Нагрев и охлаждение двигателей в ЭП
При включении двигателя в сеть и наличии на его валу нагрузки происходит его нагрев, зависящий от тепловых потерь ΔР, времени нагрева t, теплоемкости С и теплоотдачи двигателя А. Эти величины связаны между собой уравнением теплового баланса электродвигателя:
где τ - превышение температуры двигателя над температурой охлаждающей среды, которую принимают, как правило, равной +40 С.
Решение этого уравнения дает зависимость изменения превышения температуры двигателя во времени. Зависимость имеет экспоненциальный характер (рис. 2.):
где τуст - установившееся превышение температуры, °С; τнач - начальное превышение - температуры, °С; Tн - постоянная времени нагревания, Тн=СА, с.
Номинальные режимы работы двигателей
Режимы работы стандартизованы. Различают три основных режима: длительный (обозначается символом S1), кратковременный (S2) и повторно-кратковременный (S3).
Длительный - это режим, в котором превышение температуры двигателя достигает установившегося значения. Длительный режим подразделяется на два вида: а - режим с постоянной нагрузкой, б - режим с переменной нагрузкой. К типу а - относятся ЭП вентиляторов, насосов, компрессоров, транспортеров, текстильных станков и др. К типу б - ЭП поршневых компрессоров, прокатных станов, токарных, фрезерных, сверлильных станков и др.
Режим работы ЭП отражают при помощи нагрузочных диаграмм (НД), которые представляют собой зависимость мощности Р, момента М или тока двигателя от времени t. Примеры НД для длительного режима и кривая нагрева приведены на рис. 3.
Рис. 3. Нагрузочные диаграммы для длительного режима: а - с постоянной нагрузкой, б- с переменной нагрузкой
В кратковременном режиме двигатель работает непродолжительное время, в течение которого превышение его температуры не достигает установившегося значения, а после отключения он успевает охладиться до температуры охлаждающей среды (рис. 4, а). В этом режиме работают ЭП шлюзов, задвижек нефте- и газопроводов, и др.
Повторно-кратковременным называют режим, п котором кратковременные периоды включения двигателя чередуются с периодами пауз, причем в период нагрузки превышение температуры двигателя не достигает установившегося значения, а при отключении не успевает достичь температуры охлаждающей среды (рис. 4, б).
Свойства двигателей в повторно-кратковременном режиме зависят от продолжительности включения (ПВ). Как видно из диаграммы (рис. 4. б), двигатель нагружен в течение времени t1 течение времени to следует пауза. Их сумма составляет время цикла tц.
ПВ - это величина, равная отношению времени работы двигателя под нагрузкой ко времени цикла, измеряемое в процентах:
|
|
ПВ стандартизованы и составляют 15, 25, 40, 60%.
Значение ПВ указывается на паспорте двигателя.
а)
|
|
б)
Рис. 4. Нагрузочные диаграммы и диаграммы нагрева: а-для кратковременного режима Работы, б - для повторно-кратковременного режима работы
Двигатель мощностью PHiс ПВ1 может быть использован при другой ПВ2. Мощность Р2, на которую можно потом нагружать двигатель, определяется приближенным соотношением:
|
|
