5.Тепловые режимы работы электропривода. Расчет и выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работы.
Режим работы электрической машины – это
установленный порядок чередования периодов, характеризуемых величиной и продолжительностью нагрузки, отключений, торможения, пуска и реверса во время ее работы.
1.
Продолжительный режим S1 – когда при неизменной номинальной нагрузке
![](1035824_html_2bdf65fd7332f42f.gif)
работа двигателя продолжается так долго, что температура перегрева всех его частей успевает достигнуть установившихся значений
![](1035824_html_97f6ed7bf5139ca.gif)
. Различают продолжительный режим
неизменной нагрузкой (рисунок 1) и с
изменяющейся нагрузкой (рисунок 2).
2.
Кратковременный режим S2 – когда периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя (рисунок 3). При этом периоды работы двигателя
![](1035824_html_21c062875671b3e5.gif)
настолько кратковременны, что температуры нагрева всех частей двигателя не достигает установившихся значений, а периоды отключения двигателя настолько продолжительны, что все части двигателя успевают охладиться до температуры окружающей среды. Стандартом установлены длительность периодов нагрузки 10, 30, 60 и 90 минут. В условном обозначении кратковременного режима указывается продолжительность периода нагрузки, например S2 – 30 мин.
3. Повторно-кратковременный режим S3 – когда кратковременные периоды работы двигателя
![](1035824_html_21c062875671b3e5.gif)
чередуются с периодами отключения двигателя
![](1035824_html_c187cab76ddc9201.gif)
, причем за период работы
![](1035824_html_21c062875671b3e5.gif)
превышение температуры не успевает достигнуть установившихся значений, а за время паузы части двигателя не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Общее время работы в повторно-кратковременном режиме разделяются на периодически повторяющиеся циклы продолжительностью
![](1035824_html_48bac0441fc41709.gif)
.
При повторно-кратковременном режиме работы график нагревания двигателя имеет вид
пилообразной кривой (рисунок 4). При достижении
двигателем установившегося значения температуры перегрева, соответствующего повторно-кратковременному режиму ![](1035824_html_1ffea27b8b2adaf2.gif)
,
температура перегрева двигателя продолжает колебаться от
до
. При этом
меньше установившейся температуры перегрева, которая наступила бы, если режим работы двигателя был продолжительным (
![](1035824_html_1ffea27b8b2adaf2.gif)
<
![](1035824_html_97f6ed7bf5139ca.gif)
).
Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения:
. Действующим стандартом преду
смотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного режима ПВ=100
%). В условном обозна
чении повторно-кратковременного режима указывают величину ПВ, например, S3-40%.
При
выборе двигателя, в паспорте которого, указана мощность при ПВ=100% пересчет следует делать по формуле:
![](1035824_html_753958f387b635bd.gif)
.
Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. Также стандартом предусмотрены дополнительные режимы:
повторно-кратковременный режим S4 с частыми пусками, с числом включений в час 30, 60, 120 или 240;
повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла;
перемещающийся режим S6 с частыми реверсами и электрическим торможением;
перемещающийся режим S7 с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;
перемещающийся режим S8 с двумя и более разными частотами вращения;
Расчет и выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работыЗадача расчета сводится к определению мощности двигателя
![](1035824_html_6b09a17af2663a15.gif)
, способного выдержать перегрузку
![](1035824_html_24fe22cf792bd85c.gif)
, работая в кратковременном режиме в течение времени
![](1035824_html_eee3dec89bd6f06f.gif)
(рисунок 3). При этом перегрев двигателя не должен превысить значение
![](1035824_html_97f6ed7bf5139ca.gif)
, соответствующего продолжительному режиму работы этого двигателя с номинальной нагрузкой
![](1035824_html_2bdf65fd7332f42f.gif)
(рисунок 1). Полученная в результате расчета мощность
![](1035824_html_515637a245038f69.gif)
меньше мощности кратковременного режима
![](1035824_html_24fe22cf792bd85c.gif)
на величину коэффициента механической перегрузки
![](1035824_html_31230a625967365c.gif)
:
![](1035824_html_4dfb801415c9b7f6.gif)
.
Допустим, нагрузочная диаграмма кратковременного режима содержит 2 ступени нагрузки (рисунок 5). В этом случае мощность
![](1035824_html_24fe22cf792bd85c.gif)
определяют методом средних потерь.
Коэффициент механической перегрузки по мощности определяют по графику
![](1035824_html_92d21fda56d1b091.gif)
(рисунок 6), где
![](1035824_html_3a30daea881d36f4.gif)
– относительное значение времени работы кратковременного режима (
![](1035824_html_588773b76e4ca7f5.gif)
);
![](1035824_html_54c181df5a138361.gif)
– постоянная времени нагревания.
Установлено, что при t*<0,35 нагрузка двигателя в кратковременном режиме
![](1035824_html_24fe22cf792bd85c.gif)
превышает номинальную мощность выбранного двигателя
![](1035824_html_2bdf65fd7332f42f.gif)
в 2,5 раза и более. При этом перегрузочная способность двигателя обычно не удовлетворяет требованиям электропривода. Поэтому при t*<0,35 двигатель выбирают по требуемой для кратковременного режима перегрузочной способности двигателя
![](1035824_html_875fd06b269fcab1.gif)
.