Классификация видов изоляции по нагреву

Класс нагревостойкости	Допустимая температура, °С	Материал изоляции
А	105	Хлопчатобумажная ткань, бумага, пряжа, шелк, пропитанные жидким изоляционным материалом
Е	120	Синтетические органические пленки и др.
В	130	Материалы из асбеста, стекловолокна, слюды, содержащие связующие вещества
F	155	Стекловолокно, асбест, слюда в сочетании с пропитывающими и связующими синтетическими материалами
Н	180	Стекловолокно, слюда, асбест в сочетании с пропитывающими кремнийорганическими составами
С	>180	Слюда, керамические материалы, стекло, кварц, применяемые с неорганическими связующими составами или без связующих составов

Примечание. В паспорте двигателя указывают температуру номинального режима В и максимально недопустимую температуру F, то есть температуру аварийного режима нагрева изоляции.

Указанные рабочие температуры установлены, исходя из срока службы электродвигателей 10-15 лет при номинальной нагрузке. При нагрузке 1,25 номинальной срок службы сокращается до 1,5 месяцев, а при нагрузке 1,5 номинальной двигатель выходит из строя уже через 3 часа. Температура двигателя зависит не только от нагрузки, но и от температуры окружающей (охлаждающей) среды. При расчетах ее принимают равной +40° С. Мощность электродвигателя, указанная на щитке, соответствует этой температуре окружающей среды.

3. Характеристика режимов работы электродвигателей

Основными факторами, определяющими выбор мощности двигателя, являются мощность и характер нагрузки. Нагрузка двигателя может изменяться по значению различным образом. Кроме того, двигатель может отключаться от источника питания на некоторое время. При работе двигателя в зависимости от нагрузки изменяется мощность , момент и ток .

Для учета разнообразных условий работы электродвигателя и правильного определения его мощности рассчитывают и строят нагрузочные диаграммы , или . По виду нагрузочной диаграммы определяют режим работы двигателя. Режимы стандартизованы. Имеются три основных режима: продолжительный S1, кратковременный S2 и повторно-кратковременный S3. Для каждого из них условия нагревания и охлаждения различны.

Продолжительный режим

Рис. 1. Диаграммы продолжительного режима с постоянной (а) и переменной (б) нагрузками

Продолжительным называется режим, при котором температура электродвигателя достигает установившегося значения, когда вся теплота, выделяющаяся в двигателе, отдается в окружающую среду и наступает тепловое равновесие. В этом режиме работают насосы, вентиляторы, компрессоры, воздуходувки, буровые станки, дробилки, волочильные машины, угольные мельницы на ТЭЦ, сепараторы, гироскопы на самолетах, радиолокационные антенны и т. д. Различают продолжительный режим с постоянной и переменной нагрузками. Нагрузочные диаграммы для этого режима представлены на рис. 1. На щитке электродвигателя, предназначенного для продолжительной работы, номинальный режим обозначен сокращенным словом «Длит.» или символом S1.

Кратковременный режим

Рис. 2. Диаграммы при кратковременном (а), кратковременном ступенчатом (б) режимах работы

В этом режиме двигатель работает ограниченное время tp, в течение которого его температура не достигает устано-вившегося значения. Паузы t0 в работе велики, измеряются часами, а иногда и десятками часов, и двигатель успевает полностью охладиться. В режиме кратковременной нагрузки работают приводы задвижек трубо- и газопроводов, механизмов свинчивания буровых труб, убирающихся шасси самолетов, посадочных щитков, выдвижных фар, закрылков, жалюзи самолетов и т. д. Нагрузочные диаграммы двигателей в кратковременном режиме показаны на рис. 2. В этом режиме работает весьма ограниченное число механизмов, поэтому двигатели кратковременного режима выпускаются промышленностью не серийно, а специально для определенных установок, работающих в этих режимах. На щитке электродвигателя кратковременного режима указывается время работы при номинальной мощности: 15, 30, 60 и 90 мин и символ S2.

Повторно-кратковременный режим

В этом режиме регулярно чередуются кратковременные периоды работы с кратковременными периодами пауз t₀. Причем в период нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а в период паузы (отключения) она не успевает опуститься до уровня температуры окружающей (охлаждающей) среды. В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы подъемных кранов, лебедок, прессов, штамповочных машин, центрифуг периодического действия, органов управления рулями высоты самолетов, большинства металлорежущих станков.

Нагрузочная диаграмма для повторно-кратковременного режима представлена на рис. 3.

Рис. 3. Диаграмма повторно-кратковременного режима работы двигателя

Важной характеристикой повторно-кратковременного режима является относительная продолжительность включения

, (1)

где – время работы;

– продолжительность паузы;

– продолжительность цикла.

Длительность рабочего цикла t_ц повторно-кратковременного режима не должна превышать 10 мин, в противном случае двигатель считается работающим в продолжительном режиме. Значения ПВ стандартизованы и составляют 15, 25, 40, 60 и 100 %. ПВ=100 % соответствует продолжительному режиму. Для улучшения экономических показателей электропривода промышленностью выпускаются электродвигатели, специально предназначенные для работы в повторно-кратковременном режиме. На щитке такого электродвигателя в графе «Режим работы» указывается относительная продолжительность включения ПВ% и символ S3.

Рассмотренные выше режимы S1, S2, S3 являются основными и наиболее характерными для электродвигателей. Кроме них классификация предусматривает еще пять режимов S4-S8, которые являются разновидностями первых трех и встречаются гораздо реже. Проверка двигателей по нагреву при их работе в этих трех режимах производится методами средних потерь или эквивалентных величин.