1.3 Режимы работы двигателя по условиям нагрева

Работа двигателей по характеру изменения нагрузки на их валу и по виду их нагрева - охлаждения подразделяется на 3 номинальных режимa.

Под номинальным режимом работы электрической машины понимают режим, для которого она предназначена предприятием-изготовителем. Для этого режима в каталоге и паспорте двигателя указываются номинальные данные: Р_н, U_h, I_h, I_2H, I_вн, ή_н, cos φ_н и другие.

Характеризующая величина - относительная продолжительность включения ПВ:

Продолжительный режим работы (S1) двигателя характеризуется неизменной нагрузкой в течение времени, за которое перегрев всех его частей достигает установившегося значения. Графики изменения мощности на валу Р, момента М, потерь мощности ΔР и перегрева τ для этого режима приведены на рис. 127, а. Признаком режима S1 является выполнение условия t_р > 3 Т_н, где t_р - время работы (включения) двигателя, ПВ>60%.

Рисунок 127 – Нагрузочная диаграмма и кривые нагрева и охлаждения при различных режимах работы

Кратковременный номинальный режим (S2) характеризуется чередованием периодов неизменной нагрузки с периодами отключения двигателя; при этом за время его работы t_p превышение температуры не достигает установившегося уровня, а за время отключения (паузы) t₀ все части двигателя охлаждаются до температуры окружающей среды. Стандартные значения продолжительности рабочего периода составляют 10, 30, 60 и 90 минут. Графики, характеризующие кратковременный режим работы двигателя, показаны на рис. 127, б. Режим S2 соответствует условиям t_p < 3Т_н, t_o >3Т₀, ПВ<15%.

Если двигатель рассчитан на продолжительный режим работы, то при кратковременном режиме превышение температуры к концу рабочего периода t не достигнет установившегося значения, т.е. в этом случае двигатель будет недоиспользован по нагреву, а значит и по своей мощности.

Для полного использования в кратковременном режиме работы двигателя, предназначенного для работы в продолжительном режиме, его следует перегружать по мощности на валу. В этом случае к концу рабочего периода его перегрев достигнет допустимого (нормативного) уровня.

Повторно-кратковременный номинальный режим работы (S3) характеризуется чередованием периодов нагрузки t_р (рабочих периодов) с периодами отключения двигателя t_o (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры могли достигнуть установившихся значений. Этому режиму соответствуют условия t_р < 3Т_н, t₀< 3Т_о (рис. 127, в).

Относительная продолжительность включения (ПВ) двигателя в этом режиме15%≤ПВ≤60%.

Для повторно-кратковременного режима работы выпускаются специальные серии двигателей. В каталогах на них указывается номинальная мощность Р_ном при нормативной продолжительности включения ПВ_ном = 15, 25, 40, 60 и 100%. Длительность рабочего цикла t_р для них не должна превышать 10 мин, в противном случае двигатель считается работающим в продолжительном режиме.