Проверка выбранного двигателя на перегрузку при снижении напряжения

 

Проверка сводится к проверке условия, что максимальный момент двигателя при снижении напряжения (10%) будет не меньше момента сопротивления на валу. Это условие может быть записано в виде:

 

                                                           (3.1)

 

Подстав численные значения, и заданное преподавателем падение напряжения в 10%, в формулу (4.1), получим:

,2 < 2,43

Условие выполняется, значит, двигатель будет работоспособен при снижении напряжения в питающей сети на 10%, по результатам дополнительной проверки допустимо падение до 36%.

Таким образом, выбранный двигатель удовлетворяет всем поставленным условиям.

 

Расчет теплового состояния асинхронного двигателя

 

Непосредственный расчет теплового режима электрической машины представляет собой сложную многофакторную задачу, решить которую можно лишь при детальном конструктивном расчете. В данной работе рассмотрим этот вопрос с качественной стороны, введя ряд допущений.

Одним из таких допущений будет представление АД однородным телом с равномерно распределенными внутри его объема источниками тепла, которыми являются потери. Процесс нагревания такого тела описывается уравнением:

 

                                               (4.1)

 

Если принять установившееся превышение температуры в номинальном режиме равным допустимому для данного класса термостойкости изоляции, то для любого иного режима:

 

                                                                       (4.2)

                                                 (4.3)

За начальное превышение температуры каждой ступени, включая паузу, следует принимать конечное превышение, рассчитанное в конце предыдущей ступени.

По формуле (4.2) рассчитываем установившуюся температуру на ступени. Результаты расчётов приведены в таблице 3.

Пример расчёта для первой ступени:

 

Таблица 3 - Установившееся превышение температуры на ступени

i	1	2	3	4	5
,°С36,351,1102,942,830

 

По формуле (4.1) рассчитываем реальное превышение температуры, результаты расчёта приведены в таблице 4.

Пример расчёта первого цикла для каждой ступени:

 

Таблица 4 - Реальное превышение на АД j-цикл i-ступень

j i	1	2	3	4	5
1	12,3727,61462,60258,22151,082
2	46,045	61,228	80,627	72,259	61,569
3	52,958	68,201	84,327	75,141	63,721
4	54,377	69,62	85,087	75,733	64,163

По результатам расчета видно, что двигатель особенно сильно нагревается, если мощность нагрузки превышает его номинальную мощность.

Усредненная кривая нагрева строится по результатам аналогичного теплового расчета двигателя, формула (4.3), только вместо потерь на интервале подставляем среднее значение потерь в двигателе. Расчет вести до .

Построим кривую нагрева двигателя, рассчитанную по нагрузочной диаграмме и усредненную кривую нагрева по результатам расчета средних потерь.

 

Рисунок 2 - Диаграмма потерь и кривая нагрева