4.6. Особенности проектирования двигателей режима s3

Режим S3 предполагает возможность пренебрежения потерями энергий при разгоне и торможении электропривода. Следовательно, при проектировании двигателя следует стремиться к выполнению этих условий. В переходных режимах потери энергии в двигателе пропорциональны его моменту инерции. Для машин режима S3 момент инерции снижают за счет уменьшения диаметра якоря.

4.7. Эквивалентирование режима s2 к режиму s3

Максимальная температура перегрева, достигаемая в режиме S2 (Рис.24) определяется согласно (4.17). Аналогичная температура для режима S3 вычисляется на основе (4.4). Следовательно, условно эквивалентирование режимов соответствует равенству

(4.34)

Рис.24. Эквивалентирование режима S2 к режиму S3

Продолжительность цикла режима S3, при отсутствии других указаний, принимается равной 10 мин. Учитывая, что , условия эквивалентирования и работоспособности можно представить в следующем виде:

		(4.35)
		(4.36)
		(4.37)

Переходя к методам эквивалентного тока и момента, получим соотношения

		(4.38)
		(4.39)

При полученные условия преобразуются к виду

			(4.40)
				(4.41)

При использовании принудительной вентиляции двигателя ( ) соответствующие условия принимают следующий вид:

		(4.42)
		(4.43)

4.8. Допустимое число включений в час асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В электроприводах, не оснащенных регулируемыми преобразователями напряжения или напряжения и частоты, потери энергии, выделяемые в процессе прямого пуска двигателя и электрического торможения, существенно (в десятки раз) превышают потери, выделяемые в установившихся режимах. При значительном числе рабочих циклов в час повышенные пусковые и тормозные потери энергии могут привести к перегреву двигателя. Допустимое число включений в час предполагает, что при работе с данной интенсивностью включений и выключений двигатель по нагреву использован полностью. Тогда на основе метода эквивалентных потерь можно записать:

(4.44)

В развернутом виде приведенное выражение можно представить следующим образом:

(4.45)

Здесь - энергия тепловых потерь в двигателе за периоды пуска и торможения;

- мощность потерь при работе двигателя с установившейся скоростью; - продолжительность работы двигателя с установившейся скоростью; -длительности пуска, торможения и паузы соответственно; - коэффициенты ухудшения вентиляции на соответствующих участках цикла.

Значения принимаются в соответствии с выражением

(4.46)

т.е. равны среднему значению между коэффициентом а для неподвижного двигателя ( ) и тем же коэффициентом при работе двигателя с установившейся скоростью, близкой к номинальной ( ).

Допустимое число включений в час или, по-другому, допустимое число рабочих циклов можно определить следующим образом:

(4.47)

Здесь - минимально допустимая длительность цикла при работе двигателя в режимах S4 и S5.

Так как

		(4.48)
		(4.49)
		(4.50)

выражение (4.45) можно записать следующим образом:

(4.51)

Следовательно,

(4.52)

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при отсутствии принудительной вентиляции . Следовательно, в (4.52) выражение изменяется от значения 0 до .

Очевидно, что . Следовательно, рассматриваемая разность потерь мала. Тогда с учетом того, что время пуска и время торможения обычно невелики слагаемым в знаменателе выражения (4.52) в большинстве случаев можно пренебречь.

Из полученной оценки допустимого числа включений в час следует, что для увеличения необходимо стремиться к снижению потерь при пуске и торможении и к увеличению мощности номинальных потерь.

С целью снижения энергии потерь необходимо проектировать двигатели с минимально возможными моментами инерции. Мощность номинальных потерь увеличивается при проектировании двигателя с повышенным скольжением.