0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое переходный режим в работе двигателя

Электротехника — проектирование, расчеты, примеры выполнения

Переходные режимы и их влияние на работу электропривода

При неизменных управляющем и возмущающем воздействиях система обычно находится в равновесном состоянии, т.е. работает с постоянной скоростью. Такой режим называется установившимся. Изменение электромагнитного или статического момента вызывает появление так называемого избыточного, или динамического, момента, который в зависимости от его знака вызывает разгон или затормаживание электропривода. Процесс перехода электропривода от одного установившегося состояния (режима) к другому носит название переходного процесса (режима).

В большинстве случаев переходные процессы существенно влияют на работу электропривода. Уменьшение их длительности уплотняет график рабочего процесса, что ведет к увеличению производительности исполнительного механизма. Определенный характер переходных процессов способствует повышению качества выпускаемой продукции. Для электропроводов, работающих большую часть времени в переходных режимах, последние имеют важное значение при выборе двигателя в определении расхода энергии.

Причинами возникновения переходных процессов являются:

– изменение нагрузки, вызванное производственной необходимостью;

– осуществляемое в процессе управления двигателем изменение схемы включения (пуск, торможение и другие) и параметров двигателя сопротивления цепи ротора, якоря или обмотки возбуждения);

– изменение параметров питающей сети (напряжения, частоты).

Длительность и характер переходных режимов определяются:

– механической инерцией вращающихся и поступательно движущихся масс привода и рабочей машины;

– электромагнитной инерцией обмоток электрических машин и аппаратов электропривода;

– тепловой инерцией элементов привода, подверженных нагреву.

Наибольшее влияние на переходные процессы оказывает механическая инерция, которую чаще всего и учитывают при выполнении практических расчетов. Переходные процессы, в которых учитывается лишь механическая инерция, условно называются механическими переходными процессами (режимами).

Механическая инерция характеризуется электромеханической постоянной ТМ, зависящей от маховых масс привода и исполнительного механизма, электромагнитного момента и электромеханических свойств двигателя, определяемых сопротивлениями его цепей. Для двигателя с независимым возбуждением, например, электромеханическая постоянная выразится уравнением

где Rа – сопротивление якорной цепи двигателя;

к = сФ – коэффициент постоянного потока.

Из приведенного выражения электромеханическую постоянную можно определить как время, в течение которого двигатель с моментом инерции J под действием неизменного момента, равного моменту короткого замыкания МК, разгоняется вхолостую из неподвижного состояния до скорости идеального холостого хода ω0.

Целью расчета переходных процессов является определение характера изменения скорости, тока и момента двигателя за время пуска, торможения, изменения нагрузки или какого-либо другого переходного режима. Возможно также решение и обратной задачи: определение времени, за которое скорость или другая интересующая нас величина изменяется в заданных пределах.

Методы расчета переходных процессов зависят от вида механической характеристики двигателя и от характера статического момента, создаваемого исполнительным механизмом. Различают аналитические и графические методы расчета.

Аналитические метода на основании решения частной задачи позволяют сделать обобщающие выводы о характере переходных процессов, происходящих в аналогичных условиях. Однако они становятся слишком громоздкими или вовсе невозможны в тех случаях, когда

– механические характеристики двигателя или исполнительного механизма нелинейные;

– процессы, протекающие в электроприводе, описываются дифференциальными уравнениями высоких порядков;

– статический момент, приложенный к валу двигателя, является функцией не скорости, а пути или времени. В этих случаях пробегают к графическим или графоаналитическим методам расчета переходных процессов электроприводов.

Переходные процессы в электрических цепях

Перехо́дные проце́ссы — процессы, возникающие в электрических цепях при различных воздействиях, приводящих их из стационарного состояния в новое стационарное состояние, то есть, — при действии различного рода коммутационной аппаратуры, например, ключей, переключателей для включения или отключения источника или приёмника энергии, при обрывах в цепи, при коротких замыканиях отдельных участков цепи и т. д.

Например, при подключении разряженного конденсатора C к источнику напряжения U 0 > через резистор R , напряжение на конденсаторе меняется от 0 до U 0 > по закону:

U c ( t ) = U 0 ( 1 − e − t / τ ) (t)=U_<0>(1-e^<-t/tau >)> [1]

τ = R C (постоянная времени).

Физическая причина возникновения переходных процессов в цепях — наличие в них катушек индуктивности и конденсаторов, то есть индуктивных и ёмкостных элементов в соответствующих схемах замещения. Объясняется это тем, что энергия магнитного и электрического полей этих элементов не может изменяться скачком при коммутации (процесс замыкания или размыкания выключателей) в цепи. Иными словами, конденсатор не может запастись энергией мгновенно, а если бы мог — для этого потребовался источник энергии бесконечной мощности.

Стандартные идеализированные воздействия при анализе отклика математической модели цепи — это ступенчатая функция Хевисайда и импульсная функция Дирака.

Переходный процесс в цепи описывается математически дифференциальным уравнением

  • неоднородным (однородным), если схема замещения цепи содержит (не содержит) источники ЭДС и тока,
  • линейным (нелинейным) для линейной (нелинейной) цепи.

Содержание

  • 1 Время установления в новое стационарное состояние
  • 2 Законы (правила) коммутации
    • 2.1 Первый закон коммутации
    • 2.2 Второй закон коммутации
    • 2.3 Примечание
  • 3 Начальные значения величин
  • 4 Методы расчёта переходных процессов
  • 5 См. также
  • 6 Литература
  • 7 Ссылки
  • 8 Примечания

Время установления в новое стационарное состояние [ править | править код ]

Переходные процессы могут продолжаться от долей наносекунд до нескольких лет. Продолжительность зависит от конкретной цепи. Например, постоянная времени саморазряда конденсатора с полимерным диэлектриком может достигать тысячелетия. Длительность протекания переходного процесса определяется постоянной времени цепи.

Законы (правила) коммутации [ править | править код ]

Первый закон коммутации [ править | править код ]

Ток, протекающий через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации i L ( 0 − ) (0_<->)> , равен току, протекающему во время коммутации, и току через этот же индуктивный элемент непосредственно после коммутации i L ( 0 + ) (0_<+>)> , так как ток в катушке мгновенно измениться не может:

i L ( 0 − ) = i L ( 0 ) = i L ( 0 + ) (0_<->)=i_(0)=i_(0_<+>)>

Второй закон коммутации [ править | править код ]

Напряжение на емкостном элементе С непосредственно до коммутации u C ( 0 − ) (0_<->)> равно напряжению во время коммутации, и напряжению на емкостном элементе непосредственно после коммутации u C ( 0 + ) (0_<+>)> , так как невозможен скачок напряжения на конденсаторе:

Читать еще:  120 двигатель ваз технические характеристики

u C ( 0 − ) = u C ( 0 ) = u C ( 0 + ) (0_<->)=u_(0)=u_(0_<+>)>

При этом ток в конденсаторе изменяется скачкообразно.

Примечание [ править | править код ]

  1. t = 0 − > — время непосредственно до коммутации.
  2. t = 0 — непосредственно во время коммутации.
  3. t = 0 + > — время непосредственно после коммутации.

Начальные значения величин [ править | править код ]

Начальные значения (условия) — значения токов и напряжений в схеме при t = 0 .

Напряжения на индуктивных элементах и резисторах, а также токи, протекающие через конденсаторы и резисторы, могут изменяться скачком, то есть их значения после коммутации t = 0 + > чаще всего оказываются не равными их значениям до коммутации t = 0 − > .

Независимые начальные значения — это значения токов, протекающих через индуктивные элементы, и напряжений на конденсаторах, известные из докоммутационного режима.

Зависимые начальные значения — это значения остальных токов и напряжений при t = 0 + > в послекоммутационной схеме, определяемые по независимым начальным значениям из законов Кирхгофа.

Переходные процессы в двигателях.

Страницы работы

Содержание работы

1. Описание конструкции, системы и явления. Применение в работе электроподвижного состава.

Переходные процессы в двигателях

В отличии от нормальных электрических машин тяговые двигатели по условиям коммутационных процессов на коллекторе находятся в более тяжелых условиях. К ним относятся:

— значительные нагрузки по току;

— повышение напряжения свыше номинального;

— значительное повышение скорости вращения сверх номинальной, достигаемое в большинстве случаев ослабления поля;

— толчки напряжения, приложенного к двигателю, и т. п.

Все указанные обстоятельства накладывают некоторые ограничения на параметры тяговых двигателей и требуют тщательного анализа для предопределения работоспособности двигателя по допустимости искрения на коллекторе, возможности перекрытия по коллектору (кругового огня) и т. п. Особенно важно это для высоковольтных двигателей, а также для машин, работающих с большим ослаблением поля.

При работе на линии тяговый двигатель, получающий питание от контактной сети, подвержен непрерывным колебаниям напряжения. Эти колебания обусловлены меняющейся нагрузкой тяговой сети и иногда носят характер довольно резких толчков напряжения. Кроме того, в силу несовершенства контакта токоприемника с контактным проводом, могут иметь место так называемые отрывы токоприемника от контактного провода, приводящие к перерыву питания машины с последующим восстановлением напряжения.

Все переходные процессы связаны с изменением потока и тока двигателя и сопровождаются в ряде случаев бросками тока в двигателе, значительно превосходящими установившиеся значения. Такого рода броски тока являются следствием появления в массивных частях магнитопровода двигателя вихревых токов, существенно влияющих на его поток.

Коммутация двигателей при такого рода переходных процессах весьма осложняется, во-первых, из-за указанных бросков тока, и во-вторых, из-за влияния вихревых токов на поток добавочных полюсов.

Общий обзор конструкции ТЭД постоянного тока

К станине двигателя крепятся главные и дополнительные полюса с катушками. Станина двигателя имеет люки с крышками для осмотра коллектора и приливы для подвески к раме тележки. Две шапки моторно-осевых подшипников крепятся болтами к станине (по четыре болта на шапку). Шапки снабжены устройством для подачи смазки на вкладыши. Для входа и выхода вентилирующего воздуха в станине и подшипниковых щитах сделаны отверстия. Кожух зубчатой передачи крепиться к двигателю на приливах. Вал двигателя несет на себе стальной пакет якоря, имеющий вентиляционные каналы и пазы для обмотки, щеткодержатель, коллектор. Пластины коллектора стянуты между втулкой и нажимной шайбой. Щеткодержатели крепятся к торцевой стенке станины. Подшипники крепятся в подшипниковых щитах с крышками. На конци вала двигателя насажены шестерни (если двигатель имеет двустороннюю передачу). Все болтовые соединения крепления деталей двигателя предохранены от самоотвинчивания гроверными или лепестковыми шайбами.

Режим ослабления возбуждения

Подавляющее большинство современных ТЭД постоянного тока имеет последовательное (сериесное) возбуждение.

Регулирование скорости можно производить путем изменения возбуждения, а именно его уменьшением. Степень ослабления поля характеризуется коэффициентом в=Iв/Iя. Минимальное допускаемое значение коэффициента ослабления возбуждения – 0.33.

При ослаблении поля двигателя, питаемого от контактной сети, путем шунтирования обмотки возбуждения, этот шунт обязательно должен включать в себя элемент индуктивности (так называемый индуктивный шунт).

Если бы шунт имел чисто активное сопротивление, то при переходном процессе большая часть тока направилась бы в этот шунт, минуя обмотку возбуждения, имеющую большое индуктивное сопротивление. В результате машина оказалась в режиме резкого ослабления поля, что могло бы привести к перекрытию по коллектору (явление кругового огня). Поэтому применяя чисто активное сопротивление для шунтирования катушек главных полюсов допускается только в тех случаях, когда в системе питания заведомо исключаются толчки напряжения (питание от собственного генератора и т. п.).

2. Формулировка инженерной задачи.

Под переходными процессами в силовых цепях ЭПС понимают режимы, возникающие в результате нестационарных, непереодических возмущений. Изучение переходных режимов позволяет с достаточной полнотой определить требования к отдельным аппаратам и машинам, входящим в электрические цепи локомотива. Удовлетворение этих требований сокращает трудоемкость доводки электрооборудования и сроки внедрения новых типов ЭПС в производство.

При кратковременном отрыве токоприемника от контактной сети происходит резкий скачек тока в цепи тягового электродвигателя. Для возможности оценки коммутационных условий при таком переходном процессе требуется знание зависимостей изменения по времени тока двигателя и его потока.

Задачей инженерного расчета является проверка максимальных (критических) значений тока двигателя ТЛ-2К электровоза ВЛ10. Решение поставленной задачи производится с применением компьютерной системы PC MATLAB.

3. Эквивалентная расчетная схема, описание, задание параметров.

Паспортные данные двигатели ТЛ-2К электровоза ВЛ-10.

Uдн=1500 В – номинальное напряжение двигателя;

Iдн=480 А – номинальный ток двигателя;

n=790 об/мин – номинальная частота вращения двигателя;

Rя=0.035 Ом – сопротивление обмоток якоря;

Rдп+ Rко=0.015Ом – сопротивление дополнительных полюсов и компенсационной обмотки;

Rв=0.03 Ом – сопротивление обмотки возбуждения;

Wв=19 – число витков полюсной катушки;

2p=6 – число полюсов;

2a=6 – число параллельных ветвей обмотки якоря;

N=1050 – общее число проводников;

Q=1.25 – коэффициент рассеяния главных полюсов;

So=0.07 м – толщина остова;

ho=0.62 м – осевой размер остова;

Lм=0.56 м – средняя длина магнитной цепи между главными полюсами;

Uc=3000 В — напряжение контактной сети;

в=0.5 – коэффициент ослабления возбуждения;

Rш=2* Rв*в/(1-в)=0.06 Ом – сопротивление шунта;

Lа=0.003 Гн – индуктивное сопротивление обмотки якоря;

Lш=0.0045 Гн — индуктивное сопротивление шунта;

Lв=(Q-1)*2*Pв* Wв*dФ/dIв=0.0038 Гн — индуктивное сопротивление обмотки возбуждения;

Кф=dФ/dIв – коэффициент формы;

Gвх=yo/32*( So*Lм/ ho)=14127 1/Ом – вихревая проводимость;

C=284.1 – приведенный конструкционный коэффициент обмоток.

4. Система дифференциальных уравнений, составленных по законам для электрических цепей (Кирхгофа, Ленца), по построенной схеме.

Система дифференциальных уравнений составляется по законам Кирхгофа:

Uc=2*C*V*Ф+2*Rя*Iя+2*Lя*d Iя/dt+2*Rв*Iв+2* Lв*d Iв/dt+2*Pв*Wв*dФ/dt;

2*Rв*Iв+2* Lв*d Iв/dt+2*Pв*Wв*dФ/dt= Rш*Iш+Lш*d Iш/dt;

Учитывая цепь намагничивания и вихревые токи :

Uc=2*C*V*Ф+2*Rя*Iя+2*Lя*d Iя/dt+2*Rв*Iв+2* Lв*d Iв/dt+2*Pв*Wв*dФ/dt

2*Rв*Iв+2* Lв*d Iв/dt+2*Pв*Wв*dФ/dt= Rш*Iш+Lш*d Iш/dt

Ф+ gвих*kф/ Wв* dФ/dt=f(Iвих).

5. Формулировка математической задачи. Приведение системы дифференциальных уравнений к каноническому виду. Начальные условия.

Электромагнитные процессы в электрических цепях протекают значительно быстрее по сравнению с процессом изменения скорости ЭПС, поскольку двигатель сцеплен с большими инерционными массами и за это время скорость экипажа не может существенно измениться. Поэтому при коммутации ТЭД можно считать скорость движения ЭПС постоянной, равной заданному значению, и уравнение равновесия моментов на валу ТЭД можно не рассматривать.

Приведем систему обыкновенных дифференциальных уравнений к каноническому виду, то есть к системе дифференциальных уравнений, разрешенных относительно производных. Учитывая, что Iя= Iв+ Iш, получим:

График повторно кратковременного режима работы двигателя

Повторно-кратковременный режим S3

3. Повторно-кратковременный режим S3 — когда кратковременные периоды работы двигателя tр чередуются с периодами отключения двигателя (паузами) tп, причем за период работы tp превышение температуры не успевает достигнуть установившихся значений, а за время паузы части двигателя не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Общее время работы двигателя в повторно-кратковременном режиме разделяется на периодически повторяющиеся циклы продолжительностью
tц = tр+tп

При повторно-кратковременном режиме работы график нагревания двигателя имеет вид пилообразной кривой (рис. 2.11, г). При достижении двигателем установившегося значения температуры перегрева, соответствующего повторно-кратковременному режиму τуст.к, температура перегрева двигателя продолжает колебаться от τmin до τmax. При этом τуст.к меньше установившейся температуры перегрева, которая наступила бы, если режим работы двигателя был продолжительным (τуст.к τуст). Примерами повторно-кратковременного режима являются работа электроприводов лифтов, подъемных кранов, экскаваторов и других устройств, для которых характерна цикличность (чередование периодов работы с паузами). При этом продолжительность цикла tц = tр+tп не должна превышать 10 мин.

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения, %,

Действующим стандартом предусмотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного режима ПВ= 100 %). В условном обозначении повторно-кратковременного режима указывают величину ПВ, например, S3 — 40%.

При переводе двигателя из продолжительного режима (ПВ = 100%) в повторно-кратковременный режим мощность двигателя, по сравнению с его мощностью в продолжительном режиме, может быть увеличена: при ПВ = 60% на З0%, при ПВ = 40% на 60%, при ПВ = 25% — в 2 раза, при ПВ = 15 % — в 2,6 раза.

Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. В каталогах на двигатели, предназначенные для работы в каком-либо из этих режимов, указаны номинальные данные, соответствующие режиму работы.

Помимо рассмотренных трех основных режимов, стандартом предусмотрены еще и дополнительные режимы:повторно-кратковременный режим S4 с частыми пусками, с числом включений в час 30, 60, 120 или 240;

Советуем изучить — Тест. строение атома. элементарные частицы. изотопы

повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла;

перемежающийся режим S6 с частыми реверсами и электрическим торможением;

перемежающийся режим S7 с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;

перемежающийся режим S8 с двумя и более разными частотами вращения.

Режим работы электродвигателей и выбор их мощности из условий нагрева

В производственных условиях нагрузка на двигатель зависит от величины нагрузки механизма и характера изменения ее во времени.

Закономерность изменения статической нагрузки во времени обычно изображается в виде диаграмм, которые называются нагрузочными диаграммами механизма. На основании нагрузочных диаграмм механизма строятся нагрузочные диаграммы двигателя, в которых учитываются статистические и динамические нагрузки.

Так как нагрев двигателей в основном происходит за счет потерь электроэнергии в обмотках двигателя, а при различных нагрузках величина тока в обмотках различна, то и температура обмоток двигателя будет зависеть от нагрузочных диаграмм.

Нагрузочные диаграммы электродвигателей делятся: по характеру изменений величины нагрузки во времени— на диаграммы с постоянной и переменной нагрузкой (рис. 5.4);

по продолжительности нагрузки — на диаграммы с продолжительной, кратковременной, повторно-кратковременной и перемежающейся нагрузкой.

В соответствии с таким делением нагрузок принято различать четыре основных режима работы двигателей с постоянной и переменной нагрузкой: продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный, перемежающийся.

Продолжительным режимом работы электродвигателя (обозначение по ГОСТу — 51) называется такой режим, при котором период нагрузки без отключения может продолжаться как угодно долго, но не менее времени» необходимого для достижения электродвигателем установившейся температуры при неизменной температуре окружающей среды.

Номинальной мощностью электродвигателя называется такая постоянная мощность на валу в продолжительном режиме, при которой установившаяся температура нагрева ту будет равна допустимой тл.

Часовой (получасовой) мощностью электродвигателя называется такая постоянная величина длительной мощности на валу двигателя, при которой температура нагрева двигателя достигает допустимую в течение часа (получаса) работы.

При продолжительном режиме работы с постоянной нагрузкой очевидно, что поминальная мощность двигателя РдВ равна мощности нагрузки Р (см. рис. 5.4, а), т. е. Рдв «= Р.

При продолжительном режиме работы с переменной нагрузкой (рис. 5.4, б) целесообразно решение о величине мощности свести к первому случаю путем нахождения такой величины эквивалентной нагрузки Рэкв, которому соответствовали бы потери мощности, равные по величине потерям при заданном графике нагрузки.

Величина эквивалентного тока экв вычисляется по формуле

Так как в электродвигателях постоянного тока параллельного возбуждения и асинхронных (при установившихся режимах работы) магнитный поток постоянен, а Р=М, то для вычисления мощности можно использовать диаграммы моментов и мощностей.

По результатам расчета в каталогах выбирают электродвигатель ближайшей большей мощности, а затем проверяют его на перегрузочную способность. При проверке должно быть соблюдено условие: для электродвигателей постоянного тока

Для электродвигателей, пускаемых в ход под нагрузкой, проверяется отношение величины пускового момента выбранного двигателя к величине пускового момента, требуемого по диаграмме нагрузок. Если это отношение будет больше единицы, то выбранный двигатель удовлетворяет условиям пуска.

Кратковременным режимом работы электродвигателя с длительностью периода неизменной поминальной нагрузки 10, 30, 60, 90 мин (обозначение по ГОСТу — 52) называется такой режим, при котором в период нагрузки температура электродвигателя не достигает установившейся Ту, а за период паузы снижается до температуры окружающей среды (рис. 5.5, а).

В таком режиме работают электродвигатели в системах автоматики, на стрелочных переводах, в металлургических станках и т. д.

Расчет мощности электродвигателей производится так же, как и при продолжительном режиме работы, а выбор двигателей — по каталогам двигателей для кратковременного режима с учетом длительности периода неизменной нагрузки.

При выборе двигателей для кратковременной работы по каталогам двигателей для продолжительной работы учитывают только перегрузочную способность двигателей, поэтому мощность двигателя вычисляют по формуле

Повторно-кратковременным режимом работы электродвигателя называется такой режим, при котором период нагрузки чередуется с периодом остановки (отключения). При этом длительность работы не превышает 10 мин. За период работы температура нагрева двигателя не достигает установившегося значения, а за период паузы не успевает снизиться до первоначальной (рис. 5.5, б).

Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя характеризуется относительной продолжительностью включения, числом включений в час, коэффициентом инерции.

Относительная продолжительность включения (ПВ) — это коэффициент, показывающий длительность периода работы электродвигателя от времени цикла в процентах.

Коэффициент инерции (F1)—это отношение суммы приведенного к валу двигателя момента инерции приводимого механизма и момента инерции ротора двигателя к моменту инерции двигателя.

В зависимости от величины ПВ, F1 и частоты включения повторно-кратковременные режимы подразделяются на:

а) повторно-кратковременный режим с относительной продолжительностью включений 15, 25, 40 и 60% и продолжительностью цикла 10 мин (обозначается — S3);

б) повторно-кратковременный режим с частыми пусками с продолжительностью включения 15, 25, 40 и 60% при F1, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0, и числе включений в час 30, 60, 120, 240 (обозначается S4);

в) повторно-кратковременный режим с электроторможением, с продолжительностью включения 15, 25, 40 и 60% при F1, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0 (обозначается — S5).

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели подъемных кранов, лифтов, добычных и подготовительных комбайнов.

Если ПВ > 60% — режим считается продолжительным, если ПВ

Продолжительность включения, %: ПВ=100(Д+ N+ F)/(D+ N + F + К).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60%; число включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции равном 1,2;. 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.

Режимы работы электрических машин

Режим работы электрической машины — это установленный порядок чередования периодов, характеризуемых величиной и продолжительностью нагрузки, отключений, торможения, пуска и реверса во время ее работы.

Режимы работы электродвигателей в электроприводах различных рабочих машин разнообразны и определяются технологическими процессами, реализуемыми этими рабочими машинами. Для иллюстрации этих режимов работы используют нагрузочные диаграммы.Такая диаграмма представляет собой графически выраженную зависимость параметра, характеризующего нагрузку приводного двигателя (мощности Р, момента М или силы потребляемого тока I) от продолжительности t отдельных этапов, составляющих время работы электропривода. В действительности нагрузочная диаграмма двигателя может иметь вид графика любой формы: прямой горизонтальной линии, если нагрузка двигателя в рассматриваемый отрезок времени не изменялась, либо кривой линии с плавным переходом от одного уровня нагрузки к другому, если нагрузка изменялась. Плавность перехода уровней нагрузки обусловлена инерционностью процессов в электроприводе. Для упрощения расчета требуемой мощности двигателя криволинейный график нагрузочной диаграммы разбивают на прямолинейные участки, в пределах которых нагрузка условно остается неизменной (рис. 2.10). Чем больше участков с различной нагрузкой, тем меньше ошибка такой замены, но тем сложнее последующие расчеты.

Согласно действующему стандарту ГОСТ 183—74 существует три основных режима работы двигателей, различающиеся характером изменения нагрузки.

Продолжительный режим S1

1. Продолжительный режим S1 — когда при неизменной номинальной нагрузке Рном работа двигателя продолжается так долго, что температура перегрева всех его частей успевает достигнуть установившихся значений τуст (тау установившееся).

Различают продолжительный режим с неизменной нагрузкой Р = const (рис. 2.11, а) и продолжительный режим с изменяющейся нагрузкой (рис.2.11, б). Например, электроприводы насосов, транспортеров, вентиляторов работают в продолжительном режиме с неизменной нагрузкой, а электроприводы прокатных станков, металлорежущих станков и т.п. работают в продолжительном режиме с изменяющейся нагрузкой.

Режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей – это определенный порядок чередования периодов, который характеризуется:

  • продолжительностью и величиной нагрузки;
  • условиями охлаждения;
  • частотой пуска и отключений;
  • частотой реверса;
  • соотношениями потерь в периоды установившегося движения и пуска.

Так как существует множество режимов, выпуск двигателей для каждого из них нецелесообразен, поэтому серийные двигатели проектируются согласно ГОСТ для работы в восьми номинальных режимах. Номинальные данные содержатся в паспорте электродвигателя. Оптимальное функционирование агрегата гарантируется при его эксплуатации при номинальной нагрузке и в номинальном режиме.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector