Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 55

Шаблон (рис. 15.4, а) представляет собой лекало, построенное по уравнению (15.2) для случая максимальной нагрузки (а, следовательно, и наибольших потерь Q), с выступом, соответствующим установившейся температуре перегрева для максимальной нагрузки

.Сначала строят ступенчатый график Q = f(t) (рис. 15.4,б), представляющий собой в соответствующем масштабе, учитывающем, что

график установившихся температур. Затем, приложив шаблон к графику так, чтобы выступ лекала совпадал с горизонталью установившейся температуры для первой ступени, а экспоненциальная часть лекала проходила через нуль, вычерчивают кривую нарастания температуры т на отрезке времени 0 — t₁

Прикладывая на следующих интервалах времени шаблон так, чтобы его выступ совпадал с горизонталью установившейся температуры на соответствующих ступенях нагрузки, а экспоненциальная часть проходила через точку, где оканчивается температурная кривая τ предыдущего интервала, последовательно вычерчивают всю кривую изменения температуры. Если степень нагрузки последующего интервала меньше, чем предыдущего (как, например, на участке t₂ - t₃), шаблон переворачивают, как показано пунктиром на рисунке. Двигатель не перегревается, если температурная кривая лежит ниже τ_доп на всем интервале работы.

Вместо довольно громоздкого построения температурной кривой методом шаблона часто достаточно проверить двигатель на нагрев методом средних потерь, который состоит в следующем. Предположим, что двигатель рассчитан на длительное включение при неизменной номинальной нагрузке, соответствующей потерям Q_ном. При этом τ ≈ τ_доп (см. рис. 15.2). Если же двигатель работает с переменной нагрузкой и средние тепловые потери в нем Q_ср ≤ Q_ном  то его температура не будет превышать допустимого значения.

Однако подсчет средних потерь вызывает определенные трудности. В связи с этим на практике при выборе двигателей и их проверке на нагрев используют методы косвенной оценки потерь, а следовательно, и температуры двигателя. С этой целью вводят понятия эквивалентных по условиям нагрева тока I_эк, момента М_эк и мощности Р_эк.

Считая выделяющуюся в двигателе теплоту пропорциональной квадрату тока, находят эквивалентное с точки зрения тепловых потерь значение тока

где I_t, I₂, ..., I_n; t₁, t₂, ..., t_n - значения тока и длительности интервалов времени, при которых протекают эти токи.

Если удовлетворяется неравенство I_эк ≤ I_ном то двигатель не перегревается.

Заметим, однако, что эта оценка справедлива при условии, что длительность интервалов, особенно при больших нагрузках, удовлетворяет условию t_n ≤(1 ÷ 2)Т_Т.

В случае, когда вращающий момент двигателя пропорционален току (например, в двигателе постоянного тока независимого возбуждения), можно оценить тепловую нагрузку машины методом эквивалентного момента

Если частота вращения двигателя во время работы изменяется незначительно (асинхронные и синхронные двигатели), то нагрев может быть оценен методом эквивалентной мощности, так как в этом случае она пропорциональна вращающему моменту:

§ 15.2. Тепловые режимы работы двигателя

Взависимости от условий нагрева и охлаждения двигателя различают три основных режима его работы, каждому из которых соответствует своя методика выбора мощности двигателя: продолжительный, кратковременный и повторно - кратковременный.

Продолжительным называют такой режим, при котором за время включенного состояния температура двигателя достигает установившегося значения (например, режим Q₃на рис. 15.2). Такой режим имеет место при t > (3 ÷ 4) Т_Т

Кратковременным называют такой режим, при котором за время включенного состояния температура двигателя не достигает установившегося значения, а за время паузы снижается до температуры окружающей среды. Вид температурной кривой при таком режиме показан на рис. 15.5. Обычно в каталогах для двигателей кратковременного режима работы указывается допустимая нагрузка при определенном времени включения.