0окр — температура окружающей среды (град)-,

Туот — допустимое для двигателя превышение температуры над температурой окружающей среды +35° (град);

а — отношение постоянных потерь в двигателе к переменным, которое может быть принято равным:

для асинхронных двигателей а = 0,5-5-0,7, для синхронных двигателей а = 1,5-5-2.

Пример 1. Определить, на какую мощность можно загрузить асинхронный электродвигатель с номинальной мощностью Р_в = 7 кет, если температура окружающей среды 0_окр = 20°, а т_уст = 70°. Коэффициент а принят равным а ~ 0,6.

Решение:

Р_дв = 7 (0,6 + 1) ^8,1 кет.

§ 3. Режимы работы и выбор мощности электродвигателей по нагреву

Правильный выбор мощности электродвигателей для привода разных типов сельскохозяйственных машин имеет большое значение. Применение электродвигателей недостаточной мощности снижает производительность рабочей машины и нарушает нормальную ее работу; электродвигатель выходит из строя из-за перегрева его при перегрузке. Применение электродвигателей завышенной мощности ведет к повышению потерь электроэнергии, снижению коэффициента мощности в сети, удорожанию установки, снижению к. п. д. агрегата.

Правильно выбранный двигатель должен быть загружен полностью и работать, не перегреваясь. Он должен обеспечивать нормальную работу механизма при временных перегрузках и обладать достаточным пусковым моментом.

В большинстве случаев мощность электродвигателей выбирают по нагреву, а затем проверяют по перегрузочной способности. Существует три основных режима работы электрических двигателей: длительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

В длительном режиме рабочий период настолько велик, что температура электродвигателя достигает своего

448

установившегося значения (т_у). Величина периода работы измеряется часами и даже сутками. В таком режиме работают .электродвигатели вентиляторов, насосов, мельничных поставов, силосорезок и другие.

Для длительного режима выпускают электродвигатели, могущие .работать с номинальной мощностью продолжительное время без опасности перегрева. На заводском щитке электродвигателя указывают мощность для длительного режима работы.

Примерный график работы для этого режима представляет собой прямую, параллельную осп абсцисс,

Рис 304 Примерные графики нагрузки при длительном режиме:

а — постоянная по величине нагрузка, б — переменная по величине длительная нагрузка

если нагрузка на двигатель постоянна по величине (рис. 304, а).

Кривые нагрева и охлаждения электродвигателя при длительном режиме работы и постоянной по величине нагрузке рассмотрены в § 1, гл. XXXIX.

Выбор мощности электродвигателей для длительной нагрузки прост, если известна мощность, потребляемая машиной. В этом случае по каталогу выбирают электродвигатель, мощность которого соответствует данной нагрузке. При отсутствии в каталоге электродвигателя требуемохг мощности берут ближайший, больший по мощности.

Выбранный электродвигатель проверять на нагрев не нужно.

15 К. .Потоцкий

449

и	(284)
и для трапеций
h-V ,!+'ф+,! («>■	(285)

Учитывая, что при постоянной величине магнитного потока существует прямо пропорциональная зависимость между током и моментом [формулы (46) и (199)], можно по аналогии написать формулу эквивалентного момента

М_п

У

м\ч -

- M\t₂ + ... +M'_nt_n

h + h + + ^l_n

(нм). (286)

450

Так как между моментом и мощностью существует прямая зависимость, можно написать формулу эквивалентной

мощности

Рэ =

Метод эквивалентного тока наиболее точно определяет потери в двигателе, поэтому ему отдается предпочтение перед двумя другими методами.

Метод эквивалентного момента нельзя применять для двигателей, у которых момент в работе не остается постоян- ным, например двигатели последовательного возбуждения. Метод эквивалентной мощности неприменим также в слу- чае непостоянства магнитного потока и в тех случаях, когда скорость двигателя в процессе работы сильно изменяется.

У выбранного электродвигателя проверяют его пере- грузочную способность по максимальному моменту рабо- чей машины.

Перегрузочная способность электродвигателя харак- теризуется отношением максимального момента к но- минальному, которое обозначим через V, таким обра- М

1 макс

ЗОМ Л_м —• —ту .

^тп

Это отношение (Я_м) называют коэффициентом пере- грузки.

Допускаемую мгновенно перегрузку электродвигателя сверх номинального момента (Я^) определяют так:

Ям ⁼ Я_м 1.

У

Plh+Pp_s + ■■■ + Р²п^{п

4-L4- ... Л-t

{кет). (287)

Пример 2. Определить допускаемую мгновенно перегрузку асинхронного электродвигателя Ям, если Я_м = м

макс г, о

М

^ж н

Решение:

Ям = Я_м — 1 = 2,2—1 = 1,2. Кратковременный режим работы характеризуется тем, что в рабочий период температура двигателя не успевает достигнуть установившегося значения, а пауза настолько длительна, что температура двигателя снижается до температуры окружающей среды. Такой режим можно наблюдать в приводах разводных мостов, шлюзов, доильных установок и т. п. График нагрузки для такого режима представлен на рисунке 305,а.

15

45J

	са.
	t

а

Рис 305 Кратковременный режим работы.

а — примерный график нагрузки, б — кривые нагрева электродвигателя

по кривой 2 (рис. 305, б). К концу рабочего периода температура двигателя достигнет значения, допустимого для его изоляции т = т_доп (точка а на кривой 2). По окончании рабочего цикла наступает пауза, в течение которой двигатель охлаждается до температуры окружающей среды.

Наша электропромышленность выпускает электродвигатели для кратковременного режима работы, на заводских щитках которых указывают мощность и продолжительность работы с этой мощностью (15, 30, 60 мин). Для работы в кратковременном режиме не рекомендуется использовать двигатели нормальных серий.

При повторно-кратковременном режиме работы в течение рабочего периода температура электродвигателя не успевает достигнуть установившегося значения и за

452

период паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Такой режим наблюдают в приводах подъемных кранов, лифтов, некоторых металлорежущих станков и т. п.

Примерный график нагрузки для такого режима приведен на рисунке 306, а. Этот режим характеризуется коэффициентом относительной продолжительности рабочего периода ПВ%, под которым понимают отношение времени рабочего периода t_p к продолжительности рабочего цикла £_Ц) включающего время рабочего периода t_v и паузы t₀.

а б

Рис 306 Повторно-кратковременный режим работы:

а — примерный график нагрузки, б — кривые нагрева электродви- гателя

Коэффициент относительной продолжительности рабочего периода ПВ% определяют по формуле

ПВ% = ———100 = 4^е- 100. (288)

^гр + Ч ^гц

Кривые нагрева электродвигателя для нагрузки, представленной графиком иа рисунке 306, а, изображены на рисунке 306, б.

Так же, как и для кратковременной нагрузки, при повторно-кратковременном режиме нельзя выбирать электродвигатель на мощность Р (рис. 306, а), так как в этом случае он будет недоиспользован по условиям нагрева.

При правильном выборе электродвигателя наибольшая его температура после большого числа циклов будет

453

стремиться к величине т_у = т_доп, но никогда не пре- высит Т_доп.

Наша электропромышленность выпускает электродви- гатели для повторно-кратковременного режима работы разных мощностей с обозначением на заводских щитках коэффициента относительной продолжительности рабочего времени ПВ% = 15; 25 и 40% или с обозначением этого

коэффициента в относи-

тельных единицах е = 0,15; 0,25 и 0,40.

Продолжительность од- ного цикла при повторно- кратковременном режиме должна не превышать 10 мин.

Электродвигатели, вы- пускаемые для работы в повторно-кратковремен- ном режиме, имеют уве- личенные пусковой и мак- симальный моменты.

Если на протяжении рабочего периода нагрузка

изменяется (рис. 307), то величину эквивалентной мощ- ности определяют по формуле (287)

Рис. 307. Примерпый график переменной нагрузки при повтор- но-кратковременном режиме рабо- ты.

P\h + Р1¹2 + +-?п^гп

^г1 + *2 + + ^гп

{кет).

Время паузы £₀ в формулу не включают, так как оно учитывается величиной продолжительности включения ПВ%.

Если расчетная величина продолжительности включения отличается от стандартной, то выбирают электродвигатель по ближайшему ее стандартному значению, пересчитывая соответственно мощность электродвигателя по формуле

Л = А

(289)

Пересчет мощности Рх от относительной продолжительности включения е_ж, полученной из графика, на стан-

454