Здесь: рэкв к и tк – потери и время на отдельных интервалах цикла.
Не равенство на отдельных интервалах угловых скоростей приводит к изменению условий охлаждения. Следовательно, суммарное термическое сопротивление двигателя на отдельных интервалах разное. Термическое сопротивление двигателя при номинальной угловой скорости - Rт н, и тоже сопротивление на интервале «к» - Rт к, то:
∑ Тср tк/ Rт к = ∑ рэкв к tк, и, если Rт н / Rт к= aк , тогда соотношение принимает следующий вид
∑ Тср tк aк / Rт н = ∑ рэкв к tк.
Отношение Тср к Rтн является искомым значением эквивалентных потерь рср: рср = ∑ рэкв к tк/ ∑ tкaк.
Факторы, влияющие на мощность двигателя.
При длительной работе исполнительного двигателя с неизменной нагрузкой наступает тепловое равновесие, т.е. все тепло, выделяемое в нем, излучается в окружающую среду. Уравнение нагрева можно представить в виде:
рнагр = А Θуст,
Где А – теплоотдача, т.е. количество тепла (Дж), отдаваемого в окружающую среду в течение 1 сек при разности температур в один градус (Дж/с град);
Θуст – установившееся значение перегрева при данной нагрузке (град).
Тогда Θ = Θуст (1 - ℮ - t / Tв ), град;
Θ – перегрев над окружающей средой;
t - время, для которого определяется перегрев.
Теоретически процесс нагревания длится неограниченно долго. Практически процесс считается законченным, когда Θ =(0,95÷098) Θуст, что соответствует времени t = (3 ÷ 4) Тв.
Полные потери активной мощности при номинальной нагрузке
рн = Рн/ηн - Рн = Рн(1/ ηн - 1).
Разделив их на постоянные ро и переменные (нагрузочные) рнг и введя коэффициент нагрузки кнг = Рнг / Рн получим
η = [1- рн/( кнг Рн + рн )] = [1 – ( ро + к2нг рнг ) /( кнг Рн + ро + к2нг рнг)].
В каталогах и справочниках указываются значения КПД при частичных нагрузках. Располагая этими данными, нетрудно найти КПД для любой нагрузки, построив кривую η = f(кнг).
Зная КПД электродвигателя для данной нагрузки можно определить полные потери активной мощности
∑р = кнг Рн (1∕ η – 1).
Обычно постоянные ро - потери холостого хода, которые определяют ро = (∑р - к2нг рн)/(1 - к2нг).
Теперь легко найти переменные (нагрузочные) рнг.
Номинальную (среднюю) мощность можно выразить через конструктивные факторы двигателя, характеризующие его потери и тепловые свойства:
Рн = А Θуст ηн / (1 - ηн); откуда следует, мощность исполнительного двигателя прямо пропорциональна теплоотдаче А, которая в значительной степени зависит от вентиляции двигателя. Чем лучше вентилируется двигатель, тем больше А и, следовательно, может быть повышена нагрузка. Для повышения Θуст целесообразно применять нагревостойкую изоляцию, что позволяет при тех же габаритах увеличить мощность или снизить размеры.
Методы расчета мощности и выбора исполнительного двигателя для длительного режима работы с переменной нагрузкой.
Многие производственные механизмы (металлорежущие станки, кузнечнопрессовые машины, станки-автоматы, ножовочные пилы, центрифуги периодического действия и т.п.) работают в длительном режиме с переменной нагрузкой. График нагрузки определяется механизмом. При этом к механизму, имеющему переменный характер нагрузки, необходимо предварительно найти такой продолжительный режим постоянной по величине нагрузки, который был бы эквивалентен заданному режиму переменной нагрузки в отношении нагрева исполнительного двигателя.
Продолжительный режим с постоянной нагрузкой эквивалентен режиму с переменной нагрузкой, если за одно и тоже время цикла tц в обоих случаях выделяется одинаковое количество тепла, т.е.
Qэкв tц = Q1 t1 + Q2 t2 + Q3 t3 +… + Qn tn,
где Q экв - количество тепла, выделяемое в секунду при постоянной эквивалентной нагрузке;
Q1, Q2,Q3 … Qn - количество тепла, выделяемое в секунду при работе с переменной нагрузкой Р1, Р2, Р3 … Рn;
t1, t2, t3, … tn, - время работы с частичной переменной нагрузкой.
Количество тепла, выделяемое в секунду, пропорционально потерям за тоже время:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.