автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка методики определения допустимых нагрузок асинхронных электроприводов с двигателями единой серии при работе в циклических режимах

РГ6 0°

-1] ИДЯ 1303

ШХШЫШ 241ЕРГЕТИЧНС1!ИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ХЛТТЛР РАЫЗИ ВИКТОР 4АРИД

РАЗРАБОТКА ЫЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОШСТИШХ НАГРУЗОК АСИНХРОНШХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ с лдигатшш единой СЕРИИ ПРИ РАБОТЕ В ЦИКЛИЧЕСКИХ РЕШШ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы

я системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степекя кандидата технических наук

Иосква

1993

Работа выполнена на кафедр« Автоматизированного электропривода Московского енергетичвского института.

Научный рукоррдатм!' ~ ющдидвт технически наук, доцент ЙИЧЯНСЮЙ а,в.

СфидоМММ! (иттигм - доктор технических наук,

профессор ЩЬКСВ II.Г., кандидат технических наук, доцент ОСИПОВ В,Г» Ведшее предприятии е- ЧЩЩЩГ

ЗМР"» состоится "Д8* |<у|рт< , 1999 Г,, Я 16 часоц в аудитории H-2I4 на заседании Специализированного Совета

К-063»1§,0§ MocKOtcwrp энергетического института.

Отэыии (> дяух »щатвтр**! заверению печатью) проспи направлять по адресу * ПЯ1, Иосюа, g-2b0, Красноказар-

менная 14, Cowr ИЭЦ»

С диссертацией *ю*но ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат работам * * 1393 г»

Учен»* Секретарь

Специализированного Совет*

K-063,I6f06 ,

«.Т.н., доцент (Af*xi*-rf ~~ Т.В.Аичарова

0Б4.4Л ХАРШЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. В различных отраслях промыяленностя эксплуатируются электроприводы механизмов циклического действия, хдрактерязувдкеся большой частотой включений. Для таких электроприводов выпускаются специальные двигателя, в том числе асинхронные двигатели с повызеннш скольжением. Вместе с тем в каталогах и справочниках для этих двигателей указывается допустимые нагрузки линь для повторно-кратковременного режима Я 3, когда потери переходных процессов не оказывают существенного влияния на нагрев двигателя, а для режимов и ¿5 - повторно-кратковременных с частыми пускали и электрическим торможением,- такие данные нэ приводятся, йто вызывает определенные трудности при проектировании рассматриваемых электроприводов, так как в этом случае осуществляется предварительный выбор двигателя по данным реяша -$"3 и выполняется проверка допустимой частоты вклочений. Прячем последняя процедура выполняется, как правило, на базе приближенных истодов. В связи с этим поставленная в работе задача определения допустимых нагрузок - момента и мощности - при известных характеристиках циклического режима - коэффициента инерции, частоты и относительной продолжительности работы -представляется актуально!!, так как ее реиание позволит упростить процедуру проектирования рассматриваемых электроприводов.

Цель работы. Цель» работы является разработка методики определения допустим« по условиям нагрева моментов и мощности асинхронных двигателей с повииенкым скольжением единой серии (4ЛС) при работе в режиме При этом допустимые нагрузки рас-считываптся как функция факторов, характеризующих циклический реяям - коэффициента инерции (км), частоты включений ( 7 ) и относительной продолжительности работа ( Ь ) - для нерегулируемого электропривода (прямые пуски), а в случае регулируемого электропривода, когда формируется переходный процесс пуска с постоянным ускорением,- и в функции динамического момента Конечной до целью настоящего исследования является разраОотка метода выбора двигателя при известной новости нагрузки по указанным параметрам циклического режима.

Для достижения поставленной цели в рамкнх данной диссертации решались следуацие задачи:

- обоснование правомерности использования метода средних

потерь мощности для рассматриваема двигателей при работ* а реки* в ^ 4;

- уточнение методики определения греющих потерь а двигателях с повывеннъм скольжением с учетом изменения параметров в процессе цуска;

- разработка методики определения допустимых нагрузок на базе метода средних за цикл греющих потерь при представлении определяющих их значение величин как функции отклика момента статической нагрузки;

- представление момента и мощности статической нагрузки как функций отклика коэффициента инерции, частоты включений и относительной продолжительности работы, а с случае регулируемого электропривода и в функции динамического момента;

- представление момента статической нагрузки в функции указанных факторов и полной мощности номинального режима, что позволяет идентифицировать допустимые нагрузки любого двигателя рассмотренной части единой серии двигателей при работе в режиме ¿4, а также разработать алгоритм выбора двигателя по мощности;

- создание программного обеспечения для решения перечисленных задач.

Методы исследования. Теоретические исследования базируется на положениях одноступенчатой теории нагрева электрических маякн с учетом изменения теплоотдачи в функции угловой скорости. В работе широко используются методы теории планирования эксперимента при разработке полиномиальных моделей различных величин как функций одной или нескольких переменных. Для определения коэффициентов уравнений регрессии и оценки их точности использовался пакет программ разработанный кафедрой Автоматики МЭИ.

Научная новизна. Доказана правомерность применения метода средних греющих потерь при оценке нагрева асинхронных двигателей 4АС при работе в режиме ^4 в случае регламентации предельных значений коэффициента инерции, частоты включений и относительной продолжительности включений значениями , устанавливаемыми стандартами.

Получены аналитические выражения для доцустимых моментов и мощности нагрузки, как функции факторов, определяющих цикличэс-кий режим работы. Предложено выражение, позволяющее определять допустимые нагрузки для любого четнрехлолвеного даигателя 4ЛС по значиниям ого полной мощности номинального реккма (базовой) и параметрам циклического релжа.

Предложен алгоритм выбора асинхронного двигателя по мощности при работе » режиме ¿4.

Практическая ценность работы. Основные результаты диссертация могут быть рекомендованы для использования проектно-конст-рукторсккм организациям при разработке асинхронных электроприводов, предназначенных для работы в репке ¿4. Методика определения допустимых моментов и мощности двигателей может быть использована разработчиками и изготовителями двигателей, предназначенных для работы в циклических режимах, с целью дополнения каталожных данных.

Апробация работы. Диссертационная работа докладывалась на семинаре научной группы проблем высокопроизводительного к экономичного электропривода кафедры АЭП МЭИ п на заседании кафедры АЭП МЭИ в феврале 1993 г.

СОДШАНИЕ РАБОШ

Во введений обоснованы актуальность темы и возможность ра-пздаш поставленной задачи для серии двигателей. Показана целесообразность выбора в качестве предмета исследования четырехиолюс-кых двигателей 4ЛС...4 (19 типоразмеров с высотой оси вращения от 71 до 2Ь0 мм, 0,6-63 кВт). Обоснован выбор пяти двигателей, для которых выполняется весь объем расчетов (80 А - 1,3 кВт; 112 М - 5,6 кВт; 1605 - 17 кВт; 200 Ц - 31,5 кВт; 2505 - 56 кВт). Здесь же сформулированы основные задачи и цели работы.

В первой главе излагается вопросы, связанные с особенностями определения средней за рабочий цикл мощности греюцмх потерь. Здесь ставится вопрос о правомерности использования метода средних потерь для оценки нагрева двигателя, точнее указывается необходимость оценки влияняя гармонических составляющих потерь мощности на максимальное отклонение температуры изоляции от среднего значения. Эта задача резается во второй главе на основе анализа результатов расчетов переходных процессов пуска. Все расчеты в диссертации выполнены в относительных величинах, что позволяет получить более общие результаты. В качество исходных бяэогых значений взяты общепринятые в теории олектричос-ких машин величины номинальных значений фазных напряжения ( //¡) ) и токч I /} ) статора,а также синхронная угловая скорость ( « ше ), что определяет систему других базовых величин:

- б -

сопротивления й6 - Хд -2ц-Чд/1д полной мощности Хс =ЗЩ1$; момента Мд - Яд /Шд ; времени Ьд 1

момента инерции Лц - Мц Ьц!* $5 /• Для обозначения относительных единиц в работе используется знак "и" в индексе.

Для всех двигателей рассматриваемого отрезка серии выполнен расчет их параметров в относительных единицах (кроме сопротивлений).

При расчете потерь и характеристик учитывается изменение сопротивлений, вызванное эффектом вытеснения тока •

). Значения составляющих сопротивлений рассчитаны по справочным данным для номинального режима и при пуске.

В качестве греющих рассматриваются потери в обмотках двигателя и в стали, которые определяются по выражению:

Кгр(с «>

где АР^СТН - потери мощности в стали статора при работе в номинальном режиме. Для определения среднего значения мощности потерь предлагается рассчитать потери энергии за рабочий цикл, включающие потери при пуске ( 4 ) и в установившемся режиме ¿му )• При расчете первой составляющей не учитываются потери, обусловленные электромагнитным переходным процессом. Вводится понятие "эквивалентное время рабочего цикла", с помощью которого учитывается изменение теплоотдачи двигателя, связанное с изменением скорости - Тщ;9 ' Е ■ .где .- коэффициент ухудшения теплоотдачи на ' -ом этапе рабочего цикла (на этапе цуска эта величина учитывается с помощью среднего значения рср ). Длительность отдельных этапов цикла определяется параметрами, характеризующими циклический режим работы - 2 и £

В соответствии с указанным средняя мощность греющих потерь

0Грср = А/„ «>

Здесь ОС » 3600 й>„ - 5,65-Ю5;

кидексы у переменных относятся к режимам: "п" - пуска; "у" - установивяегося режима; "О" - паузы.

Дяя расчета значений /} на основании анализа результатов исследований теплоотдачи двигателей 4А, выполненных во ВНИПТИЭЙ, предложена аппроксимация в виде

Р 'А А)"/"» ЯА (3>

Дяя решения поставленной задачи в качестве допустимых за весь рабочий цикл потерь принимаются греющие потери в продолжительном режиме работы ДРлгр $1 . В диссертации приводится расчет значений йР,Гр.л дяя исследуемых двигателей.

Вторая глава посвяцена разработке методики определения допустимых нагрузок в случав прямого пуска двигателя в нерегулируемой электроприводе. Дяя определения АР#гр.ср осуществляется расчет процессов пуска для ряда значений М4С с помощью механической характеристики, выражение дяя которой имеет вид:

м__У,', О?» 20 _

Из анализа уравнения движения следует, что при постоянном значении М,е длительность переходного процесса пуска пропорциональна коэффициенту инерции. Потери энергии за период пуска также оказываются пропорциональны /Г/ . Таким образом, входящие ■ (2) ¿яп и можно представить в вида:

(»Я ш *г 1»пг ; 4 -К, А Ц,ю , (5)

где и Л время пуска и потери энергии при пуске в

случае * I.

При подстановке (5) в (2) определяйте циклический режим параметры ^ я I входят в выражение для АРцгр.ср только в виде произведения

(б)

которой в работе получило название комплексного динамического показателя циклического режима работы. Пределы его изменения определяется регламентируемым стандартами значениями его состав-

'«JminZmin ' " 36¡ Ртах ' HJmox*mos '

- 4-360 » 1440.

Введение f> как самостоятельного параметра циклического режима позволяет свести число определяющих этот режим факторов до 2: I и J> . При этом (2) записывается в виде:

лр J>áH,„,+áP*y(QL£-/>t*«,)

0ГРСР" (Pcp-fislptM+h^+fiotV-V

Предлагаемый в работе алгоритм определения допустимых нагрузок сводится к следующецу: для ряда значений И0С рассчитывается входящие в (2) величины, определяющие значение средних потерь, а именно: 1мт , АИ0П1 , ДРг1 , ув и ^ ; эти величины представляются в виде полиномов от Мле \ подстановка же последних зависимостей в (7) и приравнивание средних потерь допустима* позволяет решить последнее уравнение относительно момента статической нагрузки« который и будет доцусткю* по условиям нагрева.

В качестве расчетных принимались следующие значения Мп : ; М,15 ; М„ао • 0,ЬМ)ноо и м*юо • Здесь цифры в индексе соответствуют значению ИВ, при котором в каталоге приводятся допустимые значения нагрузки. В диссертации разработаны алгоритм расчета переходного процесса пуска, предусматривающий повторяпциеся циклы по М*с , и реализующая его программа. Результаты расчета переходных процессов для каждого двигателя были отработаны с помощью пакета программ 1М1)£Х • что позволило получить значения коэффициентов регрессии для ( М*с )• Щ„ I м„ ), й Р,9 ( М,с ), р (Мк ( М,с ) и 5у (*„) в виде

(8)

В работе приводятся значения коэффициентов и погрешность вычисления рассматриваемых величин с помощью указанных уравнений. Эта погрешность в расчетных точках не превыаает 4%, что дает возможность при подстановке этих величин в (7) с достаточной точностью определить средние потери и по усювию

найти значения И,лап • Нетрудно видеть, что подстановка в (7) переменных в виде (6) приводит к уравнению четвертой степени относительно , которое решается с помощью разработанной программы.

При варьировании влилвцих факторов принимались стандартные значения £ : 0,15; 0,4; 0,6. При выборе максимального расчетного значения р необходимо учитывать то обстоятельство, что значение частоты включений двигателей ограничено. В связи с этим било определено предельное расчетное значение этой величины по условию, что при работе ■ режиме холостого хода средние потери равны догустимш!• Реаение этой задачи сводится к решению (9) относительно р при подстановке в него И,с - 0. Было найдено, что для двигателей с 21,4 кВ'А > 1440. Соответственно

в расчетах приняты: рт{п « 36 и ртахр" 1440 при $$ < 21,4 кВ*А

*Аахр~0'9 Рпр ПР" 5<г>21,4«В.А.

По найденным значениям ( £ , р ) определялись и зна-

чения мощности /> д0П (£,/>) » М* до„{ I - 5 ( дап)) с использованием зависимости 5 ( Мгс) в виде (8).

Результаты расчета переходного процесса пуска позволили получить, в частности, зависимость &Р*Гр ( ), что в свою очередь дало возможность решить вопрос о точности метода средних потерь для оценки нагрева. С этой целью была использована предложенная А.О.Горновьм оценка в виде:

¿£=!1_ < , (Ю) гср.у 2&АР,гр.срТн

где 1"ср.у * ^ соответственно среднее значение превьления

температуры и максимальное отклонение от этой величины;

б\. Л РЩГр | - среднеквадратичное отклонение переменной состпв-ляпцей мощности потерь;

ТциТн - время цикла и постоянная времени нагрева двигателя.

В диссертации выполнен подробный анализ (10), найдены условия, когда правая часть имеет максимум. Для рассматриваемых двигателей это отновение в наихудшем случае составляет 0,06Ь для двигателя 80 А, а для других - не более 0,04, что позволяет считать правомерным использование метода средних потирь для оценки

■ i'lrpoM двигателей 4AC...4.

Тротья глава диссертации nocwwmz гшаяиэу влияния основных факторов на допустимые нагрузки. Ьыям построоны зависимости Mstmip) и (р ) при £ * const для всех гдагатолай. Дяя каждо-

го яэ двигателей семейства этих характеристик подобны, что объясняется изменением S в относительно небольших пределах (S<< I). В связи с этим в работе о черное внимание уделяется зависимостям М»Д9Л С £ , /> ). Для двух двигателей 11ZU ( ■$>< 21,4 кВ-А и 200Н ( S§> 21,4 кВ«А). эти зависимости показаны isa рнс.1 н рис.2. ííx анализ показывает, что с ростом р значение М^дап » естественно, снижается. Вместе с тем в зоне малых значений р изменение д0П относительно невелико, тогда как прир—pn¡¡ имеет моего резкое снижение мемента. Следует также обратить внимание на то, что для двигателей S¡ > 21,4 хВ-А при р—рпр значение ддп растет с увеличением £ . Это противоречие объясняется двумя факторами: с ростом высоты оси вращения заметно снижается значение fi0 а шесте с тем резко возрастает J*gt , что увеличивает влияние потерь при цусхе на потери энергии за цикл. В связи с этим с ростом £ , когда двигатель относительно большее время работает с установившейся скоростью и соответственно при значительно лучшей теплоотдаче (jS!( •>j3B ),возможно увеличение д0П .

Следует отметить, что с помощью (7) и (9) может быть решена задача в форме, близкой к традиционному определению t а

именно, может быть найдено значение pñ0H ,6 ). Из (7)

следует, что при М,с ■const p¿0a линейно зависит от г Соответствующие зависимости для тех жа двигателей показаны на рис.3 и рис.4.

Основное внимание в этой глава посвящ<гно определению аналитических зависимостей М0 лдя ( £ ,/>) и Pr j,,,, (6 ,/' ) путей поиска формы полиномиальной зависимости указанных величии от влияющих факторов с помощью пакета программ INDEX . При этом, естественно, уделялось больиоо внимание точности расчет;», с помощью получаемых моделей. Поело анализа рлда моделей была найдена единая форма представления M:,.ñcn (£./>) я í , f> ) в виде:

Yj *Ъв+Ььс.+Ьрр /htpip+bKtl*btJ¡p:+¿!CРегр , (II)

которая позволяет получить в точках со значимым:! otjoshjoaíj ( MfA/.ní\ 0,2ЪМЯН я Ргао„ > ü,2ü Pt ,t ) погрешность.

112 п

Ряс

I с 0,1 5 I

2Q0ti

?

Рис.З

не превышающую 2-3%.

Анализ коэффициентов (II) показал, что для каждого из уравнений лап (б , р ) и Редол ( & • Р > одноименные коэффициенты для всех двигателей имеют одинаковый знак к одинаковый порядок величин. Более того, они определенным образом зависят от $§ двигитеяей. В связи с этим были построены зависимости коэффициентов Ьм и Ьр от Я/ . Зависимости Ьц ( ) носят Солее регулярный характер, чем Ьр ( «$£■), что объясняется нерегулярным изменением номинального скольжения двигателей с изменением мощности. В работе для зависимостей коэффициентов Ьм { ) получены выражения в форме:

4у + • (12)

Здесь индекс J соответствует индексу Ьм в (И) - 0,6 , р » СР * т.д. Такое представление коэффициентов Ьм позволяет для любого двигателя при известном значении 5ц найти допустимое значение момента статической нагрузки при заданных параметрах режима 3 4 - 6 и р :

К до» 1.Р) ' Ь»о(*б)+Ь«с(*б)1 1- (13)

или

М*Ао* Ь,р) -Ал (£, />)^*Аг (£, 14>

Эти уравнения могут быть использованы для определения и соответственно Рг д0Я при формировании каталожных данных с целью указания допустимых нагрузок двигателей, аналогично тому, как ото делнется в отношении типовых режимов 31, 52 и ¿3.

Вместе с тем сопоставление результатов расчетов по (13) и (14) с исходными значениями дМ и Р, ¿0ц . получатели при решении (9), показывает недопустимо Оолыаую погревность в отдельных точках. В смэм с этим в работе предложено для представления Ь^ ( ) разделить весь диапазон мощностей на 2 интервала: в первый входят двигатели 80 А, П£М и 1605 (5;* 23,4 кВ-А); во второй - 1605 , 200М и 2505 23.4 кВ«А). При этом (12)

преобразуется в уравнение второго порядка

<. (П)_ , (П) (П)

К; ".я + 5* Л1,

></' «У* V «V ' (12)

а погрешность расчете значительно снижается (на I интервале не более 3,556, на Л - не более 8£).

Результаты расчета значений ^^доп сравнивались с результатами экспериментального исследования, выполненного во В!М1ТЮМ, для двигателя 4АС180.У4 (только для этого двигателя выполнялось исследование нагрева в режиме 54). В диссертации приводится подробный анализ этого сравнения. Кратко его итоги сводятся к тому, что при подстановке в (13) значений £ и у? для тех опытов, когда превышение температуры обмотки статора близко или равно номинальному, расчетное значение М,д0п.р несколько меньше момента статической нагрузки в эксперименте - на 10-1[Л. Вместе с тем сопоставление результатов эксперимента в режиме 53 при стандартных значениях £ с данными каталога, дает практически такое же соотношение, т.е. получаемое по (13) значение (6 ,р )

имеет такой же "запас", что и каталожное значение момента в режиме 5 3. Такое соотношение позволяет рекомендовать предлагаемую в диссертации методику определения ( Яц , Ь , р ) асинх-

ронных двигателей с повышенным скольжением 4АС...4.

Полученное в работе выражение для допустимого момента в виде (14) - с учетом (12) его порядок снижается на единицу - позволяет решить задачу разработки алгоритма выбора двигателя по мощности, когда уже на начальном этапе проектирования известны параметры режима 5 4. При выборе двигателя должно соблюдаться соотношение Мшс ^ Мя„ря , где М0С - момент статической нагрузки электропривода. С другой стороны М,с « Мс / М$ *Мсо)0/!)ц ?$8 • Подстановка последнего в (14) с учетом (12) дает:

где Рс - мощность статической нагрузки.

Решение этого уравнения относительно В $ позволяет выбрать двигатель по мощности.

В процессе выбора двигателя на начальном этапе неизвестно значение К] . Им можно зад?-'ся, исходя из опыта проектирования механизмов рассматриваем типа - Н^0> , а на следующем чтвпе уточнить значение этого коэффициента и ряда других величин. Ссответствунций алгоритм показан на рис.Ь. В нем предусмотрены циклы проверки по условиям исключения выбора двигателя с недос-

Нет

1-1+1 т*т+1

Вы дар AB. И* Л-*-/

\Вы5оо AW к

tz

ñ

%

I

CZZ5ED

7-777

SzJLlL

èJip

лif*

К'КН

Рис.5

таточной или запыленной мощностью.

В четвертой главе рассматриваются вопросы определения допустимых нагрузок в случае, когда за счет применения ТПН осуществляется пуск с постоянным динамическим моментом. В связи с этим сделаны необходимые уточнения учета высших гармоник тока при расчете греющих потерь. К числу факторов, определяющих средине потеря, здесь относится и Цt . В качестве расчетных значений этой величины приняты:

^*А*итах шМ,пе-М„ ,од\M,AM„min ~0,ЗМ№дин тах

Ят ср ~ 0,65дмм тах .

Алгоритм реоения задачи в этом случае такой же, клк и при нерегулируемом электроприводе. При этом в качестве расчетных приняты следующие значения М,с : М,н ; MttJ ; Мм/В0 и 0,25. В диссертации разработаны алгоритмы расчета переходных процессов пуска, предусматривающий повторяющиеся циклы по М$с и Мt дм . а также реализующая ого программа расчета.

По результатам расчета переходных процессов пуска для заданных значений М„с и были найдены ¿еП, . АМ»щ и fic„ . Обработка этих результатов с помощью пакета программ INDEX дала возможность получить представление указанных величин в виде полиномов

Yj "B0j + Bcj М>с +BAjM!tJ!lfM+BcAj МлсМщЛ„ц+ (I6) + Bc2j +8д2} М+лин

Подстановка этих величин в (7) вместе с dP,y( Мёе) к М*с) э виде (8) позволяет получить уравнение, аналогичное (9):

гр.Ср(£>/>,Мгд„„, хЛР0Гр 51 (17)

реиение которого относительно момента также позволяет найти его допустимые значения Mt fi0n ( £ , р , М„ лин ).

При варьировании факторов здесь необходимо также учитывать ограничение значения рпр . ¿та задача решается также, как и для нерегулируемого электропривода путем подстановки в Ц7) AtfC - 0.

В диссертации разработаны ачгоритм репения (17) и реализующая его программа. При этом предусмотрены повторяющиеся циклы вычислений при трех значениях 6 , четырех: значениях р и трех значениях Мцди» • Сказанная программа включает подпрпгр-u/vy

вычисления рпр и состЕвтствущих расчетных значений а мнтерва-

Для всех рассматриваемых двигателей был выполнен расчет i • > «соответственно Р ( £ , р. М„)

и построены зависимости "¡,д0п \ Р ) н РтЛ0Я \ р ) при £ »coast и и const . Для каждого двигателя как и в случае прямого

пуска, эти зависимости носят аналогичный характер. На рис.6 по« казаны зависимости Мцап( Р ) для двигателя II2M, а на рис.7 -для двигателя 20011. Сплошные линии соответствуют *Hmin • жря' ховые - днн.ср > штрихпунктирные - • построе-

нии зависимостей учитывалось условие возможности реализации рассматриваемого режима,а именно момент статической нагрузки при заданной значении динамического момента не может превышать величину

Kc.npj "M*n.e~ • (18)

На рис.6 и рис.7 значения М#спр отмечены штриховьаш ( М^ cfJ ) и гатрихпунктирными ( д1Ш тах ) линиями. Из анализа результатов расчета и приведенных зависимостей ¿вп (р ) следует! что при формировании процесса пуска рассматриваемой способом при среднем и максимальном значениях ¿цц двигатель кв полностью используется по условиям нагрева.,В этом случае для двигателей с S$>21 кВ'Л так ко,как и в нерегулируемом олоктро-приводе, при р —ркр с ростом £ увеличиваются значения

(соответственно и Р* &ол )• Объяснение атому дано ранее.

Уравнение (17) может быть также ревено относительно р Зависимости р ( £ ) при = COnst I ■ и

^кдин "Const для двигателей II2M и 200М показаны на рис.8 и 9.'Здесь приняты те же обозначения, что и на рис.6 и 7. Для двигателей с €§ > 21 кВ-А (в том числе и 200М) при малых значениях нагрузок ( Мге » 0,25 М„п ) с ростом £ увеличиваются значения Рдсп • Объясняется это теми же причинами, по которым при р~~ рпр растут значения Mt доп с ростом 6

Результаты расчета М, Аип и Pt ддп при заданных значениях £ , р и были обработаны с помощью пакета программ INDEX , в результате чего для обеих из указан«!« величин для всох рассматриваемых двигптелоЯ были найдены значения коэффициентов полиномов вида:

Yj ~bg + bf Xf *bt X2+b,XJ%X1X?+bti XÎX3 + + bu X2XJ f bmXtX2X3+bm X17XZl-hm Xf2Xs 1-

н,гг хпг'+ъшх22х5 nm хгх зг+

+ bfrXlzt^X2'+h}iX3', (I9)

где ХЗ-е

Полученные уравнения регрессии позволяют определить значения Мщ доя* Pjt fou с пргревностыо, не превышающей 11$ в точках со значимым уровнем отклика,

В отличие от случая нерегулируемого электропривода в данном случав не удалое* при желаемой точности получить одинаковую форму (19) для всех двигателей, Несовпадение нулевых значений коэффициентов для разных двигателей не позволило ставить задачу яыярле-ния их зависимости от S g , Соответственно не может ставиться задача разработка алгоритма выбора двигателя по мощности, так как заранее не может быть определено значение t M^ . В связи с эткм при проектировании асинхронных электроприводов в случае формирования процесса пуска с /W, дин * const на первом этапе осуществляется выбор по алгоритму, предложенному для нерегулируемого блеятропривода, а затем при известных значениях f, , fi и M, дм осуществляется расчет Mt ¿0ц ( лоп ) по (19) с целью проверки выполнения условия fi}g-с < M» Лоп 1 Р* ^ Pt цеп Выводы по работе.

1. Обг^е закономерности изменения параметров электрических иавян, закладываемые при разработке серии, позволили поставить задачу создания методики определения допустимых значений моментов я мозуюсти статической но грузки модификации двигателей единой серии с повышенным скольдением (4АС...4) при работе в циклическом режиме,

2. Анализ условий нагрева асинхронных дригателей с порлдлен-иш Сйолькением при работе в циклическом режммэ 3 4 показал, что для оценки нагрева двигателей всех габаритов может быть использован метод средних за рабочий цикл греющих потерь.

3. Предложенная методика расчета греющих потерь, базируете-

яся на справочных данных и учитывающая изменение параметров ротора при изменении скольжения, может быть использована дм случаев нерегулируемого и регулируемого влактропривода»

4. При исследовании циклического режима работы влектропривода с целью определения допустимых нагрузок целесообразно ввести понятие комплексного динамического показателя циклического режима, представляющего собой произведение коэффициента инерции и частоты включений, что сокращает на единицу число влияющих факторов при анализе допустимых нагрузок.

5. Разработанные в диссертации алгоритмы и программы расчета переходных процессов пуска для нерегулируемого и регулируемого электроприводов позволяют найти значения величин, определяющих греющие потери, что в свою очередь дает возможность найти зависимости установивиихся мощности потерь и коэффициента ухудшения теплоотдачи от момента нагрузки: времени пуска, энергии потерь и среднего значения коэффициента ухудшения теплоотдачи

за пуск от момента статической нагрузки, а в случае регулируемого электропривода и от динамического момента.

6. Разработанные алгоритмы и программы расчета, позволяют определить допустимые значения момента и мощности статической нагрузки при варьировании & и р для нерегулируемого электропривода, а в случае формирования процесса пуска и при варьировании динамического момента.

7. Найдены допустимые значения комплексного динамического показателя работы циклического режима для случаев нерегулируемого и регулируемого электропривода при заданных значениях статической нагрузки, относительной продолжительности включения в динамического момента.

, 8. Полученные в работе полиномиальные зависимости допустимых моментов и мощности от факторов, характеризующих циклический режим, а также зависимости коэффициентов этих полиномов от базовой мощности, позволяют найти допустимые статические нагрузки для любого двигателя 4АС...4.

Предложенный в диссертации алгоритм выбора по мощности асинхронного двигателя при работе нерегулируемого электропривода в режиме 54 может быть использован при создании САПР подобного типа электроприводов.

л . '.9-сч ¿ь Т.о.» -100 1

ш