3.3. Проверка двигателя по условиям нагрева с учетом
Переходных режимов.
Проверку предварительно выбранного
двигателя следует проводить по нагреву
путем определения наибольшего превышения
температуры
за цикл и сравнения его с допустимым
превышением
:
.
При этом требуется строить кривые
нагрева. В курсовом проекте, как обычно
поступают и на практике, можно
воспользоваться одним из наиболее
простых хотя и менее точных методов.
При этом в каждом конкретном случае
необходимо приводить обоснование
выбираемого метода.
Метод средних потерь:
,
( 3.45)
где
– мощность постоянных потерь;
– мощность переменных потерь, зависящая
от нагрузки и определяемая через
эквивалентный ток
.
При построении графика
необходимо учитывать изменение условий
теплоотдачи при различных частотах
вращения:
.
Затем определенные средние потери за
цикл сопоставляются с номинальными:
,
(3.46)
где
и
– соответственно номинальные мощность
и КПД двигателя.
Данным методом можно воспользоваться,
если соблюдается условие:
и
,
где
–
время цикла;
–
постоянная времени нагрева;
–
число циклов. При этом условии расхождение
между максимальным превышением
температуры и его средним значением
будет незначительно.
Метод эквивалентного тока:
,
(3.47)
где
–
среднее значение тока на
-м
участке, на которые разбивается кривая
тока.
В общем случае при произвольной форме графика тока
.
(3.48)
Найденное значение эквивалентного тока
сопоставляется с номинальным током
двигателя. При
двигатель отвечает условиям допустимого
использования его по нагреву. Метод
эквивалентного тока используется при
условии неизменности сопротивления
якорной цепи двигателя на всех участках
графика нагрузки, потерь на возбуждение,
постоянства потерь в стали и механических
потерь от нагрузки.
Метод эквивалентного момента:
.
(3.49)
Эквивалентный момент сопоставляется
с номинальным моментом двигателя, и
если
,
то двигатель полностью используется
по нагреву. Этот метод применим для
двигателей постоянного тока с независимым
возбуждением, а также для асинхронных
и синхронных двигателей, работающих с
номинальным (неизменным) магнитным
потоком. При применении этого метода,
как и предыдущего, должно выполняться
условие неизменности постоянных потерь
и активных сопротивлений двигателя.
Метод эквивалентной мощности:
.
(3.50)
Выбор и проверка двигателя по нагреву
проводится данным методом, если между
мощностью и током существует прямая
пропорциональность, т.е. при
,
,
,
.
Этим же методом можно воспользоваться
и в случае переменной частоты вращения,
если привести мощность при частоте
вращения
к эквивалентной мощности при
,
используя соотношение
как показано в выше приведенной формуле.
При этом должно выполняться условие:
.
Метод эквивалентной мощности может
быть применен для проверки по нагреву
асинхронных двигателей и двигателей
постоянного тока независимого возбуждения,
работающих с номинальным магнитным
потоком.
Все рассмотренные методы проверки
двигателя по нагреву представляют собой
методы эквивалентного преобразования
реальной нагрузочной диаграммы к
стандартной диаграмме соответствующего
режима. К стандартному режиму
и, соответственно, к использованию
двигателя продолжительного режима
прибегают при переменной нагрузке или
повторно-кратковременных режимах, когда
продолжительность цикла
мин или ПВ% существенно превышает 60%. В
последнем случае необходимо учитывать
время пауз в знаменателе этих формул.
К стандартному режиму
и, соответственно, к использованию
двигателей определенной ПВ% прибегают,
когда
мин и
.
В этом случае необходимо сделать пересчет
мощности двигателя, определяемой
реальной нагрузочной диаграммой, на
мощность ее стандартной ПВ%ст .