Режимы работы электрических двигателей в электроприводах — Часть 2 из 3: Продолжительный S1 и кратковременный S2 номинальные режимы

Электрическая машина

S1 – продолжительный номинальный режим работы электродвигателя

Этот режим работы характеризуется неизменной нагрузкой на валу двигателя в течение всего времени его работы.

График изменения мощности P на валу электродвигателя, момента M, потерь мощности ΔP и перегрева τ для продолжительного номинального режима работы S1

График изменения мощности P на валу электродвигателя, момента M, потерь мощности ΔP и перегрева τ для продолжительного номинального режима работы S1.

Температурный режим двигателя следующий: он разогревается до установившегося перегрева и продолжает работать с этим перегревом весь период работы. Происходит это, потому что потери в двигателе на всем отрезке его работы будут постоянными, как только в двигателе установится квазистационарный процесс, то есть когда количество тепла, выделяемого внутри электродвигателя равно количеству тепла, отдаваемого электродвигателем в окружающую среду.

При таком режиме двигатель моет работать не только с постоянной, но и с циклической нагрузкой.

S2 – кратковременный номинальный режим работы электродвигателя

График изменения мощности P на валу электродвигателя, момента M, потерь мощности ΔP и перегрева τ для кратковременного номинального режима работы S2

График изменения мощности P на валу электродвигателя, момента M, потерь мощности ΔP и перегрева τ для кратковременного номинального режима работы S2.

Этот режим работы характеризуется чередованием периодов с неизменной нагрузкой с периодами отключения двигателя.

В этом режиме за время работы tр превышение температуры двигателя достигает τдоп, а за время отключения t0 электродвигатель остывает до температуры окружающей среды. Если в этом режиме использовать электродвигатель, рассчитанный на длительный режим работы, то при кратковременном режиме работы в конце рабочего периода tр превышение температуры не достигает допустимого значения, то есть электрический двигатель будет недоиспользован по нагреву, а, следовательно, и по мощности. Для полного использования по нагреву двигатель необходимо перегрузить по мощности на валу. Другими словами, для кратковременного режима работы надо выбрать двигатель меньшей мощности. Чтобы количественного оценить перегрузку двигателя и его перегрев используются коэффициенты термической и механической перегрузок.

Коэффициентом термической перегрузки называется отношение потерь при кратковременном режиме работы к потерям при номинальном режиме работы.

pт = Δpкр/Δpн = (τустдоп)·(1 – e-t/Tн)

Коэффициент термической перегрузки изменяется по экспоненциальному закону.

Определяется коэффициент термической перегрузки с помощью зависимости коэффициента термической перегрузки от относительной продолжительности рабочего режима tр/Tн. В справочных данных приводятся универсальные зависимости коэффициентов термической и механической перегрузок.

Зависимости коэффициентов термической pт и механической pм перегрузок при кратковременном режиме работы электродвигателя от относительной длительности его рабочего периода tр/Tр

Зависимости коэффициентов термической pт и механической pм перегрузок при кратковременном режиме работы электродвигателя от относительной длительности его рабочего периода tр/Tр.

Коэффициент механической перегрузки pм – отношение мощности при кратковременном режиме к мощности при номинальном.

pм = Pкр/Pн

Коэффициенты термической и механической перегрузки связаны между собой функцией:

pм = √pт

Коэффициенты механической и термической перегрузки зависят от отношения постоянных потерь к переменным потерям в номинальном режиме.

a = k/vн

Если из типовых характеристик определить коэффициент термической перегрузки при отношении рабочего времени к номинальному при tр/Tн = 0,4÷0,3, то он будет лежать в пределах pм = 2÷2,5.

Все электродвигатели рассчитываются на перегрузку по моменту в 2,5÷3 раза. Отсюда следует, что при отношении рабочего времени к нагреву tр/Tн = 0,3÷0,4 машина будет работать с допустимой перегрузкой.

Все части: 1 | 2 | 3

Закладка Постоянная ссылка.