16. Проводится анализ полученных результатов и сравнение их с аналогич­ными показателями из литературных источников.

34. Кратковременный номинальный режим работы электрической машины. Диаграммы мощности, потерь и температуры

Кратковременным режимом работы электродвигателя называют такой режим (рис. 4.20), когда температура двигателя за время работы t = t_P не достигает ус­тановившегося значения (т < т_у), а за время паузы t = t₀, когда двигатель отклю­чается от сети, температура двигателя успевает достичь температуры окру­жающей среды (т = 0). В каталогах режим характеризуется временем кратко­временной работы t_P: 10, 30, 60, 90 мин.

Закон изменения температуры может быть записан на основании решения уравнения теплового баланса

которая меньше установившегося значения т_у.

Таким образом, если нагрузка двигателя будет равна номинальной для про­должительного режима работы, то двигатель не нагреется до допустимой тем­пературы Тдоп и не будет использован по нагреву. Для полного использования двигателя по нагреву необходимо, чтобы т_Мдкс = т_Доп. Тогда

и термический коэффициент перегрузки (по потерям)

При t / T_T < 0,1, используя разложение e ^{- y} в ряд Маклорена (см. 4.3.6), полу­чим к_т « T_T/ t_P.

Коэффициент перегрузки по току (см. п. 4.3.7) при этом составит

Термический коэффициент перегрузки при t_P/ T_T=0,1 будет равен к_т« 10.

Таким образом, в кратковременном режиме работы двигатель общепромыш­ленной серии можно перегрузить по потерям в 10 раз?, по току - в 3 раза?!

Но мы помним, что кроме нагрева суще­ствуют другие факторы, ограничивающие возможность работы двигателей (условия коммутации - для двигателей постоянного тока, величина критического момента - для асинхронных двигателей). По условиям на­грева могут создаваться нагрузки, которые не проходят по другим условиям. Отсюда, использование двигателей нормального ис­полнения (общепромышленной серии) для кратковременного режима невыгодно, не­возможно их рациональное использование.

Для кратковременного режима работы применяют двигатели специальной краново-металлургической серии (см. п. 4.3.7). Вка-талогах приводятся значения допускаемой нагрузки Рдоп, !доп при каталожном времени работы: tkAT = 30 мин., 60 мин.

Если t_P = tkAT и нагрузка постоянна P_C = const - выбор мощности прост. Нужно сопоставить допускаемые нагрузки реально­го и каталожного графиков.

Если t_P ≠ tkA_T и нагрузка переменная P_C = var, то рассчитывают приемлемым методом эквивалентирования (∆Рэ, Iэ, М_э) допускае­мую эквивалентную нагрузку реального гра­фика (например, I_Эфакт) по методике, изло­женной в п. 4.3.7, за фактическое время ра­боты t<t>AKT. Далее считают, что двигатель ра­ботает время t<t>AKT с нагрузкой I_э факт, з время (tKAT – tФAKT) - с нагрузкой I = 0. Методом эк­вивалентного тока рассчитывают I_э за время tkAT и сравнивают с допустимым каталожным током I_Доп.

34. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением. Выбор электродвигателя для этого режима работы.

(См вопрос 45)

34. Нагрузочные диаграммы электроприводов с учетом статических и динамических режимов работы. Расчет мощности электродвигателя по нагрузочным диаграммам при продолжительной переменной нагрузке.

Для расчета мощности электропривода используются

нагрузочные диаграммы и диаграмма (тахограмма) скорости

(рис.3.3).

Нагрузочной диаграммой рабочего механизма называется

зависимость приведенного к валу двигателя статического

момента Мс от времени М=f(t). Эта диаграмма рассчитывается

на основе данных, характеризующих работу механизма.

Нагрузочная диаграмма электропривода – это зависимость

момента, развиваемого двигателем, от времени: Мс + Мд = f(t).

Тахограмма – это зависимость скорости рабочего органа

машины или вала двигателя от времени  = f(t).

Рис. 3.3. Тахограмма и нагрузочная диаграмма рабочей машины

При продолжительном и повторно-кратковременном режи-

мах для расчета мощности двигателя используют метод

эквивалентных величин (тока, момента, мощности).

Эквивалентный ток (момент, мощность) – это соответст-

вующие параметры (неизменные), которые вызывают такой же

нагрев двигателя, как и реальные параметры, изменяющиеся при

работе.

Повторно-кратковременный режим характеризуется

относительной продолжительностью включения (ПВ):

(26)

где tp, t0 – время работы и время паузы.

В кратковременном режиме двигатель продолжительного

режима может быть перегружен, и отношение допустимой

мощности нагрузки двигателя в кратковременном режиме Рк к

номинальной мощности Рн в продолжительном режиме

характеризуется коэффициентом механической перегрузки:

(27)

где n = p-/p – отношение постоянных потерь p- к переменным

потерям в двигателе p; Тн – постоянная времени нагрева.

Постоянная времени нагрева двигателя – это время, за

которое двигатель нагрелся бы до установившегося значения

при условии отсутствия отдачи тепла в окружающую среду.

Зависимость между коэффициентами механической рм и

_______термической перегрузки рт при пренебрежении постоянными

потерями

(28)