4.1. Аналіз режиму роботи електродвигуна

Режим роботи електродвигуна визначається співвідношен­ням тривалості роботи і пауз, характером зміни наванта­ження, а також температурним режимом його основних скла­дових частин. ГОСТ 17154-71 регламентує вісім основних режимів роботи, які мають умовне позначення S1 S8.

4.1.1. Тривалий режим роботи

Тривалим режимом (S1) називають режим роботи, за яко­го електродвигун працює з навантаженням Р і за час ро­боти температура всіх його частин досягає сталого зна­чення (0 = const) (рис. 4.1).

Такий режим роботи характерний для електропривода вентиляторів, насосів, компресорів, транспортерів.

4.1.2. Короткочасний режим роботи

Короткочасним режимом (S2) називають режим роботи, за якого час роботи (t_p) під постійним навантаженням (Р) чергується з часом пауз (t_п) (рис. 4.2). Причому за час роботи температура ( ) частин електродвигуна не встигає досяг­ти сталого значення, а за час паузи електродвигун охоло­джується до температури навколишнього середовища ( ).

Цей режим роботи є циклічним, період циклу ((t_ц) визнача­ється таким чином:

t_ц= t_p + t_п (4.1)

ГОСТом визначені стандартні значення часу роботи в даному режимі: t_p = 10, 30, 60, 90 хв.

У паспорті машини цей режим роботи вказується умовним позначенням, наприклад: S2 - 10 хв., S2 - 30 хв. і т.д.

Такий режим роботи характерний для електропривода засувок трубопроводів і газопроводів, шлюзів, розвідних мос­тів та ін.

4.1.3. Повторно-короткочасні режими роботи

Повторно-короткочасним, називають режим роботи, за яко­го час роботи (t_p) під постійним навантаженням (Р) чергу­ється з часом пауз (t_п). Причому час роботи обов'язково мен­ший, ніж час, потрібний для нагрівання двигуна до сталої температури, а час пауз менший від необхідного для охоло­дження до температури навколишнього середовища ( ).

Однією з головних характеристик цього режиму роботи є тривалість вмикання (ТВ):

ТВ = 100%. (4.2)

ГОСТом установлені стандартні значення тривалості вми­кання для всіх повторно-короткочасних режимів: ТВ = 15, 25, 40, 60% тривалості одного циклу.

Такий режим роботи характерний для електроприводів деяких підіймально-транспортних механізмів (кранів, лебі­док, тельферів та ін.) і металообробних верстатів.

ГОСТ визначає три повторно-короткочасні режими робо­ти (S3, S4, S5).

Для повторно-короткочасного режиму S3 (рис. 4.3) стандартне значення тривалості циклу визначене рівним t = 10 хв. Дійсне значення тривалості циклу розраховуєть­ся за формулою (4.1). Для цього режиму характерні нечасті пуски, тривалість яких значно менша, ніж час роботи елект­родвигуна, а тому відсутній суттєвий вплив пускових стру­мів на тепловий режим машини.

У паспорті машини цей режим роботи вказується умов­ним позначенням: S3 - 15%, S3 - 25% і т.д.

Для повторно-короткочасного режиму (S4) характерні часті пуски. При цьому режимі роботи час пуску (t_пк) і час роботи (t_р) є величинами сумірними, а тому пускові струми істотно впливають на нагрівання машини (рис. 4.4). Трива­лість циклу роботи розраховується за формулою:

t_ц = t_пк+ t_р + t_п (4.3)

Режим роботи S4 характеризується тривалістю вмикань у відсотках, кількістю вмикань за годину, стандартні зна­чення яких за ГОСТом становлять 30, 60, 120 та 240, та коефіцієнтом інерції FI, стандартні значення якого можуть бути: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0; 6,3 або 10.

Коефіцієнт інерції FI - це відношення суми моменту інерції ротора та приведеного до валу двигуна моменту інерції інших рухомих частин привода і робочої машини до моменту інерції ротора.

В умовному позначенні такого режиму вказуються: три­валість вмикання у відсотках, кількість вмикань за годи­ну та коефіцієнт інерції, наприклад:

S4 - 25%, 120 вми­кань за годину, FI = 2,0. Це означає, що при FI = 2,0 дви­гун можна вмикати не частіше, ніж 120 разів за годину. Тривалість кожного циклу становитиме 0,5 хв, із яких час пуску (t_nк) і час роботи (t_р) складають 25% (7,5 с), а час паузи (t _п) - 22,5 с.

Дійсне значення тривалості вмикання (ТВ) у цьому ви­падку визначається за формулою:

ТВ = 100%. (4.4)

Для повторно-короткочасного режиму S5 характерними є часті пуски та електричне гальмування, яке відбувається протягом часу t_г (рис. 4.5). Тривалість циклу роботи розра­ховується таким чином:

t_ц = t_пк+ t_р + t_г + t_п (4.5)

Стандартними значеннями коефіцієнта інерції FI для цього режиму є такі: 1,2; 1,6; 2,0; 2,5 та 4,0.

Тривалість вмикання визначається за формулою:

ТВ = 100%. (4.6)

Стандартна кількість вмикань за годину та сама, що й при режимі S4 (30, 60, 120 та 240).

В умовному позначенні режиму роботи S5 указують: три­валість вмикання у відсотках, кількість вмикань за годину та коефіцієнт інерції, наприклад:

S5 - 25%, 240 вмикань за годину, FI = 2,5.