Методы эквивалентных величин для проверки электрического двигателя по нагреву в электроприводах

Метод эквивалентного тока основан на том, что протекающий в двигателе и изменяющийся по величине ток нагрузки заменяется эквивалентным током I_экв, который вызвал бы в двигателе те же потери, что и фактический ток. Для определения эквивалентного тока необходимо знать нагрузочную диаграмму производственного механизма.

Средние потери состоят из постоянных потерь k и переменных потерь.

Δp_ср = k + I_экв²·R

k – постоянные потери, состоящие из магнитных потерь и механических потерь.

В процессе работы производственного механизма эти потери не меняются. Нагрев двигателя происходит в основном за счет протекания тока нагрузки через обмотку двигателя, поэтому постоянные потери можно не учитывать при определении температурного режима двигателя.

I_экв²·R = (I₁²·R·t₁ + I₂²·R·t₂ + … + I_n²·R·t_n) / (t₁ + t₂ + … + t_n + t₀)

Разделим обе части уравнения на R.

I_экв = √[(I₁²·t₁ + I₂²·t₂ + … + I_n²·t_n) / (t₁ + t₂ + … + t_n + t₀)] = √[(ΣI_i²·t_i) / t_ц]

P_экв = U·I_экв

P_экв = √[(P₁²·t₁ + P₂²·t₂ + … + P_n²·t_n) / (t₁ + t₂ + … + t_n + t₀)] = √[(ΣP_i²·t_i) / t_ц]

P_экв = M_экв·ω

M_экв = √[(M₁²·t₁ + M₂²·t₂ + … + M_n²·t_n) / (t₁ + t₂ + … + t_n + t₀)] = √[(ΣM_i²·t_i) / t_ц]

Удобнее всего каждый из этих методов использовать, когда известен определенный график нагрузки. Однако некоторые методы дают погрешности, так, например, метод эквивалентных потерь не рекомендуется использовать в тех случаях, когда нужно учитывать постоянные магнитные потери. Его нельзя использовать для выбора мощности асинхронных двигателей с глубоким пазом или с двойной беличьей клеткой, то есть для выбора двигателей с повышенным пусковым моментом.

Метод эквивалентной мощности рекомендуется использовать для тех электродвигателей, у которых магнитный поток в течение всего цикла работы имеет постоянное значение. Его не рекомендуется использовать для выбора мощности двигателей с последовательным возбуждением.

Метод эквивалентного момента не рекомендуется использовать для выбора двигателей, работающих с разной скоростью на отдельных участках нагрузочной диаграммы, а также для электродвигателей, у которых время пуска соизмеримо со временем работы.