電動モーターの選択
電動機の選定条件
以下の条件が満たされている場合、カタログ タイプの電気モーターのいずれかの選択が正しいとみなされます。
a) 機械的特性の点で電気モーターと作業機械 (ドライブ) が最も完全に対応していること。これは、電気モーターが、動作中と始動時の両方でドライブに必要な速度と加速度の値を提供できるような機械的特性を備えていなければならないことを意味します。
b) 動作中の電気モーターの出力を最大限に活用する。最も厳しい動作モードにおける電気モーターのすべてのアクティブ部品の温度は、規格で定められた加熱温度にできるだけ近づける必要がありますが、それを超えてはなりません。
c) 電気モーターと駆動装置および設計上の環境条件との適合性。
d) 電動機とその電力網のパラメータとの適合性。
a) メカニズムの名前と種類。
b) 動作モードが連続的で負荷が一定の場合、機構のドライブシャフトの最大出力。その他の場合 - 時間の関数としての出力または抵抗モーメントの変化のグラフ。
c) 機構の駆動シャフトの回転速度。
d) 機構と電気モーターのシャフトの連結方法（ギアがある場合は、トランスミッションの種類とトランスミッション比が示されます）。
e) 電気モーターによって機構の駆動シャフトに提供されなければならない初期トルクの大きさ。
(f) 駆動機構の速度制御限界。上限および下限の速度値と、対応する出力およびトルクの値を示します。
(g) 必要な速度制御の性質と品質 (滑らかさ、階調)。
(h) 1 時間以内にドライブを開始または開始する頻度。 i) 環境特性。
電動機の選定はカタログデータに基づいてあらゆる条件を考慮して行われます。
広く普及している機構の場合、メーカーの関連情報に含まれるデータにより電動機の選択が大幅に簡素化され、最終的にはネットワークのパラメータと環境の性質に関連して電動機の種類を指定することになります。 。
動力による電動機の選択
a) 公称動作モードによる。
b) 消費エネルギー量の変化による。
次の動作モードが区別されます。
a) 長い (長い)、労働期間が非常に長い場合、 電気モーターの加熱 安定した値に達します (たとえば、ポンプ、コンベア ベルト、ファンなど)。
b) 短期間、電動機が所定の負荷に対応する加熱温度に達するには動作期間が不十分で、逆に停止期間は電動機を周囲温度まで冷却するのに十分な場合。このモードでは、さまざまな機構を備えた電気モーターが動作できます。
c) 中断あり - 相対デューティ サイクルが 15、25、40、60% で、1 サイクルの継続時間が 10 分を超えない場合 (たとえば、クレーン、一部の金属切断機、単一ステーションの溶接エンジン/発電機、等。）。
エネルギー消費量の変化により、以下の場合が異なります。
a) 遠心ポンプ、ファン、一定空気流量コンプレッサーなど、動作中に消費される電力量が一定であるか、平均値からわずかに異なる場合の定負荷。
b) 変動負荷。掘削機、クレーン、一部の金属切断機など、消費電力量が定期的に変化する場合。
c) 往復ポンプ、ジョークラッシャー、スクリーン等、消費電力量が連続的に変化する脈動負荷。
エンジン出力は次の 3 つの条件を満たす必要があります。
b) 十分な過負荷容量。
c) 十分な始動トルク。
すべての電気モーターは、次の 2 つの主要なグループに分類されます。
a) 長期勤務の場合（勤務期間の制限なし）。
b) スイッチング時間 15、25、40、および 60% の間欠動作の場合。
最初のグループについては、カタログとパスポートには、電気モーターが無期限の長期間にわたって発生できる連続的な出力が示されています。第 2 のグループについては、電気モーターが特定の回転で任意の長時間にわたって断続的に動作して発生できる出力が示されています。 -期間ごと。
すべての場合において正しく選択された電気モーターは、作業機械によって決定されたスケジュールに従って負荷で動作し、そのすべての部品の最大許容加熱に達するものと見なされます。いわゆる電気モーターの選択スケジュールに従って可能な最大の負荷に基づく「パワーリザーブ」は、電気モーターの十分な活用につながり、その結果、力率と効率の低下による資本コストと運転コストの増加につながります。
エンジン出力が過度に増加すると、加速中にぎくしゃくする可能性もあります。
電気モーターが一定の負荷またはわずかに変化する負荷で長時間動作する必要がある場合、その出力を決定することは難しくなく、通常は経験的な係数を含む公式に従って実行されます。
他の動作モードでは電気モーターの出力を選択することははるかに困難です。
短期負荷は、含まれる期間が短く、電気モーターを完全に冷却するには休憩が十分であるという事実によって特徴付けられます。この場合、スイッチング期間中の電動機の負荷は一定またはほぼ一定のままであると想定されます。
このモードで電気モーターを暖房に正しく使用するには、その連続電力 (カタログに示されている) が短期負荷に対応する電力よりも小さくなるように電気モーターを選択する必要があります。電気モーターは、短期間の動作中に熱過負荷がかかります。
電気モーターの動作期間が完全な加熱に必要な時間よりも大幅に短いが、スイッチを入れる期間間の休止時間が完全な冷却時間よりも大幅に短い場合は、短期間の負荷が繰り返されます。
実際には、このような作業は 2 つのタイプに区別される必要があります。
a) 動作中の負荷の大きさは一定であるため、そのグラフは一時停止が交互に現れる長方形で表されます。
b) 作業期間中の負荷は、多かれ少なかれ複雑な法則に従って変化します。
どちらの場合も、電力の観点から電気モーターを選択するという問題は、分析とグラフの両方で解決できます。どちらの方法も非常に複雑であるため、同等の規模の簡略化された方法をお勧めします。これには、次の 3 つの方法が含まれます。
a) 実効値電流。
b）二乗平均平方根電力。
(c) 二乗平均平方根モーメント。
電気モーターの機械的過負荷容量の確認
加熱条件に応じて電気モーターの出力を選択した後、電気モーターの機械的過負荷能力をチェックする必要があります。つまり、運転中のスケジュールに従って最大負荷トルクと始動トルクが制限されないことを確認する必要があります。カタログ上の最大トルク値モーメントを超えます。
非同期および同期電動機では、許容される機械的過負荷の値は、電動機が停止する転倒電磁モーメントによって決まります。
定格に対する最大トルクの積は、スリップ リングを備えた三相非同期モーターの場合は 1.8、同じかご型モーターの場合は少なくとも 1.65 でなければなりません。同期電動機の最大トルクの倍数は、定格電圧、周波数、励磁電流で少なくとも 1.65、力率 0.9 (進み電流で) でなければなりません。
実際には、非同期および同期電動機の機械的過負荷容量は最大 2 ～ 2.5 ですが、一部の特殊な電動機ではこの値が 3 ～ 3.5 に増加します。
DC モーターの許容過負荷は動作条件によって決まり、GOST によればトルクあたり 2 ～ 4 であり、下限は並列励磁の電気モーターに適用され、上限は直列励磁の電気モーターに適用されます。
供給および配電ネットワークが負荷の影響を受けやすい場合は、ネットワーク内の電圧損失を考慮して機械的過負荷容量をチェックする必要があります。
非同期短絡および同期電気モーターの場合、始動トルク倍数は少なくとも 0.9 (公称値に対して) でなければなりません。
実際、二重リスセルおよび深溝電気モーターの初期トルク乗数ははるかに高く、2 ～ 2.4 に達します。
電気モーターの出力を選択するときは、スイッチング周波数が電気モーターの加熱に影響を与えることを考慮する必要があります。許容スイッチング周波数は、ノーマルスリップ、ローターフライホイールのトルク、突入電流の周波数によって異なります。
通常のタイプの非同期電気モーターでは400から1000の負荷は許容されませんが、滑りが増加した電気モーターは1時間あたり1100から2700の始動が可能です。負荷がかかった状態で始動すると、許容始動回数が大幅に減少します。
かご型ローターを備えた電気モーターの始動電流は大きく、頻繁に始動する状況、特に加速時間が増加する状況では、この状況が重要になります。
フェーズローターを備えた電気モーターとは異なり、始動中に発生する熱の一部が加減抵抗器で放出されます。機械の外側、かご型エンジンでは、すべての熱が機械自体に放出され、その結果、加熱が増加します。したがって、これらの電気モーターの出力は、複数回の始動時の加熱を考慮して選択する必要があります。