Тема лекции 7 Нагревание и охлаждение электродвигателей план лекции

1. Классификация изоляции

2. Тепловой баланси превышение температуры электродвигателей

3. Постоянные времени нагрева и охлаждения

Для определения необходимой для привода мощности электродвигателя рассмотрим особенности нагрева двигателя и классификацию режимов его работы по условиям нагрева. Во время работы в двигателе возникают потери эллектрической энергии, которые превращаются в теплоту и нагревают обмотки и другие части ЭД.

Допустимый нагрев определяется наименее теплостойким материалом, таким материалом в электродвигателе (ЭД) является изоляция обмоток. Срок службы изоляции практически определяет срок службы ЭД. Следовательно, мощность выбранного ЭД должна быть такой, чтобы изоляция ЭД не перегревалась при наиболее тяжелых условиях работы привода.[Гер 449]

Классификация изоляции

Работа ЭД сопровождается потерей части энергии, которая превращается в теплоту. Мощность потерь :

(7-1)

где:– номинальная мощность;

потери при номинальной мощности;

–к.п.д. при номинальной мощности.

тем больше, чем большую мощность P развивает двигатель на валу и чем ниже егок.п.д. – .

С ростом нагрузки мощность P и потери P растут, а следовательно растёт и температура двигателя, соответственно и температура его изоляции, и температура может достигнуть опасных для изоляции значений.

По устойчивости к температуре изоляционные материалы ЭД подразделяют на несколько классов(Таблица 7.1).

Таблица 7.1 Классы изоляционных материаловпо устойчивости к температуре

Класс изоляции	Y	A	E	B	F	H	C
Предельно допустимая температура °С	90	105	120	130	155	180	>180

. Y – на судах бывшего СССР не допускалось применение изоляции этого класса;

• A – пропитанные волокнистые материалы;

• B – материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна с пропиткой;

• H – те же что и B с кремний органическими связывающими пропитками;

На судах Морфлота используется изоляция:

1. Для обмоток статоров класса H и B;

2. Для обмоток роторов класса H, B и F;

Указанные рабочие температуры установлены исходя из срока службы ЭД. Соблюдение установленных ограничений по допустимой температуре нагрева, а следовательно и по допустимой нагрузки, обеспечивает длительный срок службы изоляции ЭД.

Предельные температуры обмоток двигателей с различными классами изоляции достигаются при номинальной нагрузке и температуре окружающей (охлаждающей) среды 40°С и высоте над уровнем моря до 1000м. Превышение допустимых температур ведёт к разрушению изоляции и сокращению срока эксплуатации электродвигателя.

При температуре окружающей (охлаждающей) среды меньше 40°С двигатель может быть нагружен несколько выше номинальной нагрузки (для изоляции класса А превышение номинальной нагрузки не допускается).

При температуре окружающей (охлаждающей) среды больше 40°С и высотенад уровнем моря больше 1000м нагрузка двигателя должна быть снижена относительно номинальной. Степень снижения (или увеличения) нагрузки, кроме температуры окружающей среды и высоты, зависит ещё и откласса изоляции, режима работы электродвигателя и соотношения постоянных и переменных потерь.

Например, для высоты до 1000м

при превышении температуры окружающей среды до 45°С рекомендуемое снижение тока нагрузки составляет от 2% до 7%,

при превышении температуры 50°С снижение тока от4% до 15%,

при превышении температуры 60°С снижение тока от10% до 30%.

Опытным путём установлено, что электродвигатель сохраняет эксплуатационные свойства, определённые технической документацией:

1. 15÷20 лет – при номинальной нагрузке;

2. 1.5 месяца – при нагрузке 1.25 от номинальной;

3. 3 часа – при нагрузке 1.5 от номинальной.