www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

sect; 8. 2. Нагрев и охлаждение электродвигателей

Теория нагрева и охлаждения электродвигателей весьма сложна из-за неоднородности материала, неодинаковости теплоотдачи и пр. Поэтому для практической ориентировки в вопросах нагрева и охлаждения электродвигателей рассмотрим лишь нагрев и охлаждение электродвигателей, допустив следующие упрощения: а) электродвигатель рассматривается как однородное сплошное тело, обладающее одинаковой теплоемкостью по всему объему и одинаковой теплоотдачей по всей поверхности; б) теплоемкость и теплоотдача электродвигателя не зависят от температуры окружающей среды; в) передача тепла происходит за счет конвекции и теплопроводности.

С учетом допущений выражение для изменения температуры электродвигателя выводится из уравнения теплового баланса:

Qdt = Cdi Н- Aidt, (8.4)

где Q- количество тепла, выделившееся в электродвигателе за единицу времени, дж/сек; С - теплоемкость электродвигателя, т. е. количество тепла, необходимое для повышения его температуры на 1 deg;С, дж/град; А - теплоотдача электродвигателя, т. е. количество тепла, рассеиваемое его поверхностью в одну секунду при разности температуры электродвигателя и окружающей среды в ГС, дж1град сек; \ т: - перегрев электродвигателя над температурой окружающей среды, град. Решение дифференциального уравнения (8.4) позволяет установить характер изменения температуры перегревания электродвигателя в зависимости от времени, т. е. т =/(0-Уравнение (8.4), записанное в симметричной форме.

Величина--д-= Гц имеет размерность времени

градсек ~ ) называется постоянной времени нагрева Электродвигателя.

Введя эту постоянную в (8.5), получим:

+Тн = 7н-7йт- (8.6)



При = со перегрев машины равен установившемуся значению iiycT- Из (8.6)

Указанное соотношение показывает, что повышением теплоотдачи, т. е. улучшением условий вентиляции электродвигателя, можно пропорционально уменьшить его перегрев.

Проинтегрировав (8.6) и учитывая (8.7), получим:

t

ike laquo; + Vt- (8-8)

Постоянная интегрирования определяется из начальных условий: при = 0 т:=-т: а, подстановка которых дает

k - нач уст-

После подстановки k в (8.8) получим в окончательном виде уравнение перегрева электродвигателя

= ? ач е +Vt U-e). (8.9)

При Гует gt; нач происходит нагрев электродвигателя. Если i: a,j = о, то уравнение процесса нагрева электродвигателя получит следующий вид:

. = т(1-е~ laquo;)- (8-10)

При i:ycx lt; тнач происходит х)хлаждение электродвигателя. Если т:у .= 0, то охлаждение происходит до температуры окружающей среды, при этом

- = -наче (8.11)

Кривые нагревания и охлаждения электродвигателя представлены на рис. 8.1 и 8.2. Уравнения нагрева и охлаждения электродвигателя и приведенные графики показывают, что процессы нагревания и охлаждения электродвигателя носят экспоненциальный характер. Длительность этих процессов определяется при прочих равных условиях постоянной времени нагрева.

Если в (8.10) и (8.11) принять t = Т, то при нагреве i: = 0,632 iiycT, при охлаждении = 0,368 1:нач- Следовательно, постоянная времени нагрева определяется как время, в течение которого перегрев электродвигателя достигает при нагревании 0,632 Тусх, а при остывании 0,368 1:нач-

Физический смысл постоянной времени нагревания можно установить, выразив ее величину следующим образом:

С Стуе Cjye

и А Лтуст Q



Следовательно, величина Гц есть то время, в течение которого перегрев электродвигателя достигает Туст при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду.

Из (8.12) видно, что постоянная времени нагревания зависит от теплоотдачи А, т. е. в значительной степени - от охлаждения двигателя. Поэтому при определении мощности электродвигателя следует учитывать изменение условий вентиляции при переменной скорости вращения. Постоянная времени нагревания в каталожных данных электродвигателей не указывается.


уст


Рис. 8.1. Кривые нагрева двигателя

Рис. 8.2. Кривые охлаждения двигателя

Температуру электродвигателя можно считать установившейся примерно через время /=(4-5)Гц, если за 1 ч работы она повышается не более чем на ГС. Значение постоянной времени нагревания небольших асинхронных электродвигателей открытого типа мощностью до 10 кет составляет 20-30 мин. У обдуваемых двигателей закрытого типа при тех же мощностях она в 2-ьЗ раза больше. У асинхронных электродвигателей мощностью- в несколько десятков киловатт постоянная времени нагревания у электродвигателей открытого типа составляет 1--2 ч, у электродвигателей закрытого типа - 2--4 ч.

sect; 8. 3. Режимы работы электроприводов

Электроприводы различных производственных механизмов работают либо с постоянной, либо с меняющейся во времени нагрузкой, что отражается на характере нагревания и охлаждения электродвигателей и методике выбора их- мощности.

По условиям нагревания и охлаждения электродвигателей различают три основных режима: длительный, кратковременный и повторно-кратковременный.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130