8.6. Проверка двигателей по нагреву в повторно-кратковременном режиме

В общем повторно-кратковременный режим (S3, S4, S5) характеризуется тем, что он содержит кратковременные периоды нагрузки (рабочие периоды) и периоды отключения двигателя (пауза), причём за рабочие периоды и паузы превышение температуры не успевает достичь установившихся значений (см. рис. 8.5).

Рис. 8.5. Зависимости ,, от времени для повторно кратковременного режима работы: а – S3, б – S4, в – S5

В повторно-кратковременном режиме, как отмечалось в подразделе 8.2, ограничены длительность цикла ( <10мин) и относительная продолжительность включения ( ) , а также введены стандартные значения .

Работать в этом режиме могут как двигатели, предназначенные для продолжительного режима, так и двигатели, специально спроектированные для повторно-кратковременного режима работы (серий Д, 4МТ, 4МТК), в последнем случае в каталоге указаны номинальные токи для каждого стандартного значения , и т.д.

Если нагрузочная диаграмма или имеет несколько участков либо за счёт учёта динамических моментов при пуске, торможении (см. рис. 8.5,б, в), либо за счёт изменения (рис. 8.6,а) , необходимо привести её к эквивалентному виду (рис. 8.6,б).

Рис. 8.6. Нагрузочная диаграмма в повторно-кратковременном режиме (а) и её эквивалентное стандартное представление(б)

Для нагрузочной диаграммы (рис. 8.6,а) имеем

. (8.36)

В формуле (8.36) в знаменателе время паузы не включается, т.к. оно учтено в относительной продолжительности включения.

Следующим шагом будет приведение полученной эквивалентной нагрузочной диаграммы к стандартному значению .

Если используется двигатель серии повторно-кратковременного режима работы, выбирается ближайшее стандартное значение , а из условия неизменности цикловых потерь

имеем

, (8.37)

где = – действительное значение относительной продолжительности работы.

В соответствии с (8.26) можно записать

;

.

С учётом сокращений и введением коэффициента соотношения постоянных и номинальных переменных потерь получим формулу для пересчёта эквивалентного тока на стандартное значение

, (8.38)

где – номинальное значение тока при .

В частном случае при , что соответствует двигателям повторно-кратковременного режима, можно получить более простую формулу

. (8.39)

При использовании двигателя, предназначенного для продолжительного режима, из (8.39) получаем

, (8.40)

где – номинальное значение тока двигателя продолжительного режима работы.

8.7. Некоторые замечания по выбору двигателей

1.В приведённых оценках выбора электрических двигателей по мощности не учитывается ухудшение теплоотдачи А в режимах работы при пуске, торможении и отключении двигателя, а также при работе на скоростях менее . Это учитывается введением в расчёты коэффициентов ухудшения условий охлаждения при стоянке

<1

и при работе в пуско-тормозных режимах

.

При расчётах обычно принимают следующие значения : для двигателей открытого и защищенного исполнения с самовентиляцией (крыльчатка на валу двигателя); для закрытых обдуваемых двигателей с ребристой поверхностью от вентилятора типа «наездник»; для двигателей с независимой (принудительной) вентиляцией.

Например, если двигатель работает в соответствии с диаграммой рис. 8.6, а, необходимо воспользоваться методом средних потерь в следующем виде

;

.

Последняя формула учитывает условия охлаждения в периоды пуска, торможения и паузы соответствующим увеличением . Тогда

.

2.При проверке двигателей по нагреву может оказаться, что < и за счёт того, что часть цикла двигатель не работает (см. рис. 8.6,б), поэтому необходимо внимательно отнестись к проверке двигателя по перегрузке и по пусковому режиму.

3.При проверке двигателей по нагреву по методам средних потерь и эквивалентных величин необходимо учитывать отклонение температуры окружающей среды от стандартной и корректировать условие, например следующим образом

.