Режимы работы электродвигателей

Причины и последствия

Электродвигатель работает от источника питания с определённым напряжением. При этом его вал создаёт силу, для получения которой электродвигатель и служит. Потребляемый ток приводит к тому, что в обмотках и сердечниках их выделяется тепло. А механическая нагрузка, которая воздействует на вал движка, оказывает влияние на потребляемый ток. Перечисленные составляющие работы электродвигателя с учётом влияния окружающей среды это только часть перечня, объединённого понятием «режим работы».

Упомянутые составляющие наполнены как численным, так и качественным содержанием. Например, напряжение бывает либо переменным, либо постоянным. Форма переменного напряжения может быть различной, так же как и его частота. Величина напряжения изменяется. Поэтому комбинаций составляющих получается довольно много, поскольку фактор времени способствует их многочисленности.

Для того чтобы дать оценку техническим возможностям движка по которой потенциальный пользователь может определиться с его моделью, режимы работы задаются определёнными способами. Это обычно возможно сделать при заданных значениях механической нагрузки на вале двигателя. В результате получается либо массив числовых данных, либо графическое отображение тех или иных составляющих в привязке ко времени. В зависимости от своей продолжительности режим работы может быть определён как более или мене тяжёлый для движка.

Типовые режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей. График продолжительного режима

При увеличении времени действия данного режима дольше указанного численно или графически возможны необратимые изменения в элементах конструкции. Например, расплавление изоляции, заклинивание подшипников, насыщение сердечников и т.п. Поэтому при частичной неопределённости эксплуатационных составляющих выбирается уже охарактеризованный режим ближайший по числу известных совпадающих данных. Продолжительный режим S1 является самым общим вариантом, который используется при отсутствии уточняющих данных. Графики этого режима показаны сверху.

Совокупность графиков или цифровых данных с указанием временных данных и характеристик нагрузки объединяются термином «типовой режим». Он может быть

  • периодическим,
  • кратковременным,
  • продолжительным,

с одной или большим числом механических нагрузок неизменной во времени величины. Но возможен и такой вариант, когда имеет место ряд значений для нагрузки и оборотов вала при непериодическом режиме. Графики для типовых режимов показаны далее.

Режимы работы электродвигателей. Кратковременный режим (типовой режим S2) Режимы работы электродвигателей. Периодический режим (типовой режим S3)
 Режимы работы электродвигателей. Периодический кратковременный режим с пусками  Режимы работы электродвигателей. Периодический кратковременный режим с электрическим торможением
 Режимы работы электродвигателей. Периодический непрерывный режим с кратковременной нагрузкой Режимы работы электродвигателей. Периодический непрерывнй режим с электрическим торможением
Режимы работы электродвигателей. Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения Режимы работы электродвигателей. Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения

В зависимости от назначения для конкретной модели движка его производителем устанавливаются номинальные режимы и соответствующие составляющие. Обычно двигатели способны работать продолжительное время и по этой причине режим S1 наиболее широко применяется. Если движок имеет специальное назначение, номинальные режимы выбираются производителем из последующих режимов S2 – S9. Номинальные данные при указании назначения электродвигателя также соответствуют графикам для S2 – S9. В случае общего назначения движка данные должны соответствовать графику S1.

Для некоторых режимов необходимо указывать дополнительную информацию:

  • для S2 указывается длительность режима, например S2 = 58 минут.
  • Для S3, S6 указывается в процентах время работы относительно суммы времени работы и времени простоя, например S3=21%, S6=42%.
  • Для S4, S5 указывается не только в процентах время работы относительно суммы времени работы и времени простоя, но и моменты инерции применительно к валу движка как для самого двигателя I1, так и для нагрузки I Например S4=22%, I1=0,21 кг*кв.м, I2=0,9 кг*кв.м.
  • Для S7 указывается момент инерции применительно к валу движка как для самого двигателя I1, так и для нагрузки I Например S7 I1=0,21 кг*кв.м, I2=0,9 кг*кв.м.
  • Для S8 указывается момент инерции применительно к валу движка как для самого двигателя I1, так и для нагрузки I2, указывается величина нагрузки (мощность на вале), скорость вращения и время действия режима при указанной скорости вращения вала. Например S8 I1=0,21 кг*кв.м, I2=0,9 кг*кв.м, 26 кВт, 830 об/мин, 26%, 32 кВт, 1250 об/мин, 27%, 24 кВт, 950 об/мин, 42%.

На шильдике движка обязательно приводятся такие номинальные данные как S1, S2, S3. Каждая модель электродвигателя стандартизуется по ГОСТ 8032.

  • Такие изменения в двигателях как схема соединения трёхфазной обмотки в треугольник или звезду, стандартные отклонения напряжения сети на величину 5% не имеют отношения к номинальным данным.
  • Трёхфазные движки номинальная мощность которых от 315 кВт и меньше и подключаемые к электросети с напряжением 1000 В или менее в течении до двух минут должны нормально работать с перегрузкой по току величина которого в полтора раза больше номинального значения. Перегрузка по току для трёхфазных двигателей мощнее 315 кВт не нормируется.
  • Имеющие в своей конструкции коллектор электрические двигатели при максимальных оборотах, так же как и генераторы с коллектором при номинальной частоте вращения и полном возбуждении, должны выдерживать при длительности не менее 1 минуты перегрузку по току в 1,5 раза.
  • Любые движки постоянного тока и любые трёхфазные асинхронные двигатели, подключенные к соответствующим электросетям, напряжение и частота в которых пренебрежимо мало зависит от нагрузки на вале движка и при увеличении крутящего момента на нём на 60%, в течение 15 секунд должны продолжать вращаться безостановочно с незначительным замедлением.
  • Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором величина пускового тока, которых может быть до 4,5 раза от номинальной величины (т.е. величина пускового тока понижена) должны быть способны к перегрузкам по крутящему моменту в пределах от 50% до 60%.
  • Асинхронные двигатели специального исполнения своими перегрузочными характеристиками крутящего момента должны соответствовать требованиям заказчика.
  • Если нет особых требований к величине пускового момента асинхронных движков с короткозамкнутым ротором, работающих при максимальном напряжении, его величина не должна быть меньше

— 30% от номинала при мощности односкоростного трёхфазного двигателя 100 кВт и больше;

— 50% от номинала при мощности односкоростного трёхфазного двигателя 100 кВт и меньше;

— 30% от номинала для любых однофазных и трёхфазных многоскоростных движков.

Электродвигатель Май 21, 2017 admin в 5:40
49 250 0
Добавить отзыв