3.2.2. Нагрузочные диаграммы и тахограммы

Основой для расчета мощности и выбора электродвигателя являются нагрузочная диаграмма и диаграмма скорости (тахограмма). Нагрузочные диаграммы могут быть заданы в виде графика момента или мощности.

Нагрузочные диаграммы (рис. 3.1) подразделяются на диаграммы производственного механизма и электропривода. Нагрузочной диаграммой производственного механизма называется зависимость приведенного к валу двигателя статического момента (мощности) нагрузки от времени(а). Она рассчитывается на основании технологических данных, характеризующих работу механизмов [3, раздел 23].

Нагрузочной диаграммой электропривода называется зависимость момента электродвигателя (алгебраическая сумма статического момента и динамического момента(в)) от времени (г). Нагрузочная диаграмма электропривода может быть рассчитана и построена только после выбора двигателя для данного производственного механизма.

Диаграммой скорости, или тахограммой, называется зависимость скорости движения исполнительного органа от времени или(б).

3.2.3. Номинальные режимы работы электродвигателей

В соответствии с ГОСТ 183-74 установлено восемь номинальных режимов работы электрических машин, имеющих условные обозначения S1 – S8. Режимы работы S1, S2, S3 являются основными потому, что двигатели выпускаются только трех серий – продолжительного режима работы, кратковременного и повторно-кратковременного. В каталогах на электрические машины приводятся данные для этих режимов работы.

S1. Режим продолжительный нагрузки – работа электродвигателя при постоянной нагрузке (рис. 3.2, а) такой продолжительности , при которой превышение температуры электродвигателя достигает установившегося значения ().

Рис. 3.2. Диаграммы момента нагрузки, соответствующие номинальным режимам работы электродвигателя: а – S1; б – S2; в – S3

S2. Режим кратковременной нагрузки – работа электродвигателя при постоянной нагрузке в течение заданного времени с последующим отключением (рис. 3.2, б). При этом за время работы двигателя превышение температуры не достигает установившегося значения, а периоды отключения имеют достаточную продолжительность для достижения двигателем температуры окружающей среды. Стандартная продолжительность кратковременной работы составляет 10, 30, 60, 90 мин.

S3. Режим повторно-кратковременной нагрузки – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы припостоянной нагрузке и периода отключенного неподвижного состояния двигателя (рис. 3.2,в). За время работы превышение температуры двигателя не достигает установившегося значения, а при отключении двигатель не успевает остыть до температуры окружающей среды. Режимы пуска и торможения существенно не влияют на нагрев. Режим характеризуется величиной относительной продолжительности включения

.

Стандартные значения ПВ = 15, 25, 40 и 60%. Максимальная продолжительность цикла не должна превышать 10 минут ().

S4. Режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск – аналогичен режиму S3, но дополнительно учитывает период пуска двигателя.

S5. Режим повторно-кратковременной нагрузки, включая электрическое торможение – аналогичен режиму S3, но дополнительно учитывает период пуска и электрического торможениядвигателя.

Режимы S4 и S5 характеризуются: ПВ = 15, 25, 40 и 60%; числом включений в час z = 30, 60, 90, 120, 180, 240 и 360 вкл./ч; коэффициентом инерции = 1.2, 1.6, 2, 2.5 и 4, где

, вкл/ч; .

S6. Режим продолжительной работы при переменной нагрузке – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу. Длительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия. РежимS6 характеризуется величиной продолжительности работы

.

Определяются следующие значения: ПР = 15, 25, 40 и 60%; минут.

S7. Режим продолжительной нагрузки, включая электрическое торможение – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения. Длительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Режимы S7 характеризуется: числом включений в час z = 30, 60, 90, 120, 180, 240 и 360 вкл./ч; коэффициентом инерции = 1.2, 1.6, 2, 2.5 и 4.

S8. Режим работы при периодическом изменении частоты вращения и нагрузки – последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов ускорения (замедления) , работыприпостоянной нагрузке и заданной частоте вращения, затем одного или нескольких периодов работы при других постоянных нагрузках и частотах вращения. Длительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Режимы S8 характеризуется: числом включений в час z = 30, 60, 90, 120, 180, 240 и 360 вкл./ч; коэффициентом инерции = 1.2, 1.6, 2, 2.5; 4 и величиной продолжительности работы для каждой нагрузки и соответствующей ей частоты вращения= 15, 25, 40 и 60%, где

.