Режимы работы электродвигателя

Режим работы электродвигателя влияет на нагрев электродвигателя, а, следовательно, на его правильный выбор. В зависимости от соотношения длительности периодов работы электродвигателя и пауз между ними, частоты включений и характера изменений нагрузки, особенностей нагрева и охлаждения, режимы работы электродвигателя подразделяют на продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный и перемежающийся.

Продолжительный режим (условное обозначение S1) – режим работы двигателя (или преобразователя) с неизменной нагрузкой в течение времени, за которое двигатель успевает нагреться до установившейся температуры τ_уст. На рис.1.4 приведены нагрузочная диаграмма мощности P(t) и кривая нагрева электродвигателя t(t) для продолжительного режима (t₀ – температура окружающей среды, t_уст – установившееся значение температуры двигателя).

Кратковременным режимом работы (S2) называется режим, при котором периоды работы двигателя с неизменной нагрузкой чередуются с периодами его отключения (остановки); причём за время работы температура частей электродвигателя не успевает достигнуть установившейся величины, а за время паузы (отключения) двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. Нагрузочная диаграмма P(t) и график температуры t(t) для кратковременного режима приведены на рис.1.5.

Р,t P(t) Pн tуст   t(t)   t0   t Рис. 1.4. Диаграмма мощности P(t) и кривая нагрева электродвигателя t(t) для продолжительного режима S1

P,t P(t) tуст tmax t(t) t0 tp t Рис. 1.5 Диаграмма мощности P(t) и кривая нагрева электродвигателя t(t) для кратковременного режима S2

Для улучшения экономических показателей электропривода промышленностью выпускаются электродвигатели, предназначенные для кратковременного режима работы. ГОСТ устанавливает длительность периодов работы этих двигателей t_pном в 10, 30, 60 и 90 мин.

Повторно-кратковременный режим – режим, при котором периоды работы t_p чередуются с паузами t₀, причём за периоды работы с неизменной нагрузкой двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы в процессе охлаждения его температура не успевает достичь температуры окружающей среды (рис.1.6)

P, t P(t) Pн   tm t(t)   tр t0 t tц Рис. 1.6. Диаграмма мощности P(t) и кривая нагрева электродвигателя t(t) для повторно- кратковременного режима S3

P, t P(t) Pн     t(t)       t tp tо Рис. 1.7 Диаграмма мощности P(t) и кривая нагрева электродвигателя t(t) для перемежающегося режима S6

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения:

, (1.17)

где t_ц – время цикла (t_ц=t_p+t_o).

Относительная продолжительность включения, кроме того, выражается в процентах и обозначается:

. (1.18)

Для улучшения экономических показателей электропривода относительная продолжительность включения электродвигателей, выпускаемых для повторно-кратковременного режима, нормируется: ПВ_ном=15, 25, 40, 60%.

В повторно-кратковременном режиме S3 продолжительность цикла установлена равной 10 мин. Повторно-кратковременные S4 и S5 дополняют и уточняют другие произвольные режимы электроприводов.

Режимы S6, S7 и S8 называют перемежающимися. В них периоды работы с определённой нагрузкой чередуются с периодами холостого хода двигателя или реверсами при электрическом торможении или с работой при другой частоте. На рис.1.7 приведены нагрузочная диаграмма P(t) и кривая нагрева t(t) для режима S6.