9.8· Выбор по мощности двигателей номинального кратковременного режима работы

Двигатели, предназначенные для кратковременного режима работы, выпускаются заводами с нормированной длитель­ностью работы 15, 30, 60 и 90 мин, следовательно, выбранный по каталогу двигатель для кратковременного режима работы может быть загружен номинальной мощностью в течение ука­занного времени и будет полностью использован по нагреву. Если же время работы такого двигателя отличается от ката­ложного, то можно найти перегрузку Рк, при которой двига­тель будет полностью использован по нагреву.

Превышение температуры двигателя с номинальной нагруз­кой и нормированным временем работы равно:

где Тн — постоянная времени нагрева в кратковременном ре­жиме работы; tр.ном -время работы, определяемое по каталогу. В течение фактического времениtpс нагрузкой, отличной от номинальной,

здесь ΔΡ- потери при нагрузке, отличной от номинальной. Коэффициент термической перегрузки

откуда

Если tp > tр.ном двигатель должен быть также проверен на допустимую перегрузку.

9.9. Выбор по мощности двигателей номинального повторно-кратковременного режима работы

Двигатели режима S3, как правило, выбираются в тех слу­чаях, когда реальный режим работы электропривода является повторно-кратковременным. Примерный график такого режима показан на рис. 9.30. Онможет отличаться от номинального графика работы в режиме S3 числом включений в цикле, на­грузкой двигателя на различных этапах работы в цикле, а также относительной продолжительностью включения:

где t_рi, — длительность отдельных рабочих участков цикла.

Как и при предварительном выборе двигателя по мощности, при длительном режиме работы с переменной нагрузкой сле­дует в качестве расчетной величины принять с учетом запаса

либо среднее значение мощности

либо среднеквадратическое

Но в обоих случаях значения этих величин вычисляются как средние за этапы работы, а не за весь цикл, так как мощность двигателей режима S2 нормируется на время работы ΣΔt_рi, при этом двигатель следует выбрать из тех двигателей, номиналь­ный ПВ (или с) которых наиболее близок к реальному:

Для проверки двигателя методами эквивалентных величин в подобных случаях возникает необходимость приведения реальной нагрузочной диаграммы двигателя к эквивалентной по нагреву нагрузочной диаграмме номинального режима работы. С этой целью сначала определяются расчетные значения тока (момента или мощности), эквивалентные по нагреву реаль­ным нагрузкам за время работы двигателя (9.104) — (9.106).

Если реальная продолжительность включения совпадает с одной из номинальных (ε_нοм=0.15; 0,25; 0,4; 0,6), проверка дви­гателя по нагреву производится непосредственно сопостав­лением значений полученных эквивалентных величин с соот­ветствующими номинальными данными двигателя. Однако чаще ε≠ε_ном,при этом требуется осуществить приведение полученных эквивалентных значенийI_эε, М_эεили P_эε κбли­жайшей номинальной продолжительности включения ε_ном. Для отличного от стандартных значений εв зависимости от кон­кретных условия должно выполняться условие эквивалентности тепловых режимов. Пусть, например, выбирается дви­гатель повторно-кратковре­менного режима. Теплоот­дача двигателя постоянна, и выполняются условия, при­водящие к эквивалентности режимов, в виде (9.93). Тогда

Рис.9.30. График работы дви­гателя в повторно-кратковре­менном режиме

равенство средних потерь для номинального и реального режимов примет вид

(9.117)

где Ρε.ном - номинальная мощность при ε_ном; Р_εмощность при данном ε= ε₁.

Разрешив (9.117) относительно нагрузки, допустимой по условиям нагрева, при ε=ε₁получим

Если пренебречь в (9.117) постоянными потерями, то выра­жение упрощается:

(9.118)

Нетрудно заметить, что соотношения типа (9.118) будут справедливы при этих условиях для эквивалентных токов и мо­ментов, т. е.

(9.119)

(9.120)

Так же как и при выборе двигателей продолжительного режима, .при пересчете номинальных данных двигателя к ε₁ < ε_номпроисходит снижение перегрузочной способности двигателей и требуется ее проверка.

Расчеты мощности для повторно-кратковременного режима с частыми пусками и электрическим торможением (S5), когда пусковые и тормозные потери оказывают влияние на нагрев двигателя, можно произвести методом непосредственного учета потерь в двигателе.

Если все потери выделяются в самом двигателе, как это имеет место, например, в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором при включении его в питающую сеть, то наблюдается интенсивное увеличение превышения темпера­туры, лимитирующее число включений. Задача расчета мощ­ности сводится в этом случае к определению допустимой частоты включений.