4. Вказівки до роботи.

Дослідження процесу нагрівання електродвигуна проводиться на лабораторній установці, електрична схема якої відображена на рис. 4.2.

Електродвигун підключається до мережі змінного струму автоматичним вимикачем QF1. Контроль напруги і струму здійснюється відповідно вольтметром V і амперметром А1.

Для вимірювання температури нагрівання двигуна в одному з пазів статора змонтована хроміль-капельова термопара Т, яка підключена до потенціометра постійного струму ВК.

Момент опору на валу електродвигуна створюється за допомогою генератора постійного струму G, обмотка якоря якого підключена до дротового резистора RР₁. Номінальне навантаження на валу електродвигуна встановлюється по номінальному струму обмотки статора за допомогою амперметра А1. Номінальний струм встановлюється шляхом зміни струму в обмотці збудження генератора постійного струму регулюючим реостатом RР₂. За допомогою цього ж реостату підтримується постійною величина номінального струму електродвигуна М в процесі досліду при зміні, наприклад, напруги, підведеної до обмоток статора двигуна М.

4. Порядок виконання роботи

1. Зняти криву нагрівання електродвигуна при тривалому номінальному навантажені на його валу.

2. Після зібрання схеми (рис.4.2.) і перевірки її керівником, робота, дослідження нагрівання електродвигуна виконується в такому порядку:

а) перевіряється правильність роботи мостової схеми вимірювання. Для цього перемикач потенціометра установлюють в положення «К» (контроль) і, за допомогою ручки регулятора струму установлюють стрілку гальванометра ВК на нуль;

б) автоматичним вимикачем QF1 подається напруга змінного струму на обмотки статора двигуна М - здійснюється його запуск;

в) обмотка якоря генератора постійного струму G вмикається на постійний опір RР1 по вказівці керівника роботи;

г) за допомогою переміщення движка регулюючого реостата RР2 в електричному колі обмотки збудження генератора постійного струму по амперметру А1 встановити номінальний струм електродвигуна;

д) виконати вимірювання температури нагрівання електродвигуна.

Для цього перемикач потенціометра на вимірювальному приладі встановити в положення «И» (вимірювання) і за допомогою ручки «mV» гальванометра ВК встановлюється на нуль. Показання зняті з шкали ручки в ділення «» переводяться в градуси Цельсія по градуйованій кривій , яка знаходиться на робочому місці. Перше вимірювання температури двигуна _д проводиться на початку досліду (t = 0) після того, як буде встановлений номінальний струм, який споживається обмотками двигуна. Подальше вимірювання виконується через кожні 5 хвилин на початку досліду (5...6 замірів), коли зростання температури проходить досить швидко і через 10 хвилин до кінця досліду, коли зростання температури двигуна сповільнюється. Дослід закінчується тоді, коли при двох слідуючих замірах температури електродвигуна не відрізняється більше, чим на 1 ⁰С.

Температура навколишнього середовища _н.с. визначається по термометру, встановленому на робочому місці. Перевищення температури двигуна над температурою навколишнього середовища визначається так:

 = _д - _н.с.

Результати вимірювань і підрахувань заносяться в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 – Перевищення температури двигуна над температурою навколишнього середовища.

№ п/п	І	T		д	н.с.		Примітка
од.вим.	А	хв.	MU	0C	oC	0C
1
2
3
4
5
6
7

2. Графічне визначення встановленого перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища і постійної часу нагрівання електродвигуна

У зв’язку з тим, що дослід закінчується раніше, ніж температура двигуна досягне встановленого значення, яке встановило перевищення температури двигуна над температурою навколишнього середовища визначається графічним методом по дослідній кривій (рис. 4.3). На осі абсцис вибирають кілька рівних проміжків часу, наприклад t₁, t₂, t₃... ( не менше трьох) і визначають приріст температури за кожний відрізок часу (відповідно ₁, ₂, ₃...). Вісь абсцис продовжується вліво і на ній відкладаються отримані прирости .

Рис. 4.2. – Електрична схема лабораторної установки для дослідження теплового режиму електродвигуна

Для більшої точності визначення _у масштаб  рекомендується збільшувати в «к» разів, тому вліво на вісь ординат відкладаються відрізки: К₁, К₂, К₃...) точки 1, 2, 3...) на перетину прямих 1-1 і 1-1 знаходиться точка 1. Аналогічно знаходиться точки 2, 3, 4 і т.д. Побудований графік  = f (К) відображає собою пряму лінію, точка перетину якої з віссю ординат і визначає значення встановленого перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища _у.

Визначення постійної часу нагрівання електродвигуна повинно бути проведено двома методами. В першому випадку постійна часу нагрівання визначається методом дотичних до кривої нагрівання ( рис.4.1)

Величина піддотичної, при цьому визначає постійну часу нагрівання Т_н в масштабі часу по осі ординат. Так як дослідна крива нагрівання в початковій її частині ( приблизно до 0,5 _у) відрізняється від теоретичної експоненти, то рекомендується визначити постійну часу нагріва, як середнє арифметичне із значень постійних, знайдених для трьох точок кривої ( на початку Т_н1 в середині Т_н2, в кінці Т_н3 кривої нагрівання рис. 4.1).

В другому випадку постійна часу буде знайдена, якщо на осі ординат відкласти відрізок 0,632_у, провести лінію, паралельну осі абсцис до перетину з кривою нагрівання і із точки перетину провести лінію, паралельну осі ординат. Це виникає з наступного. При t = T_н

Величина постійної часу визначається безпосередньо по осі абсцис з урахуванням масштабу часу.

Перелік номінальної потужності електродвигуна з урахуванням температури навколишнього середовища.

Номінальна потужність електродвигуна, яка вказана в паспорті, відповідає його роботі при температурі навколишнього середовища _н.с = 40 ⁰С. Якщо температура навколишнього середовища відрізняється від стандартної, то електродвигун може віддавати, або більшу (якщо _н.с.  40 ⁰С), або меншу (якщо _н.с. 40 ⁰С) потужності.

Для визначення потужності електродвигуна, яку можна знімати з його вала при даній температурі навколишнього середовища, користуються наступною формулою:

де Р_ - потужність, яку може віддати двигун при даній температурі навколишнього середовища;

Р_н - номінальна потужність електродвигуна

- допустиме перевищення температури двигуна над температурою навколишнього середовища;

_доп. - найбільш допустима температура нагріву ізоляції обмоток електродвигуна, яка визначається класом ізоляції;

- коефіцієнт, який характеризує відношення постійних втрат незалежних від навантаження ( механічні втрати, втрати в сталі) до перемінних втрат, залежних від навантаження( втрати, пропорційні квадрату струму). Для асинхронного двигуна  = 0,5...0,7. Необхідно відмітити ,що збільшення потужності, яка знімається з вала двигуна , як правило, може бути здійснено в зимовий час, що дуже часто з’являється необхідним у зв’язку з великим обсягом ремонтних робіт, які проводяться в цей час в майстернях. При переході на більш форсовану роботу електродвигуна, завдяки пониженій температурі навколишнього середовища (в порівнянні із стандартною) необхідно встановити ретельний нагляд за змазуванням і температурою підшипників.

Рис. 4.3 – Визначення усталеної часу нагрівання методом трьох точок