Отоплителни и работни режими на електродвигатели

Отопление на електродвигатели

По време на работата на електрическия двигател част от електрическата енергия се превръща в топлинна енергия. Това се дължи на загуби на енергия при триене в лагери, вихрови токове и обръщане на магнетизацията в статорната и роторната стомана, както и при активните съпротивления на намотките на статора и ротора.
Енергийните загуби в намотките на статора и ротора са пропорционални на квадрата от мащаба на техните токове. Статорът и токът на ротора са пропорционални
натоварване върху вала. Другите загуби в двигателя са почти независими от товара.
При постоянно натоварване на вала в двигателя се отделя определено количество топлина за единица време. Увеличаването на температурата на двигателя е неравномерно. Отначало расте бързо: почти цялата топлина отива за повишаване на температурата, а само малко количество отива в околната среда. Температурната разлика (разликата между температурата на двигателя и температурата на околната среда) е все още малка. Но тъй като температурата на двигателя се увеличава, разликата се увеличава и топлинните загуби за околната среда се увеличават. Повишаването на температурата в двигателя се забавя. Температурата на двигателя престава да се увеличава, когато цялата новоизпускана топлина напълно се разсее в околната среда. Тази температура на двигателя се нарича стабилна.
Стойността на стационарната температура на двигателя зависи от натоварването на вала му. При тежко натоварване се отделя огромно количество топлина за единица време, което означава по-висока стайна температура на двигателя.
След спиране двигателят се охлажда. Температурата му най-напред намалява бързо, защото разликата е голяма, а след като намалението намалява, това е бавно.

Фиг. 1. Отопление и охлаждане на двигателите: o - дълъг режим на работа - b - краткосрочен - в краткосрочен план

Стойността на допустимата стационарна температура на двигателя се определя от качествата на изолацията на намотките.
Почти всички двигатели от общо въведение за изолация на намотките използват емайллакове, синтетични филми, импрегнирани картони, памучни прежди. Максималната допустима температура на загряване на тези материали е 105 ° C. Температурата на намотката на мотора при номинално натоварване трябва да бъде 20 ... 25 ° C под максимално допустимата стойност.
Значително по-ниската температура на мотора съответства на работата му с малък товар върху вала. Същевременно ефективността на мотора и факторът на мощността на неговия двигател са малки.
Режими на работа на електродвигателите.

Има три основни режима на работа на двигателите: дълги, краткосрочни и краткосрочни. Тя се нарича дълъг работа на двигателя при постоянно натоварване с продължителност повече от необходимото за равновесно състояние температура за заслуги при постоянна температура на околната среда. Пулсиращ посочена такава готовност, в която краткосрочните постоянно натоварване моторни редува с прекъсвания, в която по време на зареждането на температурата на двигателя достигне постоянна стойност, а по време на паузата, двигателят не разполага с време, за да се охлади до стайна температура. Това е кратък режим, в който натоварването на двигателя по време на неговата температура достигне стабилно качество, и по време на почивките, за да се охлади до стайна температура.
На фиг. 1 показва кривите на загряване и охлаждане на мотора и входната мощност P за 3 режима на работа. За дълъг режим на работа са показани три криви за отопление и охлаждане 1, 2, 3 (фиг.1, а), съответстващи на три различни натоварвания на вала. Крива 3 съответства на по-голямо натоварване на вала, докато захранващата мощност P3>P2>Pi- За кратък режим на двигателя (Фиг.1, b) температурата му не достига стабилно състояние по време на товара. Температурата на мотора би се увеличила на пунктирана крива, ако времето за зареждане е по-дълго. Продължителността на стартирането на двигателя е ограничена до 15, 25, 40 и 60% от времето на цикъла. Продължителността на първия цикъл tc се приема за равно на 10 минути и се определя от сумата на времето на зареждане N и времето на пауза R,
tc = N + R
За режим на краткосрочна експлоатация двигателите с работно време от 15, 25, 40 и 60% PV = N: (N + R) * 100%
На фиг. 1, в показва кривите на загряване и охлаждане на двигателя в краткосрочен режим на работа. За този режим се произвеждат двигатели с продължителност на постоянно номинално натоварване от 15, 30, 60, 90 минути.

Топлинният капацитет на двигателя е значителна, така че загряването му до постоянна температура може да продължи няколко часа. Двигателят на режим на късо време няма време да се загрява до установената температура по време на товара, поради което работи с по-голямо натоварване на вала и по-голяма входна мощност от същия двигател с непрекъсната работа. Повтарящият се двигател работи и с по-голямо натоварване на вала, отколкото със същия двигател с непрекъсната работа. Колкото по-кратко е времето за стартиране на двигателя, толкова по-голямо е допустимото натоварване на вала му.
За повечето машини (компресори, вентилатори, люспи за картофи и др.) Асинхронните двигатели се използват за общо въвеждане на дългосрочна експлоатация. При асансьори, кранове, касови апарати двигателите се използват за кратко време. Двигателите с краткотрайна експлоатация се използват за машини, използвани при ремонтни работи, например електронни подемници и кранове.

VI Ryabov "Електрическо оборудване"