Номінальні режими роботи двигунів
Особливості теплових процесів двигунів змушують встановлювати для них різні номінальні дані стосовно існуючим режимам роботи електроприводів. Двигуни випускають для роботи в режимах: тривалий, короткочасний, повторно-короткочасний і перемежовується. Для двох останніх режимів передбачено по дві модифікації, що враховують частоту пусків, електричне гальмування, зміна напрямку обертання, перехід від однієї швидкості до іншого, тобто факторів, що викликають значні втрати енергії в двигунах, що призводить до їх суттєвого нагрівання (табл. 1.2).
Таблиця 1.2. Граничні допустимі перевищення температури частин електричних машин
Частини електричних машин
Граничні тривало допустимі перевищення температури, град, при ізоляції класу
Обмотки змінного струму машин потужністю менше 5000 кВ # 8729; А чи з довжиною сердечника не менше 1 м
Обмотки збудження машин постійного і змінного струму зі збудженням постійним струмом
Обмотки якорів, з'єднані з колектором
Однорядні обмотки збудження з оголеними поверхнями
Стрижневі обмотки роторів асинхронних машин
Обмотки збудження малого опору, що мають кілька шарів, і компенсаційні обмотки
Ізольовані обмотки, безперервно замкнуті на себе
Неізольовані обмотки, безперервно замкнуті на себе Сердечники та інші сталеві частини, недотичні з ізольованими обмотками
Перевищення температури цих частин не повинно досягати значень, які створювали б небезпеку пошкодження ізоляційних матеріалів або сусідніх частин
Сердечники та інші сталеві частини, що контактують з ізольованими обмотками
Цим режимам присвоєні буквені позначення від S1 до S8.
Тривалий номінальний режим роботи двигуна S1 характерний тривалої незмінною номінальною навантаженням, яка зумовлює перевищення температури всіх частин електричної машини до сталих значень при незмінній температурі охолоджуючої середовища (рис. 7, а).
Короткочасний номінальний режим роботи двигуна S2 протікає при незмінній номінальному навантаженні з тривалістю, недостатньою для перевищення температури всіх частин електричної машини до сталих значень при незмінній температурі охолоджуючої середовища, після чого слідує зупинка, тривалість якої достатня для охолодження машини до практично холодного стану (рис. 7, б).
Для цього режиму передбачені стандартні тривалості періоду незмінною номінальною навантаження 10, 30, 60, 90 хв.
Повторно-короткочасний номінальний режим роботи двигуна S3 відрізняється від короткочасного режиму тим, що короткочасні періоди незмінною номінальною навантаження чергуються з короткими періодами відключення машини, в результаті чого перевищення температури окремих частин двигуна не можуть досягти сталих значень при незмінній температурі охолоджуючої середовища (рис. 7, в). Цей режим характеризують відносною тривалістю включення
де - час роботи;
-кратковременного режиму передбачена стандартна відносна тривалість включення 15, 25, 40, 60%, а тривалість одного циклу, що визначається сумарним часом роботи і паузи, встановлена 10 хв. В цьому режимі пускові втрати практично не надають помітного впливу на перевищення температури окремих частин машини.
Повторно-короткочасний номінальний режим роботи двигуна щастя пусками S4 відрізняється від повторно-короткочасного режиму тим, що пускові втрати істотно впливають на перевищення температури окремих частин машини (рис. 7, г). Цей режим характеризують відносною тривалістю включення, числом пусків в годину і коефіцієнтом інерції.
Відносну тривалість включення розраховують за формулою
де - час пуску;
Цьому режиму відповідає стандартна відносна тривалість включення 15, 25, 40, 60%. число включень на годину 30, 60, 120, 240 при коефіцієнті інерції 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0.
Повторно-короткочасний номінальний режим роботи двигуна з частими пусками і електричним гальмуванням S5 характерний тим, що періоди пуску, короткочасної незмінною номінальною навантаження і електричного гальмування чергуються з періодами відключення машини, в результаті чого перевищення температури окремих частин електричної машини не можуть досягти сталих значень при незмінній температурі охолоджуючої середовища, а пускові втрати і втрати електричного гальмування істотно впливають на перевищення темпера Урів окремих частин машини (рис. 1.7, д). Для цього режиму задають:
- відносну тривалість включення;
- число пусків в годину;
г - повторно-кратковре-менном з частими пусками;
д - повторно-кратковре-менном з частими пусками і електричним гальмуванням;
ж - переміжним з частими реверсами при електричному гальмуванні;
з - переміжним з трьома швидкостями і графік швидкості.
Відносну тривалість включення знаходять за формулою
де - час пуску;
- час електричного гальмування;
Розглядався режиму відповідає стандартна відносна тривалість включення 15, 25, 40, 60%. число включень на годину 30, 60,120, 240 при коефіцієнті інерції 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0.
Перемежовується номінальний режим роботи двигуна S6 протікає при короткочасної незмінною номінальною навантаженні, що чергується з незначними по тривалості періодами холостого ходу, в результаті чого перевищення температури окремих частин електричної машини не можуть досягти сталих значень при незмінній температурі охолоджуючої середовища (рис. 1.7, е). Цей режим характеризують відносною тривалістю навантаження
де - час роботи;
- час холостого ходу.
- температури окремих частин машини (рис. 1.7, ж). Для розглянутого режиму задають число реверсів на годину - 30, 60, 120, 240 і коефіцієнт інерції - 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0.
Перемежовується номінальний режим роботи двигуна з двома і більше швидкостями S8 протікає при чергуванні періодів незмінною номінальною навантаження з однією швидкістю з періодами роботи на іншій швидкості при відповідній їй незмінною номінальною навантаженні. Короткочасність робочих періодів на кожній швидкості не забезпечує перевищень температури окремих частин електричної машини до сталих значень при незмінній температурі навколишнього середовища, а втрати при переході від однієї швидкості до іншого істотно впливають на перевищення температури окремих частин машини (рис. 1.7, з). Цей режим характеризують відносною тривалістю навантаження на окремому щаблі швидкості, числом циклів в годину і коефіцієнтом інерції. Відносні тривалості навантаження визначають за формулами:
де - час розгону;
- час електричного гальмування.
Число стандартних циклів в годину - 30, 60, 120, 240 при коефіцієнті інерції 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0.