Wyznaczanie mocy silnika w pracy ciągłej

Tryb pracy napędu elektrycznego o takim czasie trwania, w którym temperatura silnika elektrycznego osiąga wartość stacjonarną, nazywa się długotrwałym. W takim przypadku moc znamionowa silnika elektrycznego musi być równa mocy wymaganej do obsługi maszyny. Jeżeli w katalogu nie ma silnika elektrycznego o tej mocy znamionowej, wybierany jest silnik o najbliższej większej mocy.

Jeżeli dla danego procesu technologicznego znana jest siła skrawania F w N oraz prędkość skrawania v w m/min, to moc skrawania w kW można wyznaczyć ze wzoru:

W celu wyznaczenia odpowiedniej mocy na wale napędzającego silnika elektrycznego należy uwzględnić straty w przekładniach mechanicznych maszyny, a do tego konieczna jest znajomość sprawności maszyny ηc; Następnie:

Straty mocy podczas rozruchu silnika (średnio) przewyższają straty przy obciążeniu nominalnym, jednak w rozpatrywanym reżimie procesy rozruchowe powtarzają się na tyle rzadko, że straty te można pominąć.

Przy określaniu mocy napędowej maszyn uniwersalnych (uniwersalnych) uważa się je za maszyny o ciągłym trybie pracy, ponieważ o godz. praca tych maszyn jest również możliwa w takim trybie. W tym przypadku moc wału silnika elektrycznego

gdzie Prn — najwyższa możliwa (nominalna) moc skrawania;

ηcn — sprawność głównego obwodu ruchu maszyny przy obciążeniu znamionowym (wartość zwykle bliska 0,8).

Sprawność maszyny ηsn przy pełnym obciążeniu można określić jako iloczyn sprawności poszczególnych kół zębatych tworzących łańcuch kinematyczny podczas pracy z zadaną prędkością:

Każda prędkość odpowiada określonej wartości sprawności maszyny, w zależności od liczby biegów i ich rodzaju.

Przy znacznym wzroście prędkości obrotowej straty mocy w maszynie znacznie wzrastają. Wynika to z faktu, że niektóre straty rosną szybciej niż prędkość obrotowa (np. straty mieszania oleju w skrzyniach biegów).

Moc wymagana do napędzania obwodów mocy jest zwykle niska. Podczas jednoczesnego napędzania napędu głównego i obwodu zasilania moc silnika powinna być o około 5% większa niż moc wymagana dla obwodu napędu głównego. Przy oddzielnym zasilaniu jego moc należy określić w taki sam sposób, jak to zrobiono dla głównego obwodu napędowego. W tym przypadku moc silnika jest wydawana na podawanie i pokonywanie tarcia w prowadnicach i innych ogniwach transmisyjnych.

Skuteczność łańcucha dostaw można określić, znając elementy, które składają się na ten łańcuch.Zazwyczaj wartość tej sprawności zawiera się w przedziale 0,1-0,2.

Maszyny uniwersalne z silnikami dobranymi na podstawie warunków największego obciążenia są zwykle pod obciążeniem. Przy takiej pracy znacznie się pogarsza napędzać wydajność energetyczną... Zmniejszenie mocy znamionowej silnika elektrycznego w stosunku do największego możliwego obciążenia prowadzi do ograniczenia możliwości wykorzystania maszyny. Uznając to za niedopuszczalne, fabryki obrabiarek produkują maszyny uniwersalne z zainstalowanymi silnikami elektrycznymi o napędzie podstawowym, dobranymi pod kątem największej mocy, jaką mogą obsługiwać te maszyny.

Ryż. 1. Harmonogram pracy ciągłej ze zmiennym obciążeniem

Przy długotrwałym zmiennym obciążeniu praca napędu elektrycznego charakteryzuje się rozkładem obciążeń zbliżonym do pokazanego na rys. 1. Każde przejście obróbki części maszyny do cięcia metalu odpowiada określonej mocy na wale silnika. Okresy skrawania są oddzielone przerwami na biegu jałowym maszyny, podczas których narzędzie jest podawane i wycofywane, a przedmiot obrabiany jest wymieniany.

Całkowity czas obróbki jednej części, w tym wszystkie operacje pomocnicze, nazywany jest czasem cyklu tts. Podobnie działają maszyny, które przetwarzają ten sam rodzaj części i mają sprzęgło cierne w głównym łańcuchu napędowym, podobnie jak automatyczne maszyny liniowe, w których wiele silników elektrycznych obraca się w sposób ciągły.

Podczas pracy ze zmiennym obciążeniem silnik musi być tak dobrany, aby mógł pracować z najwyższą mocą zgodnie z harmonogramem (wybór przeciążenia), aby podczas pracy z danym harmonogramem obciążenia silnik nie przegrzewał się powyżej normy (wybór przez ogrzewanie). Z dwóch nominalnych pojemności określonych przez te warunki wybiera się większą.

Przeciążalność

gdzie Pn1 jest znamionową mocą silnika wymaganą w warunkach przeciążenia; Pmax — maksymalna moc rozkładu obciążeń odpowiadająca pracy silnika w stanie równowagi; λ1 — współczynnik dopuszczalnego przeciążenia.