2.5 Повторно-короткочасний режим

Повторно-короткочасний режим характеризується тим, що короткі періоди сталого чи змінного навантаження чергується з періодами відключення двигуна. При цьому за кожен з цих періодів температура не досягає усталеного значення. Зміна навантаження робочого механізму в часі називається навантажувальною діаграмою (рис.2.3).

Розрахунок потужності двигуна, який працює у повторно-короткочасному режимі, можна вести різними методами, зокрема, методом середніх втрат, який базується на тому, що середні втрати потужності за цикл роботи не повинні перевищувати номінальних втрат у двигуні:

/2.2/

Якщо двигун працює зі сталою швидкістю, то середні втрати за цикл роботи

, /2.3/

де - потужність втрат на і-му інтервалі; - тривалість і-го інтер-

вала; - число інтервалів; - час циклу.

Якщо на окремих інтервалах швидкість двигуна менша номінальної (погіршена тепловіддача), то , /2.4/

де - коефіцієнт погіршення тепловіддачі на

і -му інтервалі.

Розглянемо розрахунок потужності самовентильованого двигуна, який приводить в рух виробничий механізм, параметри навантажувальної діаграми якого наведені в табл.1.

Порядок розрахунку потужності такий:

Рис.2.3 на підставі навантажувальної діаг- рами визначаємо середню потужність на валу двигуна для випадку сталої кутової швидкості

;

множимо на коефіцієнт запасу , який враховує відмінність навантажувальної діаграми двигуна від діаграми робочого механізму, отримаємо

;

Таблиця 2.1

Номер інтервала	1	2	3	4
,	3,5	1,0	2,5	-
,	10	8	12	22
	1,59	0,45	1,14	-
	0,75	0,64	0,77	-
	1,15	0,56	0,74	-

за каталогом вибираємо двигун за умови з такими даними: ; і ;

користуючись кривою ККД двигуна у функції навантаження, знаходимо втрати потужності на кожному інтервалі і заносимо їх в табл.2.1. Потім за формулою /2.3/ обчислюємо середні втрати за цикл:

;

номінальні втрати потужності в двигуні

.

Оскільки , то потужність двигуна вибрана вірно і він не буде перегріватись.

Тепер розглянемо випадок, ко-

Рис.2.4 ли на другому інтервалі швидкість менша номінальної . За цієї умови середня потужність

де . З враху-ванням коефіцієнта запасу .

У цьому випадку вибираємо за каталогом також двигун з , ; .

Середні втрати за цикл роботи визначаємо за формулою /2.4/:

Оскільки , то і в цьому режимі роботи двигун не буде перегріватись, хоча втрати в ньому дещо більші, ніж у попередньому випадку проти .

Нагрівання двигуна зумовлено електричним струмом, який протікає в його обмотках. Якщо відомий довільний графік струму за цикл роботи двигуна, то розрахунок потужності двигуна ведуть методом еквівалентного струму, який базується на рівності втрат, зумовлених змінним в часі струмом і сталим струмом, який називають еквівалентним, тобто приймають, що

.

Звідки /2.5/

При ступінчастому графіку струму рівняння /2.5/ зводиться до виду

/2.6/

Якщо двигун самовентильований і його швидкість не є сталою, то у /2.6/ замість необхідно підставити .

Після обчислення еквівалентного струму порівнюють його з номінальним струмом двигуна: за двигун не буде перегріватись.

Якщо момент двигуна пропорційний струму і відома навантажувальна діаграма , то користуються методом еквівалентного моменту. Для ступінчастого графіка

/2.7/

При зміні швидкості на окремих інтервалах у /2.7/ замість підставляють .

Знайшовши , співставляють його з номінальним моментом двигуна: за двигун не буде перегріватися.

Коли навантажувальна діаграма електропривода задане графіком потужності, то за умови пропорційної залежності між потужністю і струмом, тобто за умов ; ; і , користуються методом еквівалентної потужності:

. /2.8/

Для наведеної на рис.2.3, діаграми згідно /2.2/

.

З врахуванням коефіцієнта запасу

.

Отриманий результат близький до результату за методом середніх втрат . Але метод еквівалентних величин більш простий.