Номинальные режимы работы электродвигателей

График изменения потерь мощности в ЭД зависит от характера изменения нагрузки. По характеру изменения нагрузки ЭД, они классифицируются на несколько номинальных режимов, для которых проектируются и изготавливаются серийные ЭД.

Если ЭД работает в номинальном режиме, то его изготовитель гарантирует установленный срок службы и важнейшие энергетические показатели этой электрической машины. Действующим стандартом предусмотрено восемь номинальных режимов, которые в соответствии с международной классификацией имеет буквенно-цифровое обозначение S1-S8.

1. Продолжительным номинальным режимом (S1) работы ЭД называется режим работы его при неизменной номинальной нагрузке, продолжающейся до тех пор, пока превышения температуры всех частей ЭД достигнут установившихся значений (рис. 14.5).

Продолжительный номинальный режим (51) работы ЭД

Рис. 14.5. Продолжительный номинальный режим (51) работы ЭД

В таком режиме работают электроприводы насосов, непрерывных технологических линий и механизмов, вентиляторов, транспортеров, эскалаторов, преобразовательных установок, а также могут работать электроприводы компакт-дисков, видеомагнитофонов.

В момент ЭД включается и на его валу действует нагрузка Д = Рном (см. рис. 14.5, а), при этом в ЭД начинается выделяться тепловая энергия, обусловленная потерями мощности APj = ЛРН0М, определяемых по формуле (14.20) (см. рис. 14.5, б). Превышение температуры ЭД над температурой окружающей среды изменяется по экспоненте от тнач до установившейся температуры тусг. Переходный процесс нагрева ЭД заканчивается за время tycT =ЗГН. Нагрузка ЭД может быть не только постоянной, Рном = const, но и меняется в процессе работы в определяемых пределах.

2. Кратковременным номинальным режимом (S2) работы ЭД называется режим, при котором период неизменной номинальной нагрузки чередуется с периодом отключения машины, при этом периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы превышение температуры ЭД могло достигнуть установившегося значения, а периоды остановки настолько длительны, что все его части охлаждаются до температуры окружающей среды, рис. 14.6.

На рис. 14.6, а представлен график нагрузки ЭД в этом режиме: в момент ЭД включается и работает время tp, в момент t2 ЭД отключается от сети и в течение времени t0 остывает до температуры окружающей среды. Если бы ЭД не отключился в момент t2, то его превышение температуры достигло бы туст.

Для кратковременного режима работы устанавливается продолжительность рабочего периода tp:

В кратковременном режиме работают электроприводы подачи дисков БРА, разводных мостов, шлюзов, зажимных устройств металлорежущих станков, задвижек на трубопроводах, приводы автоматических устройств.

3. Повторно-кратковременным номинальным режимом (S3) работы ЭД называется режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды tp) чередуются с периодами отключения ЭД (паузами t0), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры частей машины могли достигнуть установившихся значений (рис. 14.7).

Кратковременный номинальный режим (52) работы ЭД

Рис. 14.6. Кратковременный номинальный режим (52) работы ЭД

Повторно-кратковременный режим работы характеризуется продолжительностью включения, в процентах

где tn-tp+t0 — время цикла.

Повторно-кратковременный номинальный режим (53) работы ЭД

Рис. 14.7. Повторно-кратковременный номинальный режим (53) работы ЭД

Нормируемые значения ПВ: 15, 25, 40 и 60%, при этом время цикла не должно превышать 10 мин.

В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы магнитофонов, видеокамер, кранов, лифтов, тележек, экскаваторов, дозаторов, ножниц, манипуляторов.

Режимы SI, S2, S3 являются основными и наиболее характерными для ЭД. Применительно к ним в дальнейшем будут проводиться анализ тепловых процессов ЭД и оценка его нагрева. Кроме них классификация предусматривает еще пять режимов, которые рассмотрим кратко.

  • 4. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками (S4) — это режим, в котором периоды пуска и кратковременной неизменной нагрузки чередуются с периодами отключения ЭД, при этом превышение температуры частей двигателя не достигает установившегося значения. В данном режиме нормируется продолжительность включения, число пусков в час и коэффициент инерции ЭП, равный отношению суммарного приведенного момента инерции привода к моменту инерции якоря (ротора) ЭД (1,2; 1,6; 2,5; 4).
  • 5. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением (S5) — это режим, в котором периоды пуска, кратковременной нагрузки и электрического торможения чередуются с периодами отключения ЭД, причем превышение температуры частей ЭД не достигает установившегося значения. Нормируемые величины те же, что и для режима S4.
  • 6. Перемежающийся номинальный режим работы (S6) — это режим, в котором периоды неизменной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами холостого хода, во время которых ЭД не отключается, при этом превышение температуры частей ЭД не достигает установившегося значения. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью нагрузки

где tx x — время холостого хода.

Нормируемые значения ПН% равны 15, 20, 40 и 60%.

  • 7. Перемежающийся номинальный режим работы с частыми реверсами (S7) — это режим, в котором периоды реверса чередуются с периодами неизменной нагрузки, при этом превышение температуры частей ЭД не достигает установившегося значения. Для этого режима нормируется число реверсов в час (30, 120, и 240) и коэффициент инерции (как для режима S4).
  • 8. Перемежающейся номинальный режим работы с двумя или более угловыми скоростями (S8) — это режим, в котором периоды с одной нагрузкой на одной скорости чередуются с периодами на другой скорости, при этом превышение температуры частей ЭД не достигает установившегося уровня. Для данного режима нормируются число циклов в час (30, 60, 120, 240), коэффициент инерции (1,2; 1,6; 2,5; 4) и относительная продолжительность нагрузки.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >