Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќсновные положени€ теории нагрева электрических машин




 

–абота электродвигател€ сопровождаетс€ потер€ми в меди его обмоток и в стали. »менно за счет этих потерь происходит нагрев двигател€. ќсновной трудностью при исследовании процессов нагрева двигател€ €вл€етс€ то, что он представл€ет из себ€ неоднородное тело, то есть состоит из различных материалов различной конфигурации и воздушных зазоров.

ѕоэтому при анализе процессов нагрева электрических машин первым и основным допущением €вл€етс€ то, что электрическа€ машина считаетс€ однородным телом, имеющим бесконечно большую теплопроводность. ¬о-вторых, принимаетс€, что количество тепла, отдаваемое телом в окружающую среду, пропорционально разности их температур. ѕри этом окружающа€ среда имеет бесконечно большую теплоемкость, то есть температура ее не измен€етс€ в процессе нагрева двигател€.

–ассмотрим баланс тепловой энергии в промежутке времени dt. «а это врем€ общее количество Q1 выделенного тепла составит:

 

dQ1 = DP dt, (3.2)

 

где DP Ц мощность потерь энергии в электродвигателе.

 оличество тепла Q2, отдаваемого в окружающую среду, определитс€ как:

 

dQ2 = ј t dt, (3.3)

 

где ј Ц теплоотдача двигател€, то есть количество тепла, отдаваемого в окружающую среду за одну секунду при разности температур электродвигател€ и среды в один градус ÷ельси€;

t - температура перегрева электродвигател€.

¬ыше было прин€то, что количество тепла, поступающего на нагрев двигател€, пропорционально разности температур, следовательно, за врем€ dt произойдет изменение температуры Dt и количество dQ3 тепла дл€ нагрева электродвигател€ определитс€ как:

 

dQ3 = — dt, (3.4)

 

где — Ц теплоемкость электродвигател€, то есть количество тепла, необходимого дл€ нагрева двигател€ на один градус ÷ельси€.

ѕричем,

 

dQ1 = dQ2 + dQ3, (3.5)

 

то есть общее количество выдел€емого тепла частично отдаетс€ в окружающую среду и частично Ц на увеличение температуры электродвигател€.

— учетом (3.2) - (3.4) уравнение (3.5) можно записать как:

 

DP dt = ј t dt + — dt. (3.6)

 

–азделим обе части (2.6) на ј dt и получим:

 

t + — / ј (dt / dt) = D– / ј. (3.7)

 

ќбозначим — / ј = “н Ц это величина называетс€ посто€нной времени нагрева электродвигател€. ‘изически Ц это врем€, за которое двигатель достиг бы установившейс€ температуры, если бы отсутствовала теплоотдача в окружающую среду, то есть при ј = 0, когда

 

DP dt = — dt. (3.8)

 

ѕри посто€нной величине потерь DP уравнение (3.7) имеет следующее решение:

 

t = t уст (1 Ц е Ц t / “н) + t нач е,- t / “н (3.9)

 

 

где t уст, t нач Ц установившеес€ и начальное значени€ температуры перегрева электродвигател€ соответственно.

ѕри t = t уст, dt / dt =0 и из (3.7) можно определить значение установившейс€ температуры перегрева:

 

tуст = D– / ј. (3.10)

 

»з (3.9) видно, что температура перегрева электродвигател€ измен€етс€ по экспоненциальному закону, то есть врем€ достижени€ установившейс€ температуры равно бесконечности. ќбычно процесс считаетс€ установившимс€, когда температура двигател€ составл€ет (0,95 Ц 0,98) t уст. ѕрактически это врем€ равно примерно (3 - 4)“н.

„аще всего в процессе работы нагрузка двигател€ измен€етс€, то есть измен€етс€ величина потерь и количество выделенного тепла. ѕри изменении нагрузки график изменени€ температуры двигател€ представл€ет собой ломаную линию, котора€ характеризуетс€ максимумом температуры. ƒл€ определени€ этого значени€ необходимо знать закон изменени€ во времени потерь энергии, который определ€етс€ графиком изменени€ нагрузки, называемым нагрузочной диаграммой. ¬ зависимости от системы изменени€ нагрузки на валу двигател€ режимы работы электроприводов, с точки зрени€ нагрева, подраздел€ютс€ на три группы:

- продолжительный - это режим, при котором за врем€ работы температура перегрева достигает своего установившегос€ значени€. ¬рем€ работы двигател€ в этом режиме может достигать нескольких часов или суток. Ќагрузочна€ диаграмма и графики изменени€ потерь мощности и температуры перегрева дл€ этого режима приведены на рис.3.1;

- кратковременный Ц это режим, при котором за врем€ работы температура перегрева не успевает достичь своего установившегос€ значени€, а за врем€ паузы снижаетс€ до температуры окружающей среды.

«десь врем€ паузы значительно превышает врем€ рабочего режима (рис.3.2);

- повторно-кратковременный Ц это режим, при котором за врем€ работы температура перегрева не успевает достичь установившегос€ значени€, а за врем€ паузы не успевает снизитьс€ до температуры окружающей среды (рис.3.3).

Ётот режим характеризуетс€ временем “ц цикла, равным сумме времени “р работы и времени “п паузы.

 

“ц = “р + “п;. (3.11)

 

 

–ис.3.1.  ривые изменени€ –, D – и t при продолжительном режиме работы

 

 

 

–ис.3.2.  ривые изменени€ –, D – и t при кратковременном режиме работы

 

–ис.3.3.  ривые изменени€ –, D – и t при повторно-кратковременном режиме работы

 

 

ƒл€ характеристики повторно-кратковременного режима работы введено пон€тие продолжительности включени€ ѕ¬ Ц это отношение времени работы электродвигател€ ко времени цикла, выраженное в процентах:

 

ѕ¬ % = 100 (“р / “ц). (3.12)

 

»з всего вышеизложенного следует, что необходимым и достаточным условием нормальной работы электродвигател€ с точки зрени€ нагрева €вл€етс€

t макс £ tдоп, (3.13)

где t макс Ц максимальна€ температура перегрева электродвигател€ в процессе работы.

ќднако определение t макс чаще всего €вл€етс€ невозможным, так как, во-первых, реальный двигатель не €вл€етс€ однородным телом, вопреки допущению, прин€тому выше, и, во-вторых, вызывает трудности определение коэффициентов, необходимых дл€ расчета температур перегрева. ѕоэтому при выборе электродвигател€ по нагреву обычно пользуютс€ косвенными методами.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 867 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1421 - | 1438 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.