3.Постоянная времени нагрева двигателя

Характеризует его тепловую инерцию

,

с – теплоемкость

A – теплоотдача машин

Тепловой режим работы электрических двигателей определяемый соотношениями между продолжительностью работы и продолжительность паузы. При работе двигателей под нагрузкой в нем возникает потери электрической энергии выделяющаяся в виде тепла и создающий нагрев двигателя. Рассмотрим двигатель как однородное тело с единой постоянной времени нагрева, можно использовать упрощенную методику теплообмена двигателя с окружающая средой, пусть потери энергии в двигатели за единицу времени равной Q, то количество тепла выделяющегося в двигателе за время dt расходуется на обмен с окружающее средой с поверхности S на повышение температуры τ на величину dτ.

Этот процесс выражается дифференциальном

(36)

G – масса двигателей ; с – удельная теплоемкость ; λ – коэффициент теплоотдачи

Интегрируем выражение (36)

(37)

- полная теплоотдача

- начальная температура двигателя

Величина и λ – величины постоянные, хотя в действительности они зависят от диапазона температур скорости вращения и некоторых других условий.

Эти факторы нарушают линейность процесса нагрева двигателя, если принять время t→ ,

Кроме того можно записать

(38)

Если , то (39)

Как во всех линейных системах повышение температуры происходит по экспоненте

t	T	2T	3T	4T
τ/	0.632	0.865	0.95	0.982

I

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - нагрев

α охл

За время t = T, 2T,3T,4T по графику определяется однозначно и двигателей достигает своей установившегося значения температуры за время равное (3 – 4)*T с момента включения с погрешностью 2 %

Для периода охлаждения приток тепла Q = 0 и выражение следует что:

Q = 0 и (40)

Т.е. охлаждение двигателя тоже происходит по экспоненциальному закону

Постоянная времени нагрева и охлаждения двигателя можно характеризовать следующие величинами:

1 Электрический двигателей закрытого типа T = 3 часам

а) с самовентиляцией T = 1 ч

б) при остановки и отключении от сети T = 40 мин

для трансформаторов T = 4 ч

При испытаниях электрических машин на нагрев температура считает установившейся если ее повышение за один час не превосходит одного градуса Цельсия.

Статическая устойчивость электрического привода

1. Понятие статической устойчивости.

Динамика электропривода имеет важное значение при исследование условий устойчивости электрического привода при нарушении его установившегося значения. При исследовании устойчивости электрических приводов целесообразно разграничить два вида нарушения устойчивости:

а) Когда изменение установившегося режима протекает медленно и роль инерционных масс или индуктивности не значительно.

б) Когда это изменение происходит быстро и нельзя пренебречь влиянием инерционных масс или индуктивностью.

Исследование устойчивости в первом случае относится к области статической устойчивости или саморегулирования, а во втором случае к области динамической устойчивости.

Рассмотрим некоторые вопросы статической устойчивости электрического привода.

Привод находится в равновесии, если при определенной скорости его вращения момент (М_д) равен моменту сопротивления (М_с) рабочей машины М_д=М_с – это равновесие может быть устойчивым, неустойчивым и безразличным.

При устойчивом равновесии под воздействием внешнего фактора (внезапного) нарушившего равновесие, привод вновь возвращается к устойчивому состоянию.

При неустойчивым равновесии скорость привода начинает расти или уменьшаться до полной остановки привода. На границе между устойчивым и неустойчивым равновесием находится безразличное равновесии, при котором привод независимо от нарушения его установившегося равновесия сохраняет свое устойчивое состояния при различных скоростях, но при небольшом диапазоне.

Под статической устойчивостью электрического привода понимается способность его автоматически восстанавливать установившейся режим работы, при его нарушении без помощи регуляторов за счет свойств электрического привода обусловленных механическим характеристикам двигателя и рабочей машины. Статическая устойчивость свойственна не всякому электрическому приводу, поэтому для определения статической устойчивости пользуются критерием статической устойчивости.