Продолжительная переменная нагрузка

При продолжительной переменной нагрузке проверка по нагреву предварительно выбранного двигателя сводится к проверке выполнения условия (3). Такая проверка связана с построением кривой нагрева, что требует знания параметров, условий охлаждения двигателя и больших затрат времени. На практике пользуются менее точными, но более простыми методами проверки мощности двигателя – метод средних потерь и методы эквивалентного тока, момента и мощности.

Метод средних потерь. Сущность метода заключается в том, что превышение температуры двигателя при неизменной теплоотдаче определяется средними потерями за цикл

,

где – мощность потерь наi-м интервале; – продолжительностьi-го интервала; n – число интервалов; – время цикла.

Если теплоотдача двигателя на отдельных интервалах цикла различна, например, при изменении угловой скорости двигателя с самовентиляцией, средние эквивалентные потери определяются по формуле

,

где

– коэффициент ухудшения теплоотдачи на i-м интервале, соответствующий угловой скорости на этом интервале;

–коэффициент ухудшения теплоотдачи при неподвижном роторе (табл. 3.1).

Условие правильного выбора двигателя по мощности (по нагреву), соответственно:

или .

Метод средних потерь применим для проверки мощности предварительно выбранного двигателя при выполнении следующих условий:

; ,

где m – число циклов.

Таблица 3.1

Примерные значения коэффициента ухудшения теплоотдачи

при неподвижном якоре (роторе) для двигателей различного исполнения

Метод эквивалентного тока. В соответствии с (3.1) выделяющаяся в двигателе постоянного тока средняя мощность потерь определяется эквивалентным током нагрузки

,

где

(3.4)

При использовании двигателя с самовентиляцией и изменяющейся угловой скорости вращения двигателя на участках цикла вместо значения следует подставить.

Метод эквивалентного тока применим для проверки мощности предварительно выбранного двигателя при выполнении следующих дополнительных условий:

; .

Условие правильного выбора двигателя по мощности:

.

Метод эквивалентного момента. При дополнительном условии постоянства магнитного потока , когда момент двигателя пропорционален току, для проверки правильности выбора двигателя по мощности можно воспользоваться методом эквивалентного момента

. (3.5)

При изменяющейся теплоотдаче двигателя вместо значения следует подставить.

Условие правильного выбора двигателя по мощности:

.

Если воспользоваться нагрузочной диаграммой, заданной кривой момента, и тахограммой, то метод эквивалентного момента применим и для выбора двигателя по мощности.

Метод эквивалентной мощности. Если нагрузочная диаграмма электропривода задана графиком мощности, то при работе двигателя с постоянной скоростью выбор и проверка его по нагреву может быть произведена методом эквивалентной мощности

. (3.6)

Условие правильного выбора двигателя по мощности:

.

Метод эквивалентной мощности можно применить и в случае переменной угловой скорости, если эквивалентную мощность определить по формуле

. (3.7)

Рассмотренные методы проверки двигателя по нагреву при переменной нагрузке являются методами эквивалентного преобразования нагрузочной диаграммы к стандартной диаграмме для режима S1, на который рассчитаны двигатели продолжительного режима. Следовательно, этими методами могут быть проверены двигатели продолжительного режима, работающие в режимах S3 – S8. Однако, для режимов S3 – S5 следует выбирать специальные электродвигатели повторно-кратковременного режима.

Наиболее универсальным и точным из всех рассмотренных методов является метод средних или эквивалентных потерь. Методы средних потерь и эквивалентного тока пригодны только для проверки по нагреву предварительно выбранного двигателя. Методы эквивалентного момента и мощности могут быть использованы и для предварительного выбора двигателя по нагрузочной диаграмме механизма или упрощенной нагрузочной диаграмме двигателя, построенной без учета момента инерции двигателя.