Втрати потужності в електродвигуні для і-го періоду роботи визначаються:

, (4)

де ΔР_н – номінальні втрати потужності в електродвигуні, Вт;

α – відношення постійних втрат потужності електродвигуна до змінних. Приймається α = 0,5...0,7 [2];

К_і – кратність перевантаження.

, (5)

, (6)

Постійна часу нагрівання визначається за формулою:

, (7)

де С₀ – питома теплоємність матеріалу двигуна, С_о = 390 Дж/кг· ^оС

m – маса обраного електродвигуна, кг.

Щоб визначити, як змінюється перевищення температури електродвигуна на кожній із ділянок навантажувальної діаграми, необхідно зрівняти початкове перевищення температури на даній ділянці τ_0і з його сталим перевищенням температури τ_уі, обчисленим за формулою (2).

Якщо τ_{0 і}<τ_уі, то буде відбуватися процес нагрівання електродвигуна.

Якщо τ_{0 і} >τ_уі, то буде відбуватися процес охолодження електродвигуна.

Якщо τ_{0 і}=τ_уі, то температура двигуна, на даній ділянці навантажувальної діаграми, мінятися не буде.

Причому слід пам’ятати, що кінцеве значення перевищення температури електродвигуна, на попередній ділянці τ_{кон і} – буде дорівнюватися початковому перевищенню температури електродвигуна на розглянутій ділянці τ_{0 і}.

При включенні електродвигуна в роботу з холостого становища, коли його температура дорівнюється температурі навколишнього середовища (t=0), початкове перевищення τ₀=0. Тому першій ділянці завжди буде відбуватися нагрівання електродвигуна.

При розрахунку кривої τ = f (t), необхідно для кожного навантаження значення теперішнього часу t приймати рівними в початку, в кінці та в середині вибраної ділянки навантажувальної діаграми. В цьому випадку крива нагрівання (охолодження) на кожній ділянці буде будуватися за трьома крапками, які розташовані в початку, в кінці та в середині ділянки. Розрахунок починати з першої ділянки (періоду роботи) навантажувальної діаграми.

При відключені двигуна від мережі втрати потужності в ньому припиняться. Тоді відповідно формули (2) τ_{у откл} = 0 і рівняння (1) приймає вигляд

, (8)

де – постійна часу охолодження відключеного двигуна, хв.;

(9)

де β – коефіцієнт, який ураховує погіршення охолодження самовентильованих двигунів у нерухомому стані. Приймати β=0,5 [2].

Даючи t значення 0, Т_о, 2Т_о, 3Т_о, 4Т_о за формулою 8 розраховують криву охолодження двигуна після відключення.

Результати розрахунку представити в табличній формі (таблиці 5), а потім на їх основі провести будування кривої нагрівання та охолодження електродвигуна, поєднавши її з навантажувальною діаграмою.

Вихідні дані

Вихідні дані для виконання практичного заняття за варіантами наведені в таблиці 4.

Приклад розрахунку:

Розрахувати і побудувати криву нагрівання та охолодження електродвигуна типу АИР132S4У3 з Р_н = 7,5 кВт. Сумістити з приведеною навантажувальною діаграмою, криву нагрівання та охолодження електродвигуна. Температура електродвигуна до його включення рівна температурі навколишнього середовища. Температура навколишнього середовища незмінна.

Р₁ = 7,5 кВт; Р₂ = 0 кВт; Р₃ = 10 кВт; Р₄ = 3 кВт;η_н = 87,5 %; t₁ = 12 хв.;t₂ = 6 хв.; t₃ = 18 хв.; t₄ = 16 хв.; m = 72 кг.