0.8 Chọn công suất động cơ điện

Khái niệm chung

Muốn hệ thống truyền động điện tự động (HT TĐĐTĐ) làm việc đúng các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và an toàn, cần chọn đúng động cơ điện.

Nếu chọn động cơ không phù hợp, công suất động cơ quá lớn, sẽ làm tăng giá thành, giảm hiệu suất truyền động và giảm hệ số công suất cos.

Ngược lại, nếu chọn động cơ có công suất quá nhỏ so với yêu cầu thì có thể động cơ không làm việc được hoặc bị quá tải dẫn đến phát nóng quá nhiệt độ cho phép gây cháy hoặc giảm tuổi thọ động cơ.

Khi chọn động cơ phải căn cứ vào trị số và chế độ làm việc của phụ tải; phải xét đến sự phát nóng của động cơ lúc bình thường cũng như lúc quá tải.

Khi máy điện làm việc sẽ phát sinh các tổn thất công suất P và tổn thất năng lượng:

Tổn thất này sẽ đốt nóng máy điện. Nếu máy điện không có sự trao đổi nhiệt với môi trường thì nhiệt độ trong máy điện sẽ tăng đến vô cùng và làm cháy máy điện. Thực tế thì trong quá trình làm việc, máy điện có trao đổi nhiệt với môi trường nên nhiệt độ trong nó chỉ tăng đến mội giá trị ổn định nào đó.

Đối với vật thể đồng nhất ta có:

P.dt = C.d + A..dt (6-2)

Trong đó:

 = (tomđ - tomt) là nhiệt sai (độ chênh nhiệt độ giữa máy điện và môi trường, tính theo độ oC).

tomđ là nhiệt độ của máy điện (oC).

tomt là nhiệt độ môi trường (oC).

A là hệ số toả nhiệt của máy điện (Jul/ cal.oC).

C là nhiệt dung của máy điện (Jul/ oC).

dt là khoảng thời gian nhỏ (s).

Giải phương trình (6-2) ta được:

+ Quá trình đốt nóng khi máy điện làm việc (nhiệt sai tăng):

 = ôđ + (bđ - ôđ).e-t/  (6-3)

+ Các đường cong phát nóng và nguội lạnh của máy điện:

 ôđ bđbđ ôđ t o t3 3o a) b)Hình 6 - 1: Đường cong phát nóng (a) và nguội lạnh (b) tổng quát

Trong đó:

ôđ = Q/ A là nhiệt sai ổn định của máy điện khi t =  .

Q là nhiệt lượng của máy điện (Jul/ s).

bđ là nhiệt sai ban đầu khi t = 0.

 = C/A là hằng số thời gian đốt nóng.

Khi t = 0 và bđ = 0 (tức ban đầu tomđ = tomt) thì:

 = ôđ.(1 - e-t/ ) (6-4)

+ Quá trình nguội lạnh khi máy điện ngừng làm việc (nhiệt sai giảm):

 = bđ.e-t/ o (6-5)

Trong đó: o là hằng số thời gian nguội lạnh.

 ôđ bđbđ ôđ 3 t o 3o ta) b)Hình 6 - 2: a) Đường cong phát nóng khi bđ = 0,b) Đường cong nguội lạnhquát

* Các chế độ làm việc của hệ phân loại theo  có 3 loại:

+ Chế độ dài hạn: khi có tải lâu dài, c.tải = ôđ (hình 6-3a).

+ Chế độ ngắn hạn: Trong thời gian có tải: c.tải<ôđ như hình 6-3b.

+ Chế độ ngắn hạn lặp lại: lúc có tải: c.tải<ôđ , lúc dừng thì k.tải  bđ như hình 6 - 3c, (c.tải  tlv , k.tải  tn ) .

P  P  P Pc Pc Pc Pc Pcôđ ôđ ôđmax maxt t ttlv tlv tna) b) c)Hình 6 - 3: Phân loại chế độ làm việc theo 

Các chỉ tiêu chất lượng và các bước chọn động cơ điện

Các chỉ tiêu

Chỉ tiêu kỹ thuật

Động cơ được chọn phải thích ứng với môi trường làm việc:

Tuỳ theo môi trường: khô - ướt, sạch - bẩn, nóng - lạnh, hoá chất ăn mòn, dễ nổ, ..., mà chọn các động cơ kiểu: hở - kín, chống nước, chống hoá chất, chống nổ, nhiệt đới hoá, ...

Động cơ được chọn phải thoả mãn điều kiện phát nóng khi làm việc bình thường cũng như khi quá tải (đây là điều kiện cơ bản):