3.3. Moduri de funcționare a mașinilor electrice
Încălzire mașină special electric depinde de modul de funcționare, de ex., E. Raportul dintre durata perioadelor de lucru și pauze între perioadele de funcționare sau de încărcare completă și sarcină parțială, frecvența și natura mașinii care încorporează tranzitoriu de curgere. Pentru diferite moduri de funcționare a mașinilor electrice GOST stabilește următorii termeni.
Sarcina practic constantă a mașinii este sarcina la care abaterea curentului și a tensiunii armăturii și puterea mașinii din modul set nu depășește + 3%, iar excitația și frecvența excitației nu sunt mai mari de ± 1%.
Aproape constantă temperatură medie de răcire - temperatura lichidului de răcire a mediului gazos, care se schimbă timp de o oră nu este mai mare de 1 ° C sau temperatura mediului lichid de răcire (cu răcire directă), variind de 1 oră de nu mai mult de 0,5 „C.
Temperatura practic stabilită a părților mașinii electrice este temperatura, a cărei schimbare în decurs de o oră nu depășește 1 ° C, cu condiția ca încărcătura
Mașinile și temperatura mediului de răcire rămân practic neschimbate.
Temperatura Practic repetitiva a oricărei părți a unei mașini electrice cu funcționare intermitentă sau alternativ - temperatura la sfârșitul perioadei sau la sfârșitul pauzei, a cărui schimbare de la o etapă de lucru la următoarea nu depășește 2 ° C timp de 1 oră, mașină de lucru cu condiția că sarcina mașinii în timpul perioadelor de lucru, ciclu de lucru, timpul de încărcare și pauze, precum și temperatura lichidului de răcire rămâne practic neschimbată.
Până când aparatul este pornit, raportul dintre durata lucrului și pauze, precum și natura modificării sarcinii, modurile de funcționare ale mașinilor electrice sunt împărțite în lung, scurt, repetitiv și intermitent.
Modul continuu (simbolul S1) se referă la un mod în care durata de funcționare a mașinii cu o încărcare și o temperatură aproape constantă a mediului de răcire este suficientă pentru a încălzi toate părțile sale la o temperatură practic constantă. Regimul se caracterizează prin pierderi neschimbate (figura 3.2, a) pe întreaga durată de funcționare a mașinii.
Operarea intermitentă (S2) este denumit modul în care constant perioadele de sarcină alternează cu perioade de oprire a mașinii (Fig. 3.2,6), în care în timpul funcționării, temperatura părți ale mașinii nu are timp pentru a ajunge la o valoare la starea de echilibru, și în timpul pauzelor (off mașină) mașină este răcit la o stare practic rece, adică la o temperatură aproape constantă, care diferă cu nu mai mult de 1 ° C față de temperatura mediului de răcire. Durata instalată a perioadelor de funcționare în acest mod este de 10, 30, 60 și 90 min. Ar trebui să fie indicat în simbolul modului de funcționare, de exemplu S2 -30 min, S2 - 60 min.
Modul intermitent diferă de ciclu scurt reglementate în sarcină constantă și durata perioadelor de dezactivare (pauze), iar în timp ce mașina este întotdeauna mai mică decât timpul necesar pentru încălzirea părților sale la o temperatură constantă, și pauze mai mică decât este necesar pentru aparatul de răcire la starea substanțial rece . Durata de conectare (e)
Fig. 3.2. Modificarea sarcinii, pierderii și temperaturii
a-Sl; 6-S2; in-S3; g-S4;
mașini electrice la diferite moduri de funcționare d-S5, e-S6, g-SI, 3-S8
Procentul duratei unui ciclu de lucru, inclusiv timpul de lucru și timpul de pauză. Timpul de pornire pentru toate modurile de scurtă durată se presupune a fi de 15, 25, 40 și 60% din durata unui ciclu.
În modul S3 de scurtă durată, durata ciclului este setată la 10 minute.
Lucrările mașinii și pauza se alternează periodic. Durata includerii,%, este determinată de formula
unde N, R - timpul (durata) de muncă și pauză, p.
Natura schimbării pierderii și încălzirii mașinii în timp cu modul de funcționare S3 este ilustrată în Fig. 3.2, c.
În denumirea modului se indică durata includerii în procente; de exemplu S3-25%, S3-40%. Pentru modul S3, se presupune că nu există nici un efect asupra încălzirii mașinii cu pierderi crescătoare în timpul timpului de pornire, deoarece perioada de pornire este mult mai scurtă decât perioada de funcționare a mașinii.
Modul scurt S4 determină funcționarea mașinii cu pornire frecventă, în care durata unui ciclu este determinată de numărul de porniri pe oră: 30, 60, 120 sau 240 la un anumit factor de inerție FI egal cu 1,2; 1.6; 2,0; 2.5; 4.0; 6.3 sau 10. Coeficientul de inerție este raportul dintre suma momentului de inerție al rotorului și momentul inerției mecanismului de antrenare adus la arborele motorului în momentul inerției rotorului.
Simbolul modului indică durata includerii în procente, numărul de incluziuni pe oră și coeficientul de inerție, de exemplu S4 -25%, 120 incluziuni pe oră, FI-2.0. Acest lucru înseamnă că, atunci când motorul factorului de inerție FI = 2,0 este proiectată să funcționeze la 120 cicluri pe oră, durata fiecărui ciclu este 60/120 = 0,5 min, din care ora de începere (D) și timpul (N) este de 25 %, adică 7,5 s, iar timpul de pauză (K) este de 22,5 s.
Datorită duratei scurte a fiecărui ciclu, timpul de pornire al mașinii este proporțional cu timpul necesar pentru funcționare, astfel încât creșterea pierderilor în perioada de pornire are un efect direct asupra încălzirii mașinii (Figura 3.2, d). Momentele de pornire, de lucru și de pauză sunt legate de următorul raport,%:
Modul scurt cu pornire frecventă și frânare electrică (S5) diferă de cel considerat de faptul că la sfârșitul fiecărui ciclu are loc frânarea electrică a motorului. Funcționarea motoarelor se calculează cu coeficienți de inerție FI egali cu 1,2; 1.6; 2,0; 2.5; și 4.0. Durata includerii,%, este determinată din relația
unde N este timpul de funcționare cu o sarcină constantă; V- timp liber.
În denumirea modului, PN este indicat în procente, de exemplu S6-40%.
Într-un mod intermitent cu inversări frecvente în timpul frânării electrice (S7), timpul ciclului este determinat de numărul de porniri pe oră - 30, 60, 120 sau 240 la un anumit factor de inerție FI - 1,2; 1.6; 2,0; 2,5 sau 4,0. Datorită duratei scurte a sarcinii fixe, pierderile în timpul perioadelor de pornire și în timpul inversărilor au un efect semnificativ asupra încălzirii părților motorului (figura 3.2, g). Simbolul indică numărul de incluziuni pe oră și coeficientul de inerție,
unde D este ora de start; N este timpul de funcționare; F - timpul de frânare electrică; R - pauză. Numărul de incluziuni pe oră este același ca în modul S4 (figura 3.2, d).
În denumirea modului se indică durata includerii,%, numărul de incluziuni pe oră și coeficientul de inerție, de exemplu S5 -40%, 60 incluziuni pe oră, FI-1,2.
În modul intermitent, perioadele de funcționare pentru anumite sarcini și viteze de rotație se alternează cu perioadele de repaus ale motorului sau cu inversări în timpul frânării electrice sau cu lucrul la o viteză diferită. Durata muncii cu o sarcină constantă (PN) este determinată ca procent din durata unui ciclu - 15, 25, 40 sau 60%.
În modul intermitent (S6), durata unui ciclu este de 10 minute. Efectul pierderilor de pornire asupra încălzirii componentelor motorului nu este luat în considerare (figura 3.2, e). Încărcarea motorului este alternată cu turația de mers în gol a motorului. Durata sarcinii,%, este determinată de formula
Exemplul S7 - 120 incluziuni pe oră, FI - 2.5. In modul intermitent, cu două sau mai multe frecvențe de rotație (S8) definite Offset perioade secvențiale de lucru cu o sarcină constantă, la o frecvență de rotație, perioadele de funcționare la altul, cu o viteză de rotație diferită, dar, de asemenea, o sarcină constantă corespunzătoare acestei frecvențe. Modul este determinat de numărul de cicluri pe oră - 30, 60, 120 sau 240, coeficientul de inerție FI = 1,2; 1.6; 2,0; 2,5 și 4,0 și relativă (în procente față de durata ciclului) durata sarcinii la fiecare dintre frecvențele de rotație (PN, PN2), care se calculează prin formule
timpul de frânare electrică la fiecare dintre frecvențele de rotație.
Schimbarea pierderilor motorului în timpul trecerii la o altă frecvență de rotație cu o sarcină diferită și cu frânare electrică are un efect semnificativ asupra încălzirii părților mașinilor (figura 3.2, h).
Simbolul de mod indică numărul de porniri pe oră, coeficientul de inerție, sarcina corespunzătoare fiecărei frecvențe de rotație și durata relativă a acesteia ca procent din durata totală a ciclului, stabilită prin acordul clientului cu producătorul. Exemple de denumiri: S8 - 60 incluziuni pe oră. FI - 2,0; 22 kW; 740 rpm; 40%; 55 kW; 1470 rpm; 60%.
La operarea mașinii în modurile intermitente sau alternante specificate în vechimea pașaportului pe și de sarcină, coeficientul de inerție FI și numărul de porniri pe oră este, practic, repetarea piese nu depășește temperatura stabilită pentru acest tip de mașină și clasa de temperatură de izolare.
Posibilitatea de utilizare a aparatului în comparație cu modul de schimbat pașaport, de exemplu cu alte PV sau Mo, numărul de porniri pe oră sau alte Fv în timp ce volumul de lucru variabil este considerat în § 6.3.
În plus față de modurile de funcționare de bază ale echipamentelor electrice
mașinarii de izolare (SI- S8) reglementate GOST 183-74, în practică, funcționarea motoarelor electrice pot fi izolate din ciclul modul de incarcare de termen scurt substanțial mai mic de 10 min, inversoare de mod alternativ, caracteristica, în special pentru starea de încărcare a motorului de masă cu role și stocastic , caracteristică pentru echipamentul de foraj montan și de foraj.
condiții de încărcare tranzitorii cu ciclu de funcționare scurt este cazul special al modurilor S2, S3 și diferă de ele prin aceea că, în timpul funcționării, în acest mod este proporțional cu timpul de pornire a motorului. În acest sens, pierderile în motor trebuie considerate ca o funcție de timp, mai degrabă decât ca valori constante.
Modul alternativ de inversare se referă la modul S7, dar diferă de acesta într-o curbă simetrică de putere cu o altă direcție de rotație. În plus, ciclul de funcționare este comensurabil cu timpul inversării și, prin urmare, la calculul pierderilor, este necesar să se țină seama de componentele aperiodice ale curentului și fluxului magnetic.
O sarcină stochastică (aleatorie) ascuțită este caracterizată de caracteristicile probabilistice ale momentului de încărcare (rezistență) pe ax:
așteptările matematice (MO), care caracterizează valoarea medie a momentului de încărcare;
varianță sau abatere medie pătrată (RMS), care estimează răspândirea valorilor lui M "față de MO;
o funcție de corelare care stabilește o legătură între secțiunile procesului aleator My (t);
densitatea distribuției de probabilitate M ".
Aceste caracteristici sunt determinate în conformitate cu GOST 11.004-84 și GOST 11.006-74.
Spre deosebire de modurile anterioare, graficul de încărcare aleatorie nu poate fi exprimat printr-o funcție deterministă a timpului. Prin urmare, starea termică a motorului este estimată prin caracteristicile probabilistice ale funcției de încălzire aleatorie în timp.
Toate tipurile de sarcini stochastice sunt în esență reprezentate ca procese aleatorii staționare, adică procese care au o valoare constantă de MO, RMS și o funcție de corelare care depinde doar de intervalul de timp dintre secțiunile procesului aleatoriu.
Acest mod se caracterizează prin faptul că toate variabilele motorului - curent, pierdere,
EFICIENȚA, cos φ, etc. - se caracterizează nu numai prin valorile lor medii, ci și prin variația de variație a componentei aleatoare a acestor cantități față de valoarea lor medie. În cazul special, cu deviația zero a componentei aleatoare a momentului de încărcare de la valoarea sa medie, modul de încărcare stochastică este redus la unul dintre modurile SI-S8.