Студопедия — ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО МОЩНОСТИ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО МОЩНОСТИ






5.3.1. Основные условия выбора электродвигателя по мощности

От правильного выбора электрического двигателя по мощности зависят надежность работы электропривода и его энергетические показатели в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда нагрузка двигателя сущест­венно меньше номинальной, он недоисполь­зуется по мощности, что свидетельствует об излишних капитальных вложениях, его КПД и коэффициент мощности заметно снижаются.

Если же нагрузка на валу двигателя превышает номинальную, то это, естественно, приводит к росту токов в его обмотках, а значит, и потерь мощности выше соответствующих номинальных значений, вследствие чего температура двигателя может превысить допустимую величину. Рост температуры выше определенных значений прежде всего приводит к снижению электрической проч­ности электроизоляционных материалов вслед­ствие изменения их физико-химических свойств, что связано с опасностью пробоя изоляции обмоток и выходом двигателя из строя. В связи с этим одним из критериев выбора двигателя по мощности является температура его обмоток.

Задача выбора электродвигателя по мощ­ности осложняется тем обстоятельством, что нагрузка на его валу в процессе работы, как правило, изменяется во времени, вслед­ствие чего изменяются также потери мощ­ности и соответственно температуры двига­теля. Если при этих условиях выбрать двигатель таким образом, чтобы его номи­нальная мощность была равна наибольшей мощности нагрузки, то в периоды снижения нагрузки он будет недоиспользован по мощ­ности. Очевидно также, что недопустимо выбирать номинальную мощность двигателя равной минимальной мощности нагрузки.

Для обоснованного решения вопроса выбора электродвигателя по мощности необ­ходимо знать характер изменения нагрузки электропривода во времени, т. е. зависимость от времени, мощности или момента электро­привода. Для рабочих машин, работающих в циклическом режиме, строится нагрузочная диаграмма, представляющая собой зависи­мость нагрузки электропривода от времени в течение рабочего цикла.

Зависимость изменения нагрузки от вре­мени позволяет судить об изменениях потерь в электродвигателе, что в свою очередь дает возможность оценить его температуру при известном характере процесса его на­грева.

Такой подход позволяет выбрать дви­гатель таким образом, чтобы его максималь­ная температура, точнее, максимальная тем­пература изоляции обмоток не превышала допустимого значения. Это условие является одним из основных для обеспечения надеж­ной работы электропривода в течение всего срока его эксплуатации.

Второе условие выбора двигателя за­ключается в том, что его перегрузочная способность должна быть достаточной для устойчивой работы электропривода в периоды максимальной нагрузки.

5.3.2. Нагрев и охлаждение электродвигателей

Процесс нагрева и охлаждения электро­двигателя рассматривается при следующих допущениях: двигатель считается сплошным однородным телом, обладающим бесконечно большой теплопроводностью; теплота, отда­ваемая в охлаждающую среду, пропорцио­нальна первой степени разности температур двигателя и охлаждающей среды — превы­шению температуры; температура охлаждаю­щей среды постоянна; тепловые потери, теплоемкость двигателя и коэффициент теп­лоотдачи не зависят от температуры двига­теля.

При указанных условиях процесс на­грева и охлаждения двигателя описывается следующим дифференциальным уравнением:

Аτ+Cdτ/dt=∆Pт (5.1)

где τ —превышение температуры — разность между температурой двигателя или его части и температурой охлаждающей среды, °С; ∆РТ — мощность тепловых потерь, Вт; А — теплоотдача — количество теплоты, переда­ваемой охлаждающей среде за 1 с при пре­вышении температуры на 1 °С, Дж/ (°С∙с) или Вт/°С; С — теплоемкость двигателя — количество теплоты, необходимой для повы­шения температуры двигателя на 1 °С, Дж/°С.

Превышение температуры двигателя при его нагреве (охлаждении) в случае ∆РТ=const происходит по экспоненциальному закону с постоянной времени нагрева

Тн = С/А. (5.2)

При этом установившееся превышение температуры

τуст = ∆Рт/Л. (5.3)

На рис. 5.3 показаны диаграммы на­грузки, мощности тепловых потерь и изме­нения превышения температуры для двух

Рис. 5.3. Диаграммы момента М, мощности теп­ловых потерь ∆Рт и превышения температуры τ при неизменной (а) и меняющейся (б) нагрузках.

случаев: рис. 5.3, а — нагрузка и мощ­ность потерь постоянны, причем длитель­ность действия нагрузки значительно пре­вышает (3—4)ГН; рис. 5.3, б — нагрузка при­вода изменяется ступенчато, причем время действия каждой из нагрузок tpi «TH. В первом случае кривая τ(t) представляет собой экспоненту, практически достигающую установившегося значения, во втором слу­чае — ломаную линию, на каждом из участ­ков которой кривая τ(t) не достигает уста­новившегося значения.

Выбор двигателя необходимо осуще­ствить таким образом, чтобы в процессе его эксплуатации соблюдалось условие τmax ≤ τдоп,где τmдоп — допустимое превышение температуры для изоляции двигателя, кото-

Таблица 5.14. Классы нагревостойкости изоляции электродвигателей



 

 

 


рое определяется классом нагревостойкости последней. В табл. 5.14 приведены в соот­ветствии с ГОСТ 8865-70 (СТ СЭВ 782-77) значения Qдоп — предельно допускаемой тем­пературы электроизоляционных материалов, применяемых при изготовлении электриче­ских машин. При указанных температурах изоляции обеспечиваются технико-экономически целесообразные сроки службы элек­трооборудования в случае работы последнего в нормальных для данного вида оборудова­ния эксплуатационных условиях. Для элек­тродвигателей имеется в виду работа в воз­душной среде при температуре не более 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м. Очевидно,

В случае постоянной нагрузки при ее длительности tp > (3÷4) Тн


Федеральное агентство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 







Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 812. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Вопрос. Отличие деятельности человека от поведения животных главные отличия деятельности человека от активности животных сводятся к следующему: 1...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Эндоскопическая диагностика язвенной болезни желудка, гастрита, опухоли Хронический гастрит - понятие клинико-анатомическое, характеризующееся определенными патоморфологическими изменениями слизистой оболочки желудка - неспецифическим воспалительным процессом...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия