В начальной стадии проектирования электропривода в расположении проектировщика имеется только нагрузочная диаграмма рабочей машины. Выбор мощности электродвигателя может быть сделан только на основе нагрузочной диаграммы самой электрической машины. Именно поэтому построение последней является одной из основных задач, возникающих в процессе проектирования системы электропривода. Однако расчеты переходных режимов и построение по их результатам нагрузочной диаграммы привода может быть выполнено лишь при условии, что известен суммарный приведенный момент инерции системы привод – рабочая машина.
В большом количестве случаев момент инерции системы определяется моментом инерции самого электродвигателя. Поэтому, до тех пор, пока не выбрана электрическая машина, нельзя приступить к расчету переходных процессов. Именно поэтому первоначально задаются ориентировочным значением момента или мощности электродвигателя, исходя из нагрузочной диаграммы рабочей машины.
Как правило, статическая нагрузка при работе исполнительного механизма не остается постоянной, а непрерывно меняется. В переходном процессе электрическая машина должна преодолевать не только статическую, но и динамическую нагрузку. Поэтому среднеквадратичное значение момента электродвигателя всегда выше, чем значение статического момента. Соответственно при выборе электрической машины ее номинальный момент должен приниматься большим, чем среднее значение статического момента. Обычно берут:
Где:
Среднее значение статического момента за цикл работы.
Коэффициент в формуле (1) должен быть тем больше, чем резче пики в нагрузочной диаграмме механизма и чем большее количество включений в час должен иметь двигатель.
Также могут быть рекомендованы несколько иные формулы для ориентировочного определения момента электрической машины, а именно:
В которых Мс.кв – среднеквадратичное значение статического момента, определяемое по нагрузочной диаграмме рабочей машины.
В соответствии с принятым ориентировочным значением мощности производится выбор электрической машины по каталогу и определяется момент инерции системы по формуле:
Где: δ – коэффициент, учитывающий момент инерции звеньев механической передачи между электродвигателем и рабочей машиной; j – передаточное число механической передачи.
Далее производятся расчеты переходных режимов, строится нагрузочная диаграмма и, наконец, предварительно выбранный электродвигатель проверяется по условиям нагрева и перегрузочной способности. Необходимо, чтобы выполнялись условия:
В случае несоответствия эквивалентного значения тока, мощности или момента соответствующим номинальным значениям для выбранного электродвигателя, приходится уточнять мощность и тип двигателя и производить повторный расчет. Таким образом, при выборе мощности двигателя приходится идти методом последовательных приближений. Так как в типовых сериях электрических машин коэффициент нарастания шкалы мощности довольно велик, то, как правило, приходится делать не более одного – двух расчетов.
