2. Нагрев и охлаждение электрических машин. Режимы работы и выбор двигателя по мощности.
Все виды потерь мощности в двигателе преобразуются в теплоту, которая частично отдаётся в окружающую среду, а частично на нагревание двигателя. В начальный период работы двигатель имеет температуру окружающей среды и вся теплота выделяемая в двигателе идет на повышение его температуры. По мере повышения температуры двигателя количество теплоты рассеиваемое в окр среду увеличивается, когда превышение температуры двигателя над темп окр среды достигнет (уст), то вся теплота, выделяемая в двигателе будет рассеиваться в окр среду при этом дальнейшее повышение температуры двигателя прекратится т.е. наступит режим теплового равновесия. Зависимость превышения температуры двигателя над температурой окр среды от времени выражается равенством =(уст)*(1-е-t/Tн)
Тн- постоянная времени нагревания. Кривая нагревания =f(t) имеет вид
Видно, что двигатель достигает установ тем-ры только по истечению длительного времени. Проведя касательную к кривой нагревания в её начальной части получим отрезок равный в масштабе температур постоянной нагревания Тн, представляющей собой время за которое двигатель нагревается до тем-ры равной 0,632(уст). Двигатель достигает (уст) по истечении времени t=(3..5)Тн. Изменение температуры в процессе охлаждения двигателя происходит согласно закону =(уст)*e-t/T. По способу охлаждения двигатели разделяют на двигатели с естественным охлаждением и с искусственным. Двигатели с естест охлаждением не имеют вентиляторов и каких либо других устройств, способствующих интенсивному охлаждению. В двиг с искусст охлаждением на валу расположен центробежный вентилятор, который вращается и создает движение воздуха, который охлаждает открытые части двигателя. Существует 3 основных номинальных режима работы двигателя, различ характером изменения нагрузки. 1) Продолжительный номинальный режим. Режим работы при неизменной номинальной нагрузке Рном, продолжающийся столько времени, что тем-ра нагрева всех частей машины достигает уст значений. Условное обозначение режима S1.
2) Кратковременный номинальный режим. Режим работы при котором периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя. При этом за период нагрузки двигатель не достигает (уст). А за период отключения двигатель успевает охладиться до тем-ры окр среды. Условное обозначение режима S2.
3) Повторно- кратковременный. Режим работы при котором кратковременные периоды номинальной нагрузки двигателя tн чередуются с периодами отключения двигателя (паузами) tп. Причём за время tн двигатель не успевает достичь уст значения температуры. А за время tп не успевает охладится, до тем-ры окр среды. Общее время работы двигателя в этом режиме работы разделяется на периодически повторяющиеся циклы tц=tн+tп. Условное обозначение режима S3. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью вкл в % ПВ=(tн/tц)*100%.
Кроме рассмотренных 3 ном режимов существуют ещё 6 повторно- кратковременных и перемежающихся режимов.