Определение времени ускорения и замедления ЭП

Время t1−2 ускорения или замедления ЭП от частоты вращения щ1 до щ2 определяется путем интегрирования уравнения движения ЭП:

В простейшем случае, когда М = const, Мс = const, J= const, no лучим.

В частном случае, при пуске двигателя до частоты вращения со, время пуска U с, определяется выражением:

29 Классификация номинальных режимов работы электродвигателей.

При включении двигателя в сеть и наличии на его валу нагрузки, происходит его нагрев, зависящий от тепловых потерь АР, времени нагрева t, теплоемкости С и теплоотдачи двигатели А. Эти величины связаны между собой уравнением теплового баланса электродвигателя:

где r — 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. Зависимости имеет экспоненциальный характер (рис. 17.2):

где: rуст — установившееся превышение температуры, °С,.

rнач — начальное превышение температуры, °С, Т — постоянная времени нагревания,.

Рис. 17.2. Кривые нагрева и охлаждения электродвигателя

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 подразделяют на два вида: а) режим с постоянной нагрузкой и 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 I от времени t.

Примеры НД для длительного режима и кривая нагрева приведены на рис. 17.3.

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. 17.4, а). В этом режиме работают ЭП шлюзов, задвижек нефтеи газопроводов и др.

Рис. 17.3. Нагрузочные диаграммы для длительного режима с постоянной нагрузкой (а) и с переменной нагрузкой (б)

Повторно-кратковременным называют режим, в 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. Примеры нагрузочных диаграмм и кривых нагрева для этих режимов приведены на рис. 17.4.

Рис. 17.4. Нагрузочные диаграммы и диаграммы нагрева для кратковременного режима работы (а) и для повторно-кратковременного режима работы (б)

Свойства двигателей в повторно-кратковременном режиме зависят от продолжительности включения {ПВ). Как видно из диаграммы на рис. 17.4, 6, двигатель нагружен в течение времени tp, а в течение времени t0 следует пауза. Их сумма составляет время цикла tц.

ПВ — это величина равная отношению времени работы двигателя под нагрузкой ко времени цикла, измеряемая в процентах :

ПВ стандартизованы и составляют 15, 25, 40, 60%. Значение ПВ указывается на паспорте двигателя.

Двигатель мощностью PН1 с ПВ1 может быть использован при другой ПВ2. Мощность Р2, на которую можно при этом нагружать двигатель, определяется приближенным соотношением.

Продолжительным номинальным режимом работы электрической машины называется режим работы ее при неизменной нагрузке, продолжающейся столько времени, что превышения температуры всех частей ее достигают установившихся значений (Рисунок 3, где — соответственно мощность на валу двигателя, мощность потерь и температура).

Кратковременным номинальным режимом работы называется режим, при котором периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения машины; при этом периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы превышения температуры машины могли достигнуть установившихся значений, а периоды остановки настолько длительны, что все ее части охлаждаются до температуры окружающей среды (Рисунок 4). В этом режиме рекомендуются продолжительности рабочего периода: 10, 30, 60 и 90 мин.

Повторно — кратковременным номинальным режимом работы называется режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры могли достигнуть установившихся значений.

В этом режиме работы (Рисунок 5) продолжительность работы не превышает 10 мин, и режим характеризуется относительной продолжительностью включения, %, ПВ = 15, 25, 40 и 60%, которая определяется по формуле:

. (29.9).

где — время работы;

— время паузы;

— время цикла.

Пусковые потери в этом режиме практически не оказывают влияния на превышение температуры частей машины.