5. Выбор мощности

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Выбор мощности электродвигателя является важной народнохозяйственной задачей, поскольку подавляющее большинство производственных механизмов приводится в движение электроприводом. Завышенная мощность двигателя приводит к снижению технико-экономических показателей, заниженная мощность – к снижению производительности механизма или преждевременному выходу двигателя. Следовательно, необходимо знать методы правильного расчета и выбора мощности двигателя и его исполнения, учитывающие как

режим работы исполнительного органа рабочей машины, так

165

и условия, в которых будет работать электродвигатель.

5.1. Режимы работы электроприводов

Как отмечалось ранее, в процессе электромеханического преобразования электрической энергии выделяются тепловые потери, вызывающие нагрев электродвигателя. При этом температура электродвигателя зависит от исполнения, условий охлаждения и характера изменения нагрузки на валу, то есть режима работы электропривода. Различают восемь режимов работы электроприводов, обозначаемых буквой S с цифрой, указывающей номер режима. Все режимы работы связаны с тепловыми процессами, протекающими в электродвигателях. Промышленностью выпускаются электродвигатели общего применения на три режима от S1 до S3.

5.1.1. Длительный режим работы (s1)

Продолжительным номинальным режимом работы (S1) электрической машины называется режим работы ее при неизменной нагрузке, про­должающийся столько вре­мени, что превышения темпе­ратуры всех частей ее дости­гают установившихся значе­ний. График изменения превышения температуры для постоянной нагрузки приведен на рис. 5.1.

При этом важно, чтобы установившаяся температура двигателя не превышала допустимую для каждого класса изоляции температуру. Различают семь температурных классов:

Класс изоляции Y A E B F H C

Допустимая

температура (град) 90 105 120 130 150 180 180.

Если в процессе эксплуатации температура обмоток двигателя не превышает допустимой для данного класса, то срок ее службы достигает 15-20 лет. Ориентировочно срок службы

изоляции T в зависимости от длительно действующей температуры  определяют по формуле T = D·е^-· лет,

где D- эмпирический коэффициент, например, для класса

изоляции А D = 7,15·10⁴ ,

166

 - коэффициент, характеризующий влияние температуры на старение изоляции, например, для класса изоляции А  = 0,088.

Из приведенной формулы следует, что превышение на 8 (град.) сверх допустимой, снижает срок службы в 2 раза.

Рис. 5.1. Зависимости Р, ∆Р_T и τ от времени в продолжительном режиме работы (S₁): у – установившаяся температура превышения двигателя; Р – мощность на валу; Рт – тепловые потери

За температуру окружающей среды принимают стандартные значения _ср.ст. = 40 ⁰ С.

При этом работа двигателя с номинальной мощностью не вызывает нагрева обмоток до температуры, превышающей предельно допустимую для данного класса изоляции _доп.