Bestimmung der Motorleistung im Dauerbetrieb
Die Betriebsweise des Elektroantriebs mit einer solchen Dauer, bei der die Temperatur des Elektromotors einen stationären Wert erreicht, wird als Langzeitbetrieb bezeichnet. In diesem Fall muss die Nennleistung des Elektromotors der zum Betrieb der Maschine erforderlichen Leistung entsprechen. Ist im Katalog kein Elektromotor mit dieser Nennleistung vorhanden, wird der Motor mit der nächsthöheren Leistung ausgewählt.
Sind für einen gegebenen technologischen Prozess die Schnittkraft F in N und die Schnittgeschwindigkeit v in m/min bekannt, so lässt sich die Schnittleistung in kW nach folgender Formel ermitteln:
Um die entsprechende Wellenleistung des antreibenden Elektromotors zu ermitteln, ist es notwendig, die Verluste in den mechanischen Getrieben der Maschine zu berücksichtigen und dazu den Wirkungsgrad der Maschine ηc zu kennen; Dann:
Die Leistungsverluste beim Motorstart übersteigen (durchschnittlich) die Verluste bei Nennlast, allerdings wiederholen sich die Startvorgänge im betrachteten Regime so selten, dass diese Verluste vernachlässigt werden können.
Bei der Ermittlung der Antriebsleistung von Universalmaschinen gelten diese als Maschinen mit Dauerbetrieb, da bei. Auch der Betrieb dieser Maschinen ist in einem solchen Modus möglich. In diesem Fall die Leistung der Welle des Elektromotors
wobei Prn die höchstmögliche (nominelle) Schnittleistung ist;
ηcn – Wirkungsgrad des Hauptbewegungskreises der Maschine bei Nennlast (Wert liegt normalerweise nahe bei 0,8).
Der Wirkungsgrad der Maschine ηsn bei Volllast kann als Produkt des Wirkungsgrads der einzelnen Zahnräder definiert werden, die bei Betrieb mit einer bestimmten Drehzahl eine kinematische Kette bilden:
Jede Geschwindigkeit entspricht einem bestimmten Wert des Wirkungsgrades der Maschine, abhängig von der Anzahl der Gänge und deren Art.
Mit einer deutlichen Erhöhung der Drehzahl erhöht sich der Leistungsverlust in der Maschine deutlich. Dies liegt daran, dass einige Verluste schneller wachsen als die Drehzahl (z. B. Ölmischungsverluste in Getrieben).
Die zum Antrieb von Stromkreisen erforderliche Leistung ist normalerweise gering. Beim gemeinsamen Antrieb von Hauptantrieb und Leistungskreis sollte die Motorleistung ca. 5 % größer sein als die für den Hauptantriebskreis erforderliche Leistung. Bei einem separaten Netzteil muss dessen Leistung auf die gleiche Weise ermittelt werden wie beim Hauptantriebskreis. In diesem Fall wird die Kraft des Motors für den Vorschub und die Überwindung der Reibung in den Führungen und anderen Übertragungsgliedern aufgewendet.
Die Effektivität einer Lieferkette kann durch die Kenntnis der Elemente bestimmt werden, aus denen diese Kette besteht.Typischerweise liegt der Wert dieser Effizienz im Bereich von 0,1–0,2.
Unter Last stehen üblicherweise Universalmaschinen, deren Motoren nach den höchsten Belastungsbedingungen ausgewählt wurden. Bei solchen Arbeiten wird es deutlich schlimmer Energieleistung steigern... Die Reduzierung der Nennleistung des Elektromotors gegenüber der größtmöglichen Belastung führt zu einer Einschränkung der Einsatzmöglichkeiten der Maschine. Da dies inakzeptabel ist, stellen Werkzeugmaschinenfabriken Universalmaschinen her, auf denen Antriebselektromotoren installiert sind, die für die höchste Leistung ausgewählt werden, die diese Maschinen betreiben können.
Reis. 1. Zeitplan für Dauerbetrieb mit variabler Belastung
Bei dauerhaft wechselnder Belastung ist der Betrieb des Elektroantriebs durch einen Belastungsverlauf ähnlich dem in Abb. 1.Jeder Bearbeitungsübergang eines Teils einer Metallschneidemaschine entspricht einer bestimmten Motorwellenleistung. Die Schnittperioden werden durch Stillstandsintervalle der Maschine getrennt, in denen das Werkzeug vor- und zurückgezogen und das Werkstück gewechselt wird.
Die Gesamtzeit zur Bearbeitung eines Teils inklusive aller Hilfsoperationen wird als Zykluszeit tts bezeichnet. Dies gilt auch für Maschinen, die die gleichen Teile bearbeiten und über eine Reibungskupplung in der Hauptantriebskette verfügen, sowie für automatische Linienmaschinen, bei denen viele Elektromotoren kontinuierlich rotieren.
Beim Betrieb mit variabler Last muss der Motor so ausgewählt werden, dass er gemäß dem Zeitplan mit seiner höchsten Leistung arbeiten kann (Überlastauswahl), damit der Motor beim Betrieb mit einem bestimmten Lastplan nicht über den Normalwert hinaus überhitzt (Auswahl nach). Heizung). Von den beiden durch diese Bedingungen ermittelten Nennkapazitäten wird die größere ausgewählt.
Überlastfähigkeit
wobei Pn1 die unter Überlastbedingungen erforderliche Motornennleistung ist; Pmax – die maximale Leistung des Lastplans, die dem Betrieb des Motors im Gleichgewichtszustand entspricht; λ1 – Koeffizient der zulässigen Überlastung.