Режимы работы электроприводов и нагрузочные диаграммы.

При рассмотрении законов нагревания и охлаждения двигателей предполагалось, что нагрузка двигателя в течение продолжительного времени остается постоянной, а следовательно, остается неизменным и τ_уст. В действительности нагрузка двигателя в процессе его работы может изменяться. Кроме того, двигатель может эпизодически или периодически отключаться на некоторое время. ГОСТ 183—74 устанавливает восемь номинальных режимов работы двигателей в зависимости от характера и длительности его работы. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся режимы.

 

 

Рис. 5.2, Упрощенные графики работы электроприводов и соответствующие

кривые нагрева двигателя при продолжительном (а), кратковременном (б)

и повторно-кратковременном (в) режимах работы

 

Продолжительным режимом (S1) работы двигателя считается такой режим, при котором период работы настолько велик, что температура двигателя при неизменной температуре окружающей среды достигает своего установившегося значения, определяемого нагрузкой (рис. 5.2, а). В продолжительном режиме работают приводные двигатели центробежных насосов и нагнетателей, буровых насосов, станков-качалок и пр. При продолжительном режиме работы нагрузка двигателя может быть либо неизменной, либо переменной. В последнем случае время работы двигателя на отдельных участках нагрузочной диаграммы должно быть значительно меньше постоянной времени нагревания двигателя.

Кратковременный режим (S2) характеризуется тем, что двигатель работает под нагрузкой ограниченное время t_к, в течение которого его температура не успевает достигнуть установившегося значения. Затем двигатель отключают и он оста­навливается, причем за время отключения он успевает полностью охладиться (рис. 5.2, б). В таком режиме работают приводы превенторов и задвижек. Мощность, которую двигатель может развить в течение определенного времени, не нагреваясь выше допустимых пределов, называется номинальной кратковременной. На щитке двигателя, предназначенного для кратковременной работы, указывается номинальная мощность Р_н (кВт) в течение времени t_к (мин). Стандартное время рабочих

периодов 10, 30, 60 и 90 мин.

При повторно-кратковременном режиме (S3) время работы двигателя под нагрузкой t_р чередуется с паузами t_п когда двигатель отключается от сети (рис. 5.2, в). Общая продолжительность одного цикла работы двигателя (t_р + t_п) не должна превышать 10 мин. При этом режиме температура двигателя ни в одном из периодов не достигает установившегося значения, а во время пауз двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды, что приводит к постепенному повышению температуры до наступления баланса между количеством выделенного тепла и количеством тепла, отдаваемого в окружающую среду, когда наибольшие температуры нагрева в конце каждого рабочего периода перестают расти. При правильном выборе двигателя он может работать неограниченное число циклов, не нагреваясь до температуры выше допустимой. В таком режиме работают приводы буровых лебедок, строительных кранов и некоторых металлорежущих станков.

Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения, под которой понимается отношение времени рабочего периода к времени одного цикла:

 

ПВ = (5.2)

 

Двигатели, предназначенные для работы в повторно-кратковременном режиме, изготовляются для ПВ, равном 15, 25, 40 и 60%. Если время цикла превышает 10 мин, режим работы двигателя обычно считается продолжительным.

Перемежающийся режим (S6) работы двигателя подобен повторно-кратковременному, однако во время пауз двигатель не отключается от сети, а продолжает вращаться вхолостую. В таком режиме работают синхронные двигатели привода буровых лебедок с электромагнитными муфтами.

Перемежающийся режим работы характеризуется относительной продолжительностью нагрузки (ПН), которую вычисляют так же, как и относительную продолжительность включения. Номинальные значения ПН составляют 15, 25, 40 и 60%. Время цикла 10 мин.