villamos motorok kiválasztása i.langer/elektrotechnika/...villamos motorok kiválasztásának...
Post on 08-Mar-2021
8 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Villamos motorok kiválasztása I.
Összeállította: Langer Ingrid
adjunktus
Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Villamos motorok kiválasztásának
szempontjai
• Mechanikai szempont:
– A hajtó- és a hajtott gép nyomaték-fordulatszám jelleggörbéje
– A közlőmű jellege
– Védettség
– Építési alak
– Szerelési helyzet
– Különleges követelmények
• Termikus szempont:
– Melegedési és hűlési folyamatok
– Különböző üzemmódok
– Hűtési módok
– Hővédelmi eszközök
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
Villamos motorok kiválasztásának
szempontjai
• Elektrotechnikai szempont
– Hálózati feszültség és frekvencia
– Csatlakozási módok
– Üzemtípusok
– Indítás jellege és gyakorisága
– A szabályozás szükségessége és jellege
– Fékezés módja és hatása
– Forgásirányváltás szükségessége
• Gazdaságossági szempont
– Beruházási költség és amortizáció
– Üzemeltetési és karbantartási költségek
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
I. A kiválasztás mechanikai
szempontjai
ω M Mt
Mozgásegyenlet:
dt
dMM t
M : a motor nyomatéka
Mt: a munkagép nyomatéka
Θ : a gépcsoport és a hajtott berendezés
együttes (motor tengelyére redukált) tehetetlenségi nyomatéka
Állandósult állapot: dω/dt=0 (ω=állandó )
M=Mt
Md
dinamikus nyomaték
1. Motorok és munkagépek együttjárása
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.1. A motorok nyomaték-fordulatszám
jelleggörbéi
a. Állandó fordulatszámú motor:
– szinkron motor
b. Fordulatszámtartó motor:
– külső- és párhuzamos
gerjesztésű egyenáramú
motor,
– aszinkron motor (a
névleges terhelés kb. 1,5-
szereséig)
c. Teljesítménytartó motor:
– soros gerjesztésű
egyenáramú motor és
univerzális motor
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.2. A munkagépek terhelőnyomatéka
1.2.1. Csoportosítás kinetikai szempontból:
Passzív terhelőnyomaték:
a forgásiránytól függetlenül
mindig akadályozza a
mozgást
(Pl. forgácsoló gépek)
Aktív terhelőnyomaték:
egyik forgásiránynál akadályozza,
másik forgásiránynál
elősegíti a mozgást.
(Pl. emelőgépek)
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.2. A munkagépek terhelőnyomatéka
a. Állandó terhelőnyomaték (Mt= F·r)
esztergapadok, gyalugépek, sajtoló, szállítógépek, emelőszerkezetek
b. Lineárisan növekvő terhelőnyomaték (Mt=c·n, Pt=n·Mt=c1·n
2)
sebességgel arányos súrlódású gépek pl. simítógép, villamos örvényáramú fék
c. Négyzetesen növekvő terhelőnyomaték (Mt=c·n2, Pt=n·Mt=c1·n
3)
lég- és folyadéksúrlódású gépek, pl. szellőzők, centrifugál szivattyúk, kompresszorok, centrifugák, keverőgépek, nagy sebességű szállítóberendezések
1.2.2.1. Folytonos terhelések
1.2.2. Csoportosítás a hajtás jellemzőitől való függés szerint
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.2. A munkagépek terhelőnyomatéka
1. Szögfüggő terhelések Mt=f(α)
• pl. dugattyús kompresszorok, szivattyúk, hidegsajtoló szerszámgépek, excenterprések
2. Útfüggő terhelések Mt=f(s)
• pl. hajlítógépek, exkavátorok, markolódaru
3. Időtől függő terhelések Mt=f(t)
• pl. centrifuga, fafűrészgép
4. Sebesség és útfüggő terhelések Mt=f(v,s)
• villamos mozdonyok, targoncák
1.2.2.2. Szakaszosan változó terhelések
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.3. A hajtás stabilitása
A meghajtó motor és a munkagép nyomaték-fordulatszám jelleggörbéje határozza meg a rendszer fordulatszámát. Munkapont: a két jelleggörbe metszéspontja.
A pont: a fordulatszám csökkenésekor Mm-Mt<0 a motor lassul, majd leáll
B pont: a fordulatszám csökkenésekor Mm-Mt>0 a motor gyorsul és visszaáll a B munkapontba
INSTABIL MUNKAPONT
STABIL MUNKAPONT
A stabilitás feltétele:
A'
'' A
m
A
t
dn
dM
dn
dM
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.4. A villamos hajtások kinetikája
1.4.1. A közlőművek szerepe és jellemzői
• Merev tengelykapcsoló
• Fogaskerék, dörzskerékpár
•Lánchajtás
•Szíj, ékszíj
•Változtatható csúszású tengelykapcsoló
•Csigahajtás
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.4. A hajtás jellemzőinek átszámítása a motorra
A villamos motorok kiválasztásához ismerni kell a motor tengelyein a terhelés által okozott forgó és tehetetlenségi nyomatéki hatásokat.
A hajtások vizsgálatához a terhelő és lendítő nyomatékot a motor tengelyére kell redukálni:
•A terhelőnyomatékot a teljesítmény változatlansága alapján
•A lendítőnyomatékot a mozgási energia változatlansága alapján.
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.4. A hajtás jellemzőinek átszámítása a motorra
A) A nyomaték átszámítása:
Ideális áttételeknél (η=1)
aMMM
MM.állMP
T
M
TTR
TTMRm
1
Veszteséges áttételeknél
o Motor hajt:
a
MM TR
(pl. η=95-98% ékszíj, fogaskerékpár, η=90-95% kúpkerékpár, η=50-60% csigahajtás)
a
MMMM
MM.állMP
TRTTMR
TTMRm
a
MMMM
MM.állMP
TRTTMR
TTMRm
ee
TTR
a
M
......aaa
MM
321321 e
eTTR
a
M
...aaa
...MM
321
321
o Motor fékez:
oTöbbfokozatú áttételek esetén:
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
1.4. A hajtás jellemzőinek átszámítása a motorra
B) A tehetlenségi nyomaték átszámítása: Ideális áttételeknél (η=1)
22
2
22
1
2
1
2
1
a
.állW
T
M
TTR
TTRRkin
2aT
R
Veszteséges áttételeknél o Motor hajt: o Motor fékez:
2
22
22
2
1
2
1
a
.állW
TRTTMR
TTRRkin
2
22
22
2
1
2
1
a
.állW
TRTTMR
TTRRkin
oTöbbfokozatú áttételek esetén:
nn
nMR
......a....a...
......aaa
1
22
121
2
2
2
1
2
1
2
1
1
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
2. Védettség (MSZ EN 60529:2015) Jelölés:
IP
International Protection Marking
1. szám: személyek védelme a a gép feszültség alatti illetve a forgó alkatrészeivel szemben illetve a gép védelme szilárd idegen testek behatolása ellen
2. szám: a gépek védelme a víz behatolásával szemben
Fokozott védelem:
Sb : sújtólégbiztos
Rb : robbanásbiztos
n : nyomásálló tokozás
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
3. Villamos forgógépek építési alakjai és
szerelési helyzetei (MSZ 60034-7:2002) 3.1. Építési alakok (az üzemeltetési helyzet és a hajtott gépekkel való könnyebb
összeépíthetőség alapján választható)
Talpas, pajzscsapágyas: kis- és közepes méretű gépek, néhány száz kW
teljesítményig. Bizonyos esetekben falra vagy mennyezetre is szerelhetők vizszintes
tengellyel, vagy megfelelő csapágyazással függőleges helyzetben is alkalmazhatók
Peremes: vizszintes és függőleges helyzetben is alkalmazhatók
Alaplemezes: nagy teljesítményű gépek (300-400 kW). Helyhez kötöttek és
alaplemezre szereltek. Pajzs vagy bakcsapágyas kivitelűek.
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
3. Villamos forgógépek építési alakjai és
szerelési helyzetei (MSZ 60034-7:2002)
3.2. Szerelési helyzetek A szabvány két osztályozási rendszert tartalmaz:
1. Alfanumerikus osztályozás: Pajzscsapágyas, egytengelyű gépekre
IM_V
International Mounting
IM_B szóköz
vízszintes helyzet
függőleges helyzet
kódszámok kapocsszekrény helyzetét jelölő betű
2. Numerikus osztályozás: A gépek szélesebb körére, 1. csoportba tartozókra is
IM_ kapocsszekrény helyzetét jelölő betű
építési alakra vonatkozó kód: [1]talpas, [3][4]peremes, [11]bakcsapágyas
szerelési helyzet
Tengelyvég kialakítás [1,2] 1 v. 2 hengeres tengelyvég [3,4] 1 v. 2 kúpos tengelyvég [5,6] 1 v. 2 peremes tengelyvég
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
3.3. Jelölési példák
ÓE-BGK MEI Elektrotechnika Langer Ingrid
top related