Определение мощности двигателя при кратковременном режиме работы

Кратковременным режимом работы S2 называется режим, когда электродвигатель работает так непродолжительно, что за время его работы превышение температуры нагрева двигателя (т) не достигает установившегося значения (туст), а остановка настолько продолжительна, что двигатель остывает до температуры окружающей среды, т.е. ?раб< (3+4)Т, а Гост> (3+4)Г0ХЛ.

Выбор двигателя проводится из условия, что его нагрев за время кратковременной работы Труб не должен превышать допустимого значения превышения температуры двигателя над температурой окружающей среды тдоп, т.е.

Этот режим работы характерен для двигателей на кормовом или навозном транспортерах.

При выборе двигателя могут быть использованы два варианта:

  • 1) выбор двигателя, не предназначенного для работы в кратковременном режиме, т.е. предназначенного для продолжительного режима;
  • 2) выбор из серии двигателей, предназначенных для кратковременного режима.

Двигатель, не предназначенный для работы в режиме S2

Рассмотрим первый вариант. Предположим, что двигатель работает с номинальной нагрузкой, соответствующей номинальной мощности двигателя Ри продолжительное время. Тогда установившееся превышение температуры (тТС1. „) достигнет допустимого значения (тд011) в точке а (рис. 9.5).

Нагрузочная диаграмма и графики превышения температур двигателя в кратковременном режиме работы

Рис. 9.5. Нагрузочная диаграмма и графики превышения температур двигателя в кратковременном режиме работы

Если же двигатель работает непродолжительно, в течение времени tK, то его температура не достигнет предельно допустимого значения тЛОП (см. рис. 9.5, точка б). Следовательно, при кратковременном режиме работы с нагрузкой Р= Рн и за время tK двигатель в тепловом отношении будет недоиспользован, т.е. при Рн дв = Рн наф за время работы t = tK превышение температуры двигателя будет значительно меньше допустимого значения, или т « тдоп.

Чтобы за время tK полностью использовать двигатель по нагреву, необходимо создать ему кратковременную нагрузку Рк, при которой тепловыделение QK в конце рабочего периода tK будет таким, что превышение температуры двигателя достигнет предельно допустимого значения тлоп (см. рис. 9.5, точка в):

Обозначим отношение потерь QK двигателя при нагрузке Рк к потерям Qu двигателя при номинальной нагрузке Рн как коэффициент тепловой перегрузки:

Известно, что выделение теплоты при номинальной нагрузке

а при кратковременной

Примем, что АРП0СТ= 0. Тогда

откуда

или

Допустимый коэффициент тепловой перегрузки 8Л0П определяется из условия, что за кратковременный промежуток работы tK двигатель достигнет допустимого превышения температуры (т = тдоп).

Из графика нагрузочной диаграммы видно, что в точке а двигатель достигнет превышения температуры

в точке в

Приравняв эти выражения, гак как в обоих случаях достигается допустимое превышение температуры тдоп, получим

Следовательно,

Таким образом, 8Д0П зависит от отношения времени работы двигателя к постоянной времени нагрева — tJT, т.е. 8доп = f{tK/rF). Чем больше это отношение, тем меньше будет коэффициент тепловой перегрузки, и наоборот (рис. 9.6).

Зависимость коэффициента тепловой перегрузки от постоянной времени нагрева

Рис. 9.6. Зависимость коэффициента тепловой перегрузки от постоянной времени нагрева

Двигатель, выбранный по данному методу, проверяют на перегрузочную способность (по максимальному моменту). При выполнении условия рк > Лм двигатель справится с кратковременной перегрузкой и его превышение температуры траб не превысит допустимого значения тдоп.

Двигатель, предназначенный для работы в режиме S2

Выбирается специальный двигатель, предназначенный для кратковременного режима работы. Такие двигатели обладают большой перегрузочной способностью — рк = 3+4 ед.

В каталогах представлена номинальная кратковременная мощность двигателя Рдв при стандартной продолжительности работы Гкстанд, равной 15, 30, 60 и 90 мин.

Если по нагрузочной диаграмме известны Рк и tK, то двигатель выбирается из условий Р1[КВ > Рк при ?к.станД - tK. Тогда выполняется условие т < тд0|1.

При переменной нагрузке в кратковременном режиме определяется эквивалентная мощность нагрузки Рэквкв, и при ?кстапд > tK подбирается двигатель по мощности при выполнении условия Рэквкв < Рп кв.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >