Номінальні режими роботи двигуна

Різні умови роботи виробничих механізмів обумовлюють різні режими роботи електроприводів. Тому в електромашинобудуванні номінальні режими електричних двигунів класифікуються на вісім режимів з умовними позначеннями від S1 до S8.

S1 - тривалий номінальний режим роботи. Відповідає режиму, при якому двигун працює з номінальним навантаженням стільки часу, що перевищення температури всіх його частин досягають сталих значень, які повинні бути рівні допустимим (рис. 6.8). умовою # 964; вуст = # 964; доп відповідають каталожні дані двигуна Pн. Uн. Iн. nн.

Двигуни тривалого номінального режиму роботи призначені переважно для великої групи електроприводів механізмів безперервної дії.

S2 - короткочасний номінальний режим роботи. Режим, при якому періоди номінального навантаження чергуються з періодами відключення двигуна, причому за час роботи двигун не встигає нагрітися до усталеної температури, а за час відключення встигає охолонути до температури навколишнього середовища (рис. 6.9). Внаслідок цього початкове перевищення температури при кожному включенні дорівнює нулю, а досягається в кінці роботи перевищення температури двигуна згідно (6.35):

визначається величиною навантаження, часом роботи tрн і постійної часу нагріву Tн. Таким чином, номінальна потужність двигуна короткочасного режиму S2 відповідає певному номінальному часу роботи tрн. значення якого стандартизовані величинами 15, 30, 60 і 90 хв.

Якщо фактичний час роботи більше номінального, двигун буде нагріватися до температури, більшої допустимої, і щоб уникнути цього навантаження повинна бути знижена. Таким чином, не можна використовувати двигун з такою ж навантаженням в тривалому режимі, так як встановилася температура двигуна t o вуст буде більше допустимої t o доп (рис. 6.9). У разі, якщо фактичний час роботи буде менше номінального, двигун можна у відповідній мірі перевантажити.

Двигуни короткочасного режиму широко використовуються на електричному транспорті (двері, розвантажувальні механізми) і для різних короткочасно працюють допоміжних механізмів в промисловості.

S3 - повторно-короткочасний номінальний режим роботи. Режим, при якому періоди роботи з номінальним навантаженням чергуються з періодами відключення двигуна, причому за час роботи двигун не встигає нагрітися до усталеної температури, а за час паузи не встигає охолонути до температури навколишнього середовища (рис. 6.10).

Після певного числа циклів після включення температура двигуна, підвищуючись, досягне квазіустановівшегося значення, і буде коливатися навколо середнього значення t o у.ср. Максимальне перевищення температури # 964; max не повинно перевищувати допустимого значення # 964; доп. Для найбільш повного використання двигуна по нагріванню коливання температури навколо середнього сталого значення повинні бути мінімальними. Це може бути досягнуто при виконанні умови tр <

Головною характеристикою повторно-короткочасного режиму є відносна тривалість включення двигуна,%:

Номінальні значення ПВН нормуються величинами 15, 25, 40, 60 і 100%. Номінальні дані двигуни режиму S3, зазначені в каталозі і на щитку двигуна, відповідають конкретному вказаною в каталозі і на щитку значенню ПВН.

Використовувати двигуни тривалого режиму S1 для роботи в повторно-короткочасному режимі S3 навіть з ПВ. близькими до 100%, не рекомендується, так як для повного використання по температурі в режимі S3 двигун необхідно перевантажувати, тим самим, зменшуючи його реальну перевантажувальну здатність. Спеціальні двигуни режиму S3 навіть з ПВ = 100% також не рекомендується застосовувати для роботи в тривалому режимі S1, так як його перевантажувальна здатність при роботі в режимі S1, буде надлишкова, а його масогабаритні і цінові показники будуть набагато вище, ніж у двигуна режиму S1 .

Розглянуті режими S1, S2, S3 є основними, і для цих режимів електротехнічної промисловістю випускаються електричні двигуни. Розроблені в теорії електроприводу інженерні методи перевірки двигунів по нагріванню дозволяють здійснювати вибір двигунів на основі цих трьох режимів для всіх практичних випадків.

З метою полегшення вибору двигунів для конкретних ускладнених обставин чинний ГОСТ розширив номенклатуру номінальних режимів до восьми.

S4 - повторно-короткочасний номінальний режим з частими пусками. Даний режим характеризується значним впливом пускових динамічних процесів на нагрів двигуна. Це може відбуватися при досить великому сумарному часу пуску за цикл роботи.

S5 - повторно-короткочасний номінальний режим з частими реверсами. У циклі роботи електроприводу присутні як важкі, тривалі за часом пускові режими, так і ділянки з електричним гальмуванням.

S6 - перемежовується номінальний режим роботи. Характеризується чергуванням періодів роботи двигуна з номінальним навантаженням з періодами роботи вхолосту, причому за час роботи з навантаженням двигун не встигає нагрітися до усталеної максимальної температури, а за час роботи вхолосту не встигає охолодитися до сталої мінімальної температури холостого ходу. Характеристикою режиму S6 є відносна тривалість навантаження:

де tн і tХХ - часи роботи відповідно з номінальним навантаженням і в холосту.

Тривалість циклу не повинна перевищувати 10 хв. Номінальні значення ПН нормуються величинами 15, 25, 40, 60 і 100%.

S7 - перемежовується номінальний режим роботи з частими реверсами. Цей режим відрізняється від повторно-короткочасного S5 тим, що в циклі роботи відсутні періоди відключення двигуна.

S8 - перемежовується номінальний режим роботи з двома і більше швидкостями в циклі роботи. Важкий режим роботи, в якому відсутні періоди відключення двигуна, одночасно регулюється швидкість обертання двигуна (відповідно є пускові і гальмові режими). Цим режимом роботи характеризуються приводи подач металорізальних верстатів з автоматизованим робочим циклом при виготовленні складних виробів.

Таким чином, номінальні режими S4 ÷ S8 доповнюють конкретну інформацію про інтенсивні повторно-короткочасних режимах і про тривалі режимах зі змінною циклічної навантаженням.