Проверка двигателей на нагрев, работающих в кратковременном режиме

Если двигатель предназначен для продолжительного режима работы (51), то при работе в кратковременном режиме (52) он будет недоиспользован (кривая 1 рис. 9.7). Следовательно, его можно перегружать (кривая 2). Тогда к концу рабочего периода превышение температуры ЭД.

(8.50).

Рис. 9.7.

Чтобы определить количественно, насколько можно перегружать двигатель в режиме 52, используют коэффициенты термической и механической перегрузок:

(9.51).

— коэффициент термической перегрузки.

Коэффициент механической перегрузки.

можно выразить через

(9.52).

откуда.

(9.53).

где - коэффициент потерь при

Подставляя.

получим при будет.

(9.54).

На рис. 9.8 представлены зависимости и ).

Рис. 9.8

Из рис. 9.8 видно, что при , то соответствует перегрузочной способности двигателей, можно не производить проверку на нагрев двигателей, работающих в режиме 52, но предназначенных для работы в продолжительном режиме 51. При проверка электрического двигателя на нагрев необходима.

Для проверяемого на нагрев двигателя должны быть известны нагрузочная диаграмма , постоянная времени нагрева и коэффициент потерь . Используя метод эквивалентного момента из нагрузочной диаграммы, определится:

Момент, развиваемый ЭД в кратковременном режиме работы:

(9.55).

Если соблюдается условие.

то превышение температуры ЭД не превосходит допустимого значения. Если используются ЭД, предназначенные для работы в кратковременном режиме, время работы которых нормируется (t" = 10, 30,60,90 мин), это учитывается для расчета допустимого превышения температуры:

Кроме того, при работе в течение Грс нагрузкой, больше номинальной, потери будут и.

Тогда.

откуда.

(9.56).

аналогично.

(9.57).

Если допустимые мощность и момент не превышают эквивалентных значений:

то электродвигатель будет работать в нормальном тепловом режиме.

Таким образом, рассчитанные для кратковременного режима двигатели в продолжительном режиме работать не могут, так как будут перегреваться.

Проверка двигателей на нагрев, работающих в повторно-кратковременном (ПК) режиме

На рис. 9.9 представлены графики нагрузки двигателя на рабочих участках () и во время пауз () и зависимость изменения превышения температуры двигателя . Относительная продолжительность включения ЭД за цикл 1″ определяется.

(9.58).

Рис. 9.9

Выпускаются специальные серии двигателей для ПК режима с указанием при нормативной продолжительности включения ПВ % = 15, 25, 40, 60, 100%.

Длительность рабочего цикла не должна превышать 10 мин, иначе двигатель считается работающим в продолжительном режиме. Если мощность и ПВ соответствуют каталожным, можно не проводить проверку на нагрев. Если в реальном случае ПВ, отличается от ПВ", то ПВ, соответствует , а П В" соответствует (рис. 9.10).

Рис. 9.10

Тогда.

или

Следовательно, чтобы не было перегрева, необходимо выполнить условие:

(9.59).

Заменяя потери мощности через постоянные К и переменные потери и учитывая , получим.

(9.60).

При условии постоянства за цикл, получим.

(9.61).

(9.62).

При выполнении данных условий температура двигателя нс будет превосходить допустимого значения. Если ПВ, незначительно отличается от , то можно считать , тогда.

(9.63).

(9.64).

(9.65).

Рис. 9.11

Если нагрузка за цикл непостоянна, то нагрузочные диаграммы должны быть заменены эквивалентными нагрузочными диаграммами (рис. 9.11).

Аналогично определяются , где.

Средние потери мощности определяются.

Определив производится проверка на нагрев по формулам (9.60−9.63).

Если двигатели предназначены для продолжительного режима, а используются для повторно-кратковременного, в формулах (9.60−9.62) принимается . Тогда.

(9.66).

(9.67).

(9.68).

где - номинальные данные для продолжительного режима.

Если нагрузочная диаграмма ступенчатая, сначала определяются , которые заменяют . Если теплоотдача во время пауз ухудшается, этот фактор учитывается коэффициентом ухудшения теплоотдачи . Тогда.

(9.69).

(9.70).

(9.71).

Таким образом, применение двигателей, предназначенных дтя продолжительного режима в повторно-кратковременном, нецелесообразно.