Dobór napędów elektrycznych

Odpowiedni dobór silnika elektrycznego do napędu maszyny roboczej jest najistotniejszym zagadnieniem napędu elektrycznego.

   Przy doborze i zamawianiu silnika chodzi o możliwie dokładne zestawienie wszystkich warunków, jakim ma odpowiadać silnik. Przede wszystkim ustala się dane znamionowe silnika podawane na tabliczce znamionowej, w którą powinien być zaopatrzony każdy silnik. Do danych tych należą: rodzaj prądu, napięcie, moc, prędkość obrotowa, a przy silnikach prądu przemiennego także częstotliwość i współczynnik mocy. Obok tych danych należy jeszcze rozpatrzyć warunki, w jakich silnik ma pracować. Należą do nich:
    

    a. Charakter sieci, do której silnik ma być przyłączony, a więc sieć publiczna czy też wewnętrzno-zakładowa (chodzi tu o ograniczenie prądu rozruchowego), napięcie sieci z uwzględnieniem przewidywanych jego odchyleń od wartości znamionowej.

    b. Dane określające charakter pomieszczenia, w którym silnik będzie pracował, i sposób jego ustawienia (przenośny, przewoźny, ustawiony na stałe na fundamencie lub zawieszony, albo też wbudowany do maszyny napędzanej). Warunki występujące w pomieszczeniu wilgoć, pył, gazy wybuchowe, wyziewy żrące.

    c. Dane określające urządzenia napędzane — rodzaj przemysłu, charakterystyki procesu technologicznego i maszyny napędzanej.

    d. Charakterystyka układu napędowego — przebieg obciążenia, rodzaj pracy — ciągła, dorywcza, przerywana, częstość włączeń, prędkość obrotowa — stała, zmienna z podaniem zakresu regulacji, warunki rozruchowe, hamowanie, zmiana kierunku wirowania.

    e. Sprzęgnięcie silnika — bezpośrednie z podaniem rodzaju sprzęgła, napęd pasowy czy też przekładnia zębata, wymiary wału napędowego, położenie wału.

    f. Obsługa silnika, rodzaj sterowania, zabezpieczeń.

    

Ponadto przy wyborze silnika należy brać pod uwagę istniejące normy i przepisy.  Napięcie silnika dobiera się do napięcia istniejącego w zakładowej sieci elektrycznej.

Ważnym, zadaniem jest dobór mocy znamionowej silnika oraz prędkości obrotowej. Zainstalowanie silnika o nieodpowiednio dobranej mocy może stać się przyczyną dodatkowych strat energii, a tym samym zbędnych kosztów. Na przykład zainstalowanie silnika indukcyjnego zbyt dużej mocy pociągnie za sobą jego pracę o małej sprawności i przy niskim współczynniku mocy cos. Przy biegu jałowym tak dobranego silnika straty są również większe, a wartość współczynnika mocy może osiągnąć nawet 0,1. Zainstalowanie natomiast silnika zbyt małej mocy może być przyczyną częstych przerw w pracy silnika na skutek odłączenia go przez urządzenia zabezpieczające albo w braku właściwie wyregulowanych zabezpieczeń może nastąpić przegrzanie silnika i jego uszko­dzenie.

Moc znamionowa silnika musi więc być tak dobrana, by w danych warunkach pracy silnik nie nagrzewał się nadmiernie i by moment maksymalny silnika był większy od momentu maksymal­nego przewidywanego obciążenia silnika. Ten drugi warunek przewiduje dodatkową właściwość — przeciążalność, jaką powinien mieć dobrany silnik.

Prędkość obrotowa silnika, w przypadku gdy wał silnika ma być bezpośrednio sprzęgnięty z wałem maszyny napędzanej, powinna być możliwie bliska prędkości obrotowej maszyny napędzanej. Jeżeli występują trudności w dobraniu odpowiedniej prędkości obrotowej silnika ze względu na znaczną różnicę w stosunku do prędkości obrotowej maszyny napędzanej, stosuje się przekładnię zębatą lub pasową, której przełożenie ma się równać stosunkowi prędkości obrotowych silnika i maszyny napędzanej.

Do omówionych warunków mogą niekiedy dojść jeszcze dodatkowe, na przykład dotyczące czasu rozruchu.