Навантажувальні діаграми та режими роботи двигунів
Закони нагріву двигунів були розглянуті для випадків, коли статичне навантаження двигуна з часом залишалося незмінним і перевищення температури досягало усталеного значення. При охолодженні двигуна температура змінювалася до температури навколишнього середовища. У дійсності статичне навантаження двигуна в процесі роботи не завжди постійно і змінюється при зміні технологічних параметрів робочої машини.
Для врахування різноманітних умов, які змінюють статичне навантаження двигунів, розраховують і будують навантажувальні діаграми, що представляють собою графік зміни в часі значень потужності або моменту. Основними величинами для розрахунку навантажувальних діаграм є статична потужність Рст або момент Мст на кожному етапі роботи робочої машини (виробничого механізму). Залежність Рст і Мст від часу роботи t робочої машини називається навантажувальною діаграмою робочої машини [Рст (t), Мст (t)]. Формули для розрахунку потужності та моменту виробничих механізмів наводяться в спеціальній літературі. На підставі навантажувальної діаграми механізму визначається попередня розрахункова потужність двигуна.
Навантажувальна діаграма електроприводу характеризує залежність обертового моменту, струму або потужності двигуна в часі. При побудові навантажувальних діаграм електроприводів враховуються особливості спільної роботи двигунів і виконавчих механізмів. Для цього необхідно знать характер зміни моменту опору робочої машини та закони протікання перехідних процесів в електроприводах.
|
|
|
Побудова навантажувальної діаграми електропривода обов'язкова для остаточного визначення потужності двигуна тому, що тільки за допомогою діаграми можна виявити дійсні умови його роботи.
Наявність в електроприводі при перехідних процесах динамічних моментів, а отже, збільшеного проти номінального значення струму викликає збільшення втрат і, як наслідок, підвищення температури двигуна. Це особливо помітно в двигунах, які відносно часто знаходяться в перехідних режимах.
Для багатьох електроприводів, які тривало працюють (tроб >> Тнагр) з постійним навантаженням і кутовою швидкістю, можна не враховувати додаткові втрати енергії при пуску і гальмуванні. У цьому випадку Р(t) = Рст = const і М(t) = Мст = соnst. Тоді залежність потужності двигуна в часі можна представити величиною постійною або в осях Р, t — горизонтальною прямою лінією (рис. 8.3, а). Нагрів двигуна при такій навантажувальній діаграмі здійснюється за законами, розглянутими у цій лекції, до усталеного значення tу.
Для кожної робочої машини характерна власна навантажувальна діаграма, яка визначається умовами її роботи. Ці навантажувальні діаграми обумовлюють різні режими електроприводів. Для більш точних розрахунків і вибору двигунів за потужністю довільні навантажувальні діаграми зводяться до діаграм, що класифікуються на вісім номінальних режимів і позначаються S1 – S8.
|
|
|
Тривалий номінальний (S1) – режим роботи двигуна (або перетворювача) з незмінним навантаженням, яке триває стільки часу, що перевищення температури всіх його частин досягають усталених значень. Графік Р (t), представлений на рис. 8.3, а, ілюструє режим S1.
Короткочасний номінальний (S2) — режим, при якому періоди роботи двигуна з незмінним навантаженням чергуються з періодами його відключення (зупинки); при цьому періоди роботи не настільки тривалі, щоб перевищення температури могли досягти усталених значень, а періоди зупинки настільки тривалі, що всі частини його охолоджуються до температури навколишнього середовища (рис. 8.3, б). Для даного режиму рекомендуються тривалості робочого періоду tроб 10, 30, 60, 90 хв.
Якщо електропривод у короткочасному режимі роботи з яких-небудь причин буде працювати більш тривало, чим tроб, то перевищення температури двигуна досягне значення tу, більшого за допустиме tдоп, що призведе до скорочення терміну служби ізоляції або її вигоряння.
|
|
|
Повторно-короткочасний номінальний (S3) — режим роботи двигуна, при якому короткочасні періоди tроб (робочі періоди) з незмінним навантаженням чергуються з періодами відключення t0 (паузами), причому як робочі періоди, так і паузи не настільки тривалі, щоб перевищення температури всіх частин двигуна могли досягти усталених значень (рис. 8.3, в). У цьому режимі роботи без врахування впливу пускових втрат тривалість робочого циклу Тц не перевищує 10 хв. При великому числі циклів перевищення температури двигуна в робочі періоди може досягати допустимого значення tдоп, але не перевищувати його.
Повторно-короткочасний режим роботи характеризується відносною тривалістю вмикання:
(8.6)
де tроб — час роботи; Тц — час циклу; t0 — час відключеного стану.
Відносну тривалість вмикання часто виражають у відсотках:
(8.6а)
Нормовані значення відносної тривалості вмикання — 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; або у відсотках — 15, 25, 40, 60.
Тривалий режим роботи відповідає ТВ = 100%.
Електроприводи, які працюють у повторно-короткочасному режимі, дуже розповсюджені. До них відносяться крани, ліфти, екскаватори, підйомно-транспортні пристрої. Цей режим має місце для токарних, свердлильних, шліфувальних та інших верстатів.
|
|
|
Режими S1 — S3 є зараз основними. Номінальні дані двигунів у цих режимах вводяться в паспорт і каталоги.
Режими S4 — S8 уточнюють основні та допомагають спростити навантажувальні діаграми довільних режимів. Так, представлений на рис. 8.3, г графік Р(t) відноситься до перемежованого режиму S6, при якому періоди роботи з tроб чергуються з періодами холостого ходу двигуна tроб.х. При цьому в періоди роботи і холостого ходу величина t не досягає усталеного значення і максимальне його значення не перевищує tдоп.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 2362; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!