循环动作机构电机的选择

具有循环动作的电动执行器以周期性模式运行，其特征是电动机的频繁启动和停止。从电驱动理论课程可知，瞬态过程中的能量损失直接取决于电驱动的转动惯量J∑，如果排除惯性机构，其主要部分是转动惯量电机 Jdv。因此，在切断模式下，希望使用在所需功率和角速度下可能具有最小惯性矩 Jdv 的电机。

根据加热条件，电机在间歇运行时的允许负载比连续运行时高。从放大开始时 静载电机 还必须提高启动转矩，使其超过静态转矩所需的动态转矩值。因此，间歇运行比长期运行需要更大的电机过载能力。高过载能力的要求还取决于克服因负载分离、土壤开挖等引起的短期机械过载的需要。

最后，发动机间歇运行的加热和冷却条件与连续运行不同。这种差异在自通风发动机中尤为明显，因为进入发动机的冷却空气量取决于其速度。在瞬态和暂停期间，发动机的散热会受损，这对允许的发动机负载有重大影响。

所有这些条件决定了在具有循环动作机制的电力驱动器中使用特殊电机的必要性，这些电机的标称负载是周期性的，其特征是具有一定的标称占空比

其中 Tp 和 se — 分别是工作时间和暂停时间。

在间歇模式下，在额定负载下运行时，发动机温度在允许值附近波动，运行时升高，暂停时降低。很明显，与允许温度的偏差越大，给定 PV Tq = Tp + se 下的循环时间越长，发动机加热时间常数 Tn 越小。

对于可能的最高发动机温度限制，限制允许的循环时间。对于间歇运行的家用发动机，允许的循环时间设置为 10 分钟。因此，这些电机是为一个占空比设计的，其标准占空比图（占空比 = 15、25、40 和 60 和 100%）如图 1 所示。 1.随着占空比的增加，电机的额定功率降低。

本行业生产多个系列的间歇负载电机：

— MTKF 系列鼠鼠转子和 MTF 系列相位转子的异步起重机；

— 类似的冶金系列 MTKN 和 MTN；

— DC 系列 D（DE 系列挖掘机版本）。

指定系列的电机的特点是具有细长转子（电枢）的形状，可减少转动惯量。为了减少瞬态过程中定子绕组中释放的损耗，MTKF 和 MTKN 系列电机具有增加的标称滑差 sHOM = 7 ÷ 12%。起重机和冶金系列电机的过载能力为 2.3 — 3 在占空比 = 40% 时，在占空比 = 100% 对应于 λ = Mcr / Mnom100 = 4.4-5.5。

V 起重机电机 交流模式作为主要的额定模式，占空比 = 40%，在直流电机中 - 持续时间为 60 分钟的短时模式（连同占空比 = 40%）。起重机和冶金系列发动机在 PVNOM = 40% 时的额定功率范围为：MTF 和 MTKF 系列为 1.4-22 kW； MTKN和MTN系列分别为3-37 kW和3-160 kW； D 系列为 2.4-106 kW. D 系列吹塑电机的额定功率为 2.5 至 185 kW，占空比 = 100%。

鼠笼式电机可以采用多速设计，具有两个或三个独立的定子绕组：MTKN 系列，极数为 6/12、6/16 和 6/20，PVNOM = 40% 时额定功率为 2.2 至 22 kW； MTKF 系列，极数为 4/12、4/24 和 4/8/24，额定功率为 4 至 45 kW，PVN0M = 25%。计划生产功率范围为 2.2 — 200 (220) kW、占空比为 40% 的新型 4MT 系列异步起重机和冶金电机。

双电机驱动的使用使所列电机类型的应用范围扩大了一倍。由于需要大功率，使用A系列、AO、AK、DAF等异步电机，以及相同P系列的直流电机进行专门修改，例如PE、MPE挖掘机版本，用于电梯 MP L 等

起重机和冶金系列发动机的选择最简单的是在其实际工作计划与图 1 所示的其中一个标称计划一致的情况下进行。 1. 目录和参考书列出了 PV-15、25、40、60 和 100% 的电机额定值。因此，当驱动器在额定循环下以恒定静态负载 Pst 运行时，不难从 PNOM > Rst 的条件下从目录中选择功率最接近的电机。

然而，实际循环通常更复杂，循环不同部分的发动机负载不同，切换时间也与标称时间不同。在这种情况下，发动机的选择是根据等效的时间表进行的，与图 1 中的一个标称发动机一致。 1. 为此，首先在有效 PST 下确定永久等效热负荷，然后将其重新计算为标准 PST0M 接通持续时间。可以使用以下比率进行重新计算：

这些比率是近似值，因为它们没有考虑两个随占空比变化而变化并显着影响发动机加热的重要因素。

米。 1.电机间歇工作的额定工作循环。

第一个因素是由于恒定损耗而在电机中释放的热量……该热量随着 PV 的增加而增加，随着 PV 的下降而减少。因此，当您使用大型光伏设备时，热量会增加，反之亦然。

第二个因素是发动机的通风条件。自通风，工作时的降温条件比休息时好几倍。因此，随着 PV 的增加，冷却条件会改善，随着 PV 的减少，它们会恶化。

比较这两个因素的影响，我们可以得出结论，它是相反的，在一定程度上是相互补偿的。因此，对于现代系列，如果仅将近似比率用于重新计算最接近水电站的标称占空比，则近似比率会给出相当正确的结果。

从电力推进理论可知，用于选择电机的平均损耗和等效值方法具有验证性质，因为它们需要了解先前选择的电机的许多参数。在进行初步选择时，为了避免出现多重错误，需要考虑到特定机构的特点。

对于循环动作的一般工业机构，您可以指定电机预选的三种最典型的情况：

1、机构的占空比设定，动态负载对发动机发热的影响可以忽略不计。

2. 机构的循环已设定，已知动态负载会显着影响发动机加热。

3、机制的循环不是由任务决定的。

第一种情况最典型的是低惯性质量的机构——一次性提升和牵引绞车。可以通过比较启动持续时间 tp 与稳态运行持续时间来评估动态负载对发动机加热的影响。

如果 tп << tyct，则可根据变频器负载图选择电机。根据此负载图，平均负载扭矩由前面给出的公式确定，重新计算到最接近的额定占空比，然后确定在给定的工作速度ωρ下所需的发动机功率：

在这种情况下，通过在公式中引入安全系数 kz = 1.1 ÷ 1.5 来近似考虑动载荷的影响。随着比率 tp / tyct 的增加，安全系数应该大约增加，假设在 tp / tyct0.2 — 0.3 时它更多。

必须根据电驱动理论通过其中一种方法检查预选电机是否发热，以及来自以下条件的过载能力：

其中 Mdop 是允许的短期过载力矩。

对于直流电机，扭矩受集电极电流换向条件的限制：

其中 λ 是目录数据中电机的过载能力。

对于异步电动机，在确定Mdop时，需要考虑将电源电压降低10%的可能性。由于临界力矩 Mcr 与应力的平方成正比，则

此外，鼠笼式感应电动机应以相同的方式通过启动扭矩进行检查。

第二种情况是具有大惯性质量的机构的特征——重型和高速运动和旋转机构，但它也可以在其他启动频率高的情况下实现。

在这里，可以通过比较瞬态时间和稳态运行来评估动态负载的影响。如果它们是可比较的或 tp > tact，则即使在预选发动机时也不能忽略动态负载。

在这种情况下，有必要为初步选择构建电机的近似负载图，通过类比当前设置设置其惯性矩。如果 Jdw << Jm，Jdw 值的错误不会对选择的正确性产生重大影响，而且随后的验证计算会在每种情况下给出必要的说明。

最后，第三种情况是通用机制的特点，难以建立特定的工作周期。这方面的一个例子是具有低负载能力的普通桥式起重机的机构，可用于各种生产区域。

在这种情况下选择发动机的基础可以是稳定循环，其中在第一个工作部分 tp1 发动机以最大负载 MCT1 工作，在第二个 tp2 以最小负载 MCT2 工作。如果已知动态负载的影响该机构的电机发热很小，可以确定 rms（等效发热）负载力矩，假设 tp1 = tp2

在给定的运行速度下所需的发动机功率由比率决定

根据目录选择电机是根据条件 Ptr < Pnom 在计算的包括为机构设置的 PVnom 的持续时间内进行的。

对于起重机机构，规则建立了以下操作模式，由其整体操作条件决定：

• light — L (PVNOM == 15 ÷ 25%, 每小时启动次数 h <60 1 / h),

• 介质 — C (PVNOM = 25 — 40%, h <120 1 / h),

• 重 — T (PVNOM = 40%, h < 240 1 / h)

• 非常重 — HT (DFR = 60%, h < 600 1 / h)。

• 特别重 — OT（占空比 = 100%，h> 600 1 / h）。

这些数据的可用性，基于统计材料，允许在必要时指定机制的条件循环，如上计算所接受。其实上班时间是固定的

这允许以与上面讨论的前两种情况相同的方式预先选择引擎。当可以假定动态负载对发动机加热的影响很大时，这一点尤为重要。