Мета: навчитися вибирати потужність двигуна для різних видів навантаження.
Перевірка двигунів по нагріванню в тривалому режимі роботи може проводитися методом середніх втрат. Нехай навантажувальна діаграма носить циклічний характер і має вигляд, представлений на малюнку 7. У такому разі кількість тепла, запасеної на початку циклу, не відрізняється від кількості тепла, запасеного в двигуні в кінці циклу, тобто все виділилося за цикл тепло відводиться в навколишнє середовище:
Середня за цикл потужність втрат пропорційна середній температурі перегріву. Для номінального режиму
# 8710; РН - номінальна потужність втрат, що дорівнює
де РН - номінальна потужність двигуна;
# 951; Н - номінальний ККД двигуна;
# 964; Н = # 964; ДОП - номінальна (допустима) температура перегріву двигуна.
Порівнюючи (12.1) і (12.2), приходимо до формулювання методу середніх втрат. Якщо середня за цикл потужність втрат не перевищує номінальну потужність втрат (# 8710; РСР ≤ # 8710; РН), то середня температура перегріву не перевищує допустиму ( # 964; СР ≤ # 964; Н = # 964; ДОП). Послідовність перевірки наступна. Для кожного рівня навантаження двигуна (рисунок 15.1) по кривій # 951; (М) визначимо значення ККД # 951; i. обчислимо потужність Pi = Mi # 969; i і визначимо втрати
Потім обчислимо середні втрати
(В прикладі n = 3) і порівняємо їх з # 8710; РН. визначеними за (15.3). якщо # 8710; РСР ≤ # 8710; РН. двигун обраний правильно. Якщо виявиться, що # 8710; РСР> # 8710; РН. двигун буде перегріватися, що неприпустимо. Якщо ж # 8710; РСР « # 8710; РН. двигун буде погано використаний по нагріванню. В обох випадках необхідно вибрати іншу потужність двигуна, перебудувати навантажувальну діаграму і знову провести перевірку.
Якщо в розпорядженні розраховувача в результаті побудови навантажувальної діаграми є криві струму I (t). перевірку двигуна по нагріванню можна провести без обчислення втрат, використовуючи метод еквівалентного струму.
Втрати в ЕД можна розглядати як суму постійних втрат k. що не залежать від навантаження і змінних втрат I 2 R, цілком визначаються навантаженням
До постійних втрат відносяться механічні, вентиляційні та втрати в сталі, які залежать від напруги, швидкості і т.п. і практично не залежать від навантаження.
Назвемо еквівалентним струмом такої незмінюється за величиною струм, при роботі з яким в електричному двигуні виділяються втрати, рівні середнім втратам при змінному графіку навантаження, тобто
Середня потужність втрат за цикл при змінному графіку навантаження двигуна і тривалому режимі роботи
Висловивши втрати на кожній ділянці графіка через постійну і змінну складові і замінивши середні втрати їх значенням через еквівалентний струм, отримаємо
Відкривши дужки і згрупувавши постійні і змінні втрати, отримаємо
звідки еквівалентний струм при змінному графіку навантаження
або, в загальному випадку
Обчислений таким чином струм зіставляється з номінальним струмом обраного двигуна, і при IЕКВ ≤ IН двигун задовольняє умовам нагріву.
Якщо магнітний потік ЕД в циклі постійний, то, з огляду на, що М = cI. який обчислюється за формулою
Умова перевірки по нагріванню - мекв ≤ МН.
При навантажувальної діаграмі, заданої у вигляді графіка потужності, і при роботі ЕД з постійним потоком і практично постійною швидкістю, можна використовувати метод еквівалентної потужності, що обчислюється, як
У цьому випадку умова перевірки по нагріванню - реквієм ≤ РН.
Для перевірки двигунів по нагріванню в повторно - короткочасному режимі (ПКР) роботи іспользуетсяпонятіе відносної тривалості включення (ПВ) - відношення суми часу роботи двигуна до часу циклу
Для роботи в ПКР використовуються спеціальні серії електродвигунів. Стандартом встановлені п'ять значень ПВ: 15, 25, 40, 60 і 100%, для яких завод - виробник визначає номінальну потужність, струм і т.п. і дає ці величини в каталогах. Нам залишається привести реальний графік до ідеального, стандартному, привівши еквівалентний робочий струм при заданій ПВ I # 949; до робочого струму при найближчому при стандартному значенні ПВ I # 949; C
Отриманий таким чином робочий струм I # 949; C, приведений до стандартного значенням ПВ, зіставляється з номінальним струмом двигуна при тому ж значенні # 949; С і якщо I # 949; C, ≤ IН, то двигун задовольняє вимогам нагрівання.
Двигуни, що працюють в короткочасному режимі (КР), зазвичай недовикористані в тепловому відношенні, тому їх вибір і перевірка проводиться за перевантажувальної здатності. Якщо ЕД вибирається з серії, спеціально призначеної для роботи в КР, то приводять реальну навантажувальну діаграму до розрахункової і порівнюють отримані величини (струм, момент) з зазначеними в каталозі для даного розрахункового режиму.