्स की एक नई 4MT श्रृंखला के उत्पादन की योजना है।

दो-मोटर ड्राइव का उपयोग सूचीबद्ध प्रकार की इलेक्ट्रिक मशीनों के आवेदन की सीमा को दोगुना कर देता है। बड़ी आवश्यक शक्तियों के साथ, ए सीरीज़, एओ, एके, डीएएफ, आदि के अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग किया जाता है, साथ ही विशेष संशोधनों में उसी पी सीरीज़ के डीसी मोटर्स, उदाहरण के लिए, पीई, एमपीई के उत्खनन के लिए संस्करण में। लिफ्ट एमपी एल, आदि के लिए

क्रेन और मेटलर्जिकल सीरीज़ के लिए इंजनों का चयन उन मामलों में सबसे सरलता से किया जाता है, जहाँ इसका वास्तविक कार्य शेड्यूल अंजीर में दिखाए गए नाममात्र के साथ मेल खाता है। 1. कैटलॉग और संदर्भ पुस्तकें PV-15, 25, 40, 60 और 100% पर मोटर रेटिंग सूचीबद्ध करती हैं। इसलिए, जब ड्राइव रेटेड चक्र पर एक स्थिर स्थिर लोड Pst के साथ संचालित होता है, तो स्थिति PNOM> Rst से कैटलॉग से निकटतम शक्ति वाली मोटर का चयन करना मुश्किल नहीं है।

हालांकि, वास्तविक चक्र आमतौर पर अधिक जटिल होते हैं, चक्र के विभिन्न भागों में इंजन का भार अलग-अलग होता है, और स्विचिंग का समय नाममात्र से भिन्न होता है। ऐसी परिस्थितियों में, इंजन का चयन एक समतुल्य अनुसूची के अनुसार किया जाता है, जो अंजीर में से एक के साथ संरेखित होता है। 1. इस उद्देश्य के लिए, स्थायी समतुल्य हीटिंग लोड पहले एक वैध पीएसटी पर निर्धारित किया जाता है, जिसे बाद में मानक पीएसटी0एम स्विच-ऑन अवधि के लिए पुन: परिकलित किया जाता है। अनुपातों का उपयोग करके पुनर्गणना की जा सकती है:

अनुपात अनुमानित हैं क्योंकि वे दो महत्वपूर्ण कारकों को ध्यान में नहीं रखते हैं जो कर्तव्य चक्र में बदलाव के साथ बदलते हैं और इंजन हीटिंग को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।

चावल। 1.आंतरायिक कर्तव्य के लिए मोटर का रेटेड कर्तव्य चक्र।

पहला कारक लगातार नुकसान के कारण मोटर में जारी गर्मी की मात्रा है ... पीवी के बढ़ने और पीवी के कम होने पर गर्मी की यह मात्रा बढ़ जाती है। तदनुसार, जब आप एक बड़े फोटोवोल्टिक उपकरण पर जाते हैं, तो ताप बढ़ता है और इसके विपरीत।

दूसरा कारक इंजनों की वेंटिलेशन स्थिति है। स्व-वातायन के साथ, काम की अवधि के दौरान शीतलन की स्थिति आराम की अवधि के दौरान कई गुना बेहतर होती है। इसलिए, पीवी में वृद्धि के साथ, शीतलन की स्थिति में सुधार होता है, घटने के साथ, वे खराब हो जाते हैं।

इन दो कारकों के प्रभाव की तुलना करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह विपरीत है और कुछ हद तक पारस्परिक रूप से क्षतिपूर्ति करता है। इसलिए, आधुनिक श्रृंखला के लिए, अनुमानित अनुपात काफी सही परिणाम देते हैं यदि उनका उपयोग केवल पनबिजली स्टेशन के निकटतम नाममात्र कर्तव्य चक्र की पुनर्गणना के लिए किया जाता है।

विद्युत प्रणोदन के सिद्धांत से ज्ञात होता है कि मोटर के चयन में उपयोग किए जाने वाले औसत नुकसान और समतुल्य मूल्यों के तरीके एक सत्यापन प्रकृति के होते हैं, क्योंकि उन्हें पहले से चयनित मोटर के कई मापदंडों के ज्ञान की आवश्यकता होती है। प्रारंभिक चयन करते समय, कई त्रुटियों से बचने के लिए, किसी विशेष तंत्र की विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है।

चक्रीय क्रिया के सामान्य औद्योगिक तंत्रों के लिए, आप मोटर चयन के तीन सबसे विशिष्ट मामलों को निर्दिष्ट कर सकते हैं:

1. तंत्र का कर्तव्य चक्र निर्धारित है, और गतिशील भार का इंजन के ताप पर नगण्य प्रभाव पड़ता है।

2. तंत्र का चक्र सेट है, और गतिशील भार इंजन हीटिंग को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करने के लिए जाने जाते हैं।

3. तंत्र का चक्र कार्य द्वारा निर्धारित नहीं होता है।

पहला मामला कम जड़त्वीय द्रव्यमान वाले तंत्रों के लिए सबसे विशिष्ट है - एकल-उपयोग उठाने और कर्षण चरखी। स्थिर-अवस्था संचालन की अवधि के साथ स्टार्ट-अप अवधि tp की तुलना करके इंजन के ताप पर गतिशील भार के प्रभाव का आकलन किया जा सकता है।

यदि tп << tyct मोटर का चयन ड्राइव लोड आरेख के अनुसार किया जा सकता है। इस लोड आरेख के अनुसार, औसत लोड टॉर्क पहले दिए गए सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है, इसे निकटतम रेटेड कर्तव्य चक्र में पुनर्गणना किया जाता है, और फिर आवश्यक इंजन शक्ति को दिए गए ऑपरेटिंग गति ωρ पर निर्धारित किया जाता है:

इस मामले में, सूत्र में सुरक्षा कारक kz = 1.1 ÷ 1.5 की शुरुआत करके गतिशील भार के प्रभाव का अनुमानित लेखा-जोखा किया जाता है। जैसे ही अनुपात tp / tyct बढ़ता है, सुरक्षा कारक लगभग बढ़ना चाहिए, यह मानते हुए कि tp / tyct0.2 - 0.3 पर यह अधिक है।

इलेक्ट्रिक ड्राइव के सिद्धांत के साथ-साथ स्थिति से अधिभार क्षमता के अनुसार पूर्व-चयनित मोटर को हीटिंग के तरीकों में से एक द्वारा जांचना चाहिए:

जहाँ Mdop स्वीकार्य अल्पकालिक अधिभार क्षण है।

डीसी मोटर्स के लिए, टोक़ कलेक्टर पर वर्तमान परिवर्तन की स्थिति से सीमित है:

जहां कैटलॉग डेटा के अनुसार λ मोटर की अधिभार क्षमता है।

अतुल्यकालिक मोटर्स के लिए, Mdop का निर्धारण करते समय, मुख्य वोल्टेज को 10% कम करने की संभावना को ध्यान में रखना आवश्यक है। चूँकि महत्वपूर्ण क्षण Mcr तनाव के वर्ग के समानुपाती होता है, तब

इसके अलावा, टोक़ शुरू करके गिलहरी-पिंजरे प्रेरण मोटर्स को उसी तरह चेक किया जाना चाहिए।

दूसरा मामला बड़े जड़त्वीय द्रव्यमान वाले तंत्रों की विशेषता है - आंदोलन और रोटेशन के भारी और उच्च गति वाले तंत्र, लेकिन इसे अन्य मामलों में उच्च प्रारंभिक आवृत्ति के साथ भी महसूस किया जा सकता है।

यहां, क्षणिक समय और स्थिर-अवस्था संचालन की तुलना करके गतिशील भार के प्रभाव का मूल्यांकन किया जा सकता है। यदि वे आनुपातिक या tp> चातुर्य हैं, तो इंजन के पूर्व-चयनित होने पर भी गतिशील भार की उपेक्षा नहीं की जा सकती है।

इस मामले में, प्रारंभिक चयन के लिए मोटर के अनुमानित लोड आरेख का निर्माण करना आवश्यक है, वर्तमान सेटिंग्स के अनुरूप, इसकी जड़ता का क्षण। यदि Jdw << Jm, Jdw के मान में त्रुटि चयन की शुद्धता पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं डाल सकती है, और इसके अलावा बाद की सत्यापन गणना प्रत्येक मामले में आवश्यक स्पष्टीकरण देती है।

अंत में, तीसरा मामला सार्वभौमिक उद्देश्य के तंत्र की विशेषता है, जिसके लिए एक विशिष्ट कार्य चक्र का निर्माण करना कठिन है। इसका एक उदाहरण कम भार क्षमता वाली एक सामान्य ओवरहेड यात्रा क्रेन का तंत्र है, जिसका उपयोग विभिन्न उत्पादन क्षेत्रों में किया जा सकता है।

ऐसे मामलों में एक इंजन चुनने का आधार एक बसने वाला चक्र हो सकता है, जहां पहले काम करने वाले खंड tp1 पर इंजन अधिकतम भार MCT1 के साथ काम करता है, और दूसरे tp2 पर न्यूनतम भार MCT2 के साथ। यदि यह ज्ञात है कि गतिशील भार का प्रभाव इस तंत्र की मोटर के ताप पर छोटा है, tp1 = tp2 मानते हुए, rms (हीटिंग पर समतुल्य) लोड पल निर्धारित करना संभव है

किसी दिए गए ऑपरेटिंग गति पर आवश्यक इंजन शक्ति अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है

कैटलॉग के अनुसार मोटर का चयन तंत्र के लिए पीवीएनओएम सेट को शामिल करने की गणना की अवधि में स्थिति पीआरटी <पीएनओएम द्वारा किया जाता है।

क्रेन तंत्र के लिए, नियम संचालन के निम्नलिखित तरीके स्थापित करते हैं, जो उनकी परिचालन स्थितियों की समग्रता से निर्धारित होते हैं:

• प्रकाश - एल (पीवीएनओएम == 15 ÷ 25%, प्रति घंटे शुरू होने की संख्या <60 1 / एच),

• मध्यम - सी (पीवीएनओएम = 25 - 40%, एच <120 1 / एच),

• भारी - टी (पीवीएनओएम = 40%, एच <240 1 / एच)

• बहुत भारी - एचटी (डीएफआर = 60%, एच <600 1 / एच)।

• विशेष रूप से भारी - ओटी (कर्तव्य चक्र = 100%, एच> 600 1 / एच)।

सांख्यिकीय सामग्री के आधार पर इन आंकड़ों की उपलब्धता, यदि आवश्यक हो, तंत्र के सशर्त चक्र को निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है, जैसा कि गणना के रूप में ऊपर स्वीकार किया गया है। दरअसल, काम करने का समय तय होता है

जो इंजन को उसी तरह से पूर्व-चयनित करने की अनुमति देता है जैसे ऊपर चर्चा की गई पहले दो मामलों में। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब इंजन हीटिंग पर गतिशील भार के प्रभाव को महत्वपूर्ण माना जा सकता है।