9zip.ru Инструкции Нагрев электродвигателей

Точные расчеты могут быть проведены только на основе метода средних потерь с составлением уравнений теплового баланса.

В течение длительного времени широко применяется метод расчета нагрева двигателя по эквивалентному току статора. Он основан на предположении о постоянстве потерь в стали и потерь на трение во всех режимах работы, что не вполне точно, особенно в режимах торможения противотоком, которое часто применяется в приводе рольгангов. Известно, что серии рольганговых двигателей при номинальной частоте 50 Гц выпускаются на широкий диапазон частот вращения. Отношение тока статора при номинальной мощности к току холостого хода находится в пределах от 1 до 2. Чем больше полюсов у двигателя, тем меньше изменяется ток статора при увеличении нагрузки вплоть до номинальной, но ток ротора изменяется весьма значительно, а следовательно, значительно изменяются и потери в клетке ротора. Это также не учитывается в методе расчета нагрева двигателей по эквивалентному току.

Вследствие этого, а также с целью ускорения расчетов, для специальных серий рольганговых трехфазных асинхронных двигателей разработан метод выбора двигателей по так называемой динамической постоянной, которая с некоторым приближением характеризует действительные потери в двигателе. В рольганговых приводах часто встречаются нагрузки с небольшими постоянными статическими моментами или нагрузки, обусловливающие малые изменения статорных токов. Для них удобно вести расчет двигателей на допустимое число циклов в час.

Динамическая постоянная равна сумме моментов инерции, которые двигатель, работая без статической нагрузки в течение часа при заданном ПВ, способен разогнать до синхронной скорости при условии, что при некоторой температуре окружающей среды превышение температуры его статорной обмотки не превзойдет допустимой величины. Динамическая постоянная определяется из условия допустимого превышения температуры обмотки статора, а не других частей двигателя (стали статора и ротора, оболочки — станина и щиты), превышение температуры которых не нормируется и имеет меньшее значение.

Считать a средним коэффициентом теплоотдачи с оболочки нельзя, так как он будет значительно меньше условного коэффициента теплоотдачи с поверхности 50Хл и динамическая постоянная будет сильно занижена. Можно было бы принять за 50Хл всю наружную поверхность двигателя, включая станину и подшипниковые щиты, и для нее выбрать свой средний коэффициент теплоотдачи. В этом случае произведение отражало бы действительную теплоотдачу двигателя.

Но станина и щиты имеют довольно сложную конфигурацию и их поверхности в разных местах не равноценны по теплоотдаче. Поэтому расчет действительной эффективной поверхности для общего среднего коэффициента теплоотдачи (излучение и конвекция) чрезвычайно затрудняется. Поверхность охлаждения сердечника рассчитывается просто. Определение среднего коэффициента теплоотдачи представляет сложную и трудоемкую задачу. Именно поэтому с целью значительного упрощения принято равнозначное значение произведения поверхности активной стали на условный коэффициент 4.

На основании уравнений по известным динамическим постоянным для двух рядом расположенных значений ПВ легко определяются постоянные а и b, а следовательно, легко определяется и Ддоп. Расчет динамической постоянной Д при частоте f можно производить и путем сравнения с динамической постоянной Д50 при 50 Гц. Коэффициент С в этом случае должен определяться по результатам стендовых испытаний двигателей.

При определении по формуле значения динамических постоянных для низких частот (ниже 30 Гц) и особенно при 10 Гц получаются резко завышенными против действительных значений. Все дело в том, что при частотах 40—50 Гц и при более высоких частотах справедливые результаты дает расчет динамической постоянной, производимый из условий тепловых соображений при максимально допустимом превышении температуры обмотки статора. При частотах ниже 30 Гц, а также при .малых значениях ПВ ,и частотах даже выше номинальной длительность включения из-за большого числа возможных включений столь коротка, что двигатель не успевает полностью разогнаться и коэффициент разгона намного меньше единицы. Двигатель в этих случаях не достигает предельного превышения температуры обмотки статора, что подтверждается опытом. При этом расчет динамической постоянной целесообразнее производить по формуле, полученной из условия заданного коэффициента разгона.

Понравилась статья? Мышь говорит: поделись с друзьями!