Меню

Повторно кратковременный режим работы номинальная мощность

Расчет мощности и выбор двигателя для повторно-кратковременного режима

Для электропривода, работающего в повторно-кратковременном режиме, мощность двигателя рассчитывают методом средних потерь или эквивалентных величин. Первый метод более точный, но более трудоемкий. Удобнее пользоваться методом эквивалентных величин. В зависимости от заданного графика нагрузки Р = f ( t), М = f ( t) определяют среднеквадратичные величины, которые называют эквивалентными.

Эквивалентная мощность представляет собой среднеквадратичную мощность нагрузочной диаграммы

где t 1, t 2,…, t к — промежутки времени, в которые мощность нагрузки соответственно равна Р 1, Р 2,…, Р к. По каталогу для полученных значений Р ЭКВ и ПВ выбирают номинальную мощность двигателя из условия Р н ³ Р ЭКВ.

Эквивалентную мощность определяют по выражению

Расчетное значение ПВ р часто отличается от стандартных значений, поэтому либо округляют полученное значение ПВ р до ближайшего стандартного, либо пересчитывают эквивалентную мощность по формуле

При работе наблюдаются кратковременные перегрузки, превышающие номинальную мощность двигателя. Они не оказывают существенного влияния на нагрев двигателей, но могут привести к неустойчивой работе или остановке. Поэтому двигатель необходимо проверять на нагрузочную способность по выражению

где Р m— наибольшая мощность в нагрузочной диаграмме; M m/ M н — кратность максимального момента определяют по каталогу; коэффициент 0,8 ( k u) учитывает возможное снижение напряжения в сети на 20 %. Если это условие не выполняется, то следует выбрать по каталогу двигатель большей мощности и вновь проверить его на перегрузочную способность.

Подобрать двигатель для вентилятора производительностью Q = 10 м 3 /с, напор которого составляет Н = 100 Н/м 2 при температуре окружающей среды 40 0 . КПД вентилятора равен η в = 75 %, передаточного механизма η п = 95%. Синхронная частота вращения равна n 1 = 1500 об/мин.

Мощность двигателя определяется по формуле

Учитывая коэффициент запаса k = 1,5 (мощность двигателя до 2 кВТ), получаем

Источник

Режимы работы электроприемников

Различают восемь номинальных режимов работы ЭП.

Большинство же работают в трех основных режимах:

Продолжительный режим.

Этот режим при практически постоянной нагрузке Р продолжается столь длительное время, что превышение температуры всех частей ЭП над температурой окружающей среды достигает практически установившегося значения Ɵ уст. В данном режиме работают электроприводы насосов, компрессоров, вентиляторов, механизмов непрерывного транспорта, электропечи и т.д.

Читайте также:  Усилитель мощности высоким выходным сопротивлением

Продолжительный режим

Кратковременный режим.

Этот режим характеризуется небольшими по времени периодами работы tв при нагрузке Р и длительными паузами tо с отключением ЭП от сети. Превышение температуры нагрева электрооборудования над температурой окружающей среды не успевает достигнуть установившихся (предельно допустимых) значений, а за время паузы снижается до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных заслонок, задвижек и т.п.

Кратковременный режим

Повторно-кратковременный режим (ПКР).

В этом режиме кратковременные периоды работы tв при нагрузке P чередуются с паузами tо. За период работы превышение температуры нагрева электрооборудования не достигает установившегося (предельно допустимого) уровня, а в течение паузы не снижается до температуры окружающей среды. В результате многократных циклов tц превышение температуры достигает некоторой средней установившейся величины Ɵуст.ср .

Повторно-кратковременный режим

В ПКР работают электроприводы подъемно-транспортных механизмов, приводы прокатных станов, электросварочные аппараты для точечной сварки и т.п.

ЭП повторно-кратковременного режима характеризуются относительной продолжительностью включения:

ЭП повторно-кратковременного режима

где tв, tо и tц – время включения, отключения и продолжительность цикла соответственно.

Принято, что продолжительность одного цикла для ПКР tц ≤ 10 мин Если tц >10 мин, то режим работы ЭП считается продолжительным. Выпускаемые промышленностью ЭП ПКР (электродвигатели) характеризуются паспортным (номинальным) показателем ПВпасп со стандартными значениями: 15, 25, 40 и 60 % .

При выборе электроустановок по нагреву необходимо, чтобы фактически установившееся значение температуры нагрева

Фактически установившееся значение температуры нагрева

не превышало допустимого значения

При этом условии обеспечивается безаварийная работа электроустановок. Поэтому в паспортах ЭП продолжительного режима, трансформаторов и генераторов электростанций указывается значение номинальной (установленной) мощности.

Для ЭП ПКР в паспорте указывается мощность повторно-кратковременного режима Рпасп, которая должна быть приведена к номинальной мощности продолжительного режима Рном, кВт, при ПВ = 100 % по формуле:

Номинальная мощность продолжительного режима

Для сварочных машин и трансформаторов электрических печей паспортная мощность указывается в единицах измерения полной мощности Sпасп (кВА), номинальная активная мощность определяется по формуле:

Номинальная активная мощность

Это исключает перегрев, и гарантируется сохранность изоляции. Для проводников электрической сети в ПУЭ приведены значения длительно допустимых токов, при которых также исключается перегрев.

Температуру электроустановки при продолжительном режиме работы можно считать практически установившейся через промежуток времени, равный 3τо, где τо – постоянная времени нагрева.

Практически установившейся называется температура, изменение которой в течение одного часа не превышает 1 градуса по Цельсию при условии, что нагрузка сети и температура окружающей среды остаются практически неизменными. Постоянная времени нагрева τо – это время, в течение которого температура ЭП и проводника достигает установившегося значения при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду. Графически постоянную времени можно получить, если построить касательную к кривой нагрева в точке 0. В электрических сетях используются проводники таких марок и сечений, для которых постоянная времени нагрева τо принята равной 10 мин. Следовательно, температура достигнет установившегося уровня за Т = 3·10 = 30 мин. Этот 30-минутный промежуток является расчетным временем при определении электрических нагрузок (получасовой максимум).

Читайте также:  Потолки армстронг мощность ламп

Источник



Режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей – это определенный порядок чередования периодов, который характеризуется:

  • продолжительностью и величиной нагрузки;
  • условиями охлаждения;
  • частотой пуска и отключений;
  • частотой реверса;
  • соотношениями потерь в периоды установившегося движения и пуска.

Так как существует множество режимов, выпуск двигателей для каждого из них нецелесообразен, поэтому серийные двигатели проектируются согласно ГОСТ для работы в восьми номинальных режимах. Номинальные данные содержатся в паспорте электродвигателя. Оптимальное функционирование агрегата гарантируется при его эксплуатации при номинальной нагрузке и в номинальном режиме.

Основные режимы работы электродвигателей

Существуют три основных (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный) и пять дополнительных режимов работы, условно маркированных согласно международной классификации S1-S8. Отечественные электромашиностроительные заводы в обязательном порядке включают номинальные данные на основные режимы в каталоги и паспорт агрегата.

Продолжительный режим (S1) предусматривает длительный и беспрерывный рабочий период, во время которого двигатель нагревается до установившейся температуры. Он может «подразделяться» на два вида:

  • Режим с постоянной нагрузкой (без изменения температуры в период работы). В нем функционируют двигатели конвейеров, электроприводы вентиляторов и насосов.
  • Режим с изменяющейся нагрузкой (температура поднимается или падает с изменением нагрузки). Он используется при работе металлорежущих, деревообрабатывающих и прокатных станков.

Кратковременный режим работы электродвигателя (S2) характеризуется непродолжительным рабочим периодом (по стандартам 10, 30, 60, 90 минут) без нагрева двигателя до установившейся температуры с последующим его охлаждением во время паузы до температуры окружающей среды. В этом режиме действуют электроприводы запорных устройств (вентилей, шлюзов, заслонок и т.д.). В паспорте двигателя указывается продолжительность рабочего периода (например, S2 – 60 мин.).

Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя (S3) – режим, при котором в течение рабочего периода нагрев двигателя не достигает установившейся температуры, а во время паузы не происходит охлаждения до температуры окружающей среды. Он характеризуется непрерывным чередованием периодов работы под нагрузкой и вхолостую. Так функционируют электроприводы подъемных кранов, экскаваторов и лифтов, то есть устройств, действующих циклично.

Читайте также:  Способ передачи электрической мощности

Дополнительные режимы работы электродвигателей

Дополнительные режимы обозначены маркерами S4-S8. Они введены для более удобного эквивалентирования произвольных режимов и расширения номенклатуры номинальных режимов.

S4 – повторно-кратковременный режим с влиянием пусковых процессов. Каждый цикл работы включает в себя:

  • длительный период пуска, в течение которого пусковые потери оказывают влияние на температуру узлов агрегата;
  • период функционирования при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
  • паузу, во время которой не предусмотрено охлаждение двигателя до температуры окружающей среды.

S5 – повторно-кратковременный режим с электрическим торможением. В цикл работы входят:

  • долгое время пуска;
  • время работы при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
  • период быстрого электрического торможения;
  • период работы вхолостую без охлаждения до температуры окружающей среды.

S6 – перемежающийся режим работы. Цикл работы состоит из:

  • периода функционирования с постоянной нагрузкой;
  • паузы.

В течение обоих периодов температура двигателя не достигает установившегося значения.

S7 – перемежающийся режим с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов. В каждый цикл включены:

  • длительный период пуска;
  • время действия машины с постоянной нагрузкой;
  • быстрое электрическое торможение.

Паузы данным режимом не предусмотрены.

S8 – перемежающийся режим с разными частотами вращения (2 или более). В цикл входят периоды:

  • работы с неизменной частотой вращения и постоянной нагрузкой;
  • работы при других неизменных нагрузках, причем каждой из них соответствует определенная частота вращения.

Как и предыдущий, этот режим не содержит пауз.

Если вы знаете характеристики работы электродвигателей, вам не составит труда выбрать агрегат, оптимально подходящий для ваших целей. Указанная в каталогах мощность двигателя предусматривает его эксплуатацию в нормальных условиях в режиме S1 (если это не двигатель с повышенным скольжением). Превышение мощности при режиме S2 допустимо не более чем на 50% в течение 10 минут, 25% в течение 30 минут и 10% в течение 90 минут.

Источник