оценки формы механической характеристики вводится понятие ее жесткости, под которой понимают производную от момента по скорости, т.е. .
74
75
Торможение с отдачей энергии в сеть (рекуперативное) или генераторный режим работы параллельно с сетью
Торможение противовключением или генераторный режим работы последовательно с сетью. В этом случае машина потребляет как механическую энергию с вала, так и электрическую из сети. Суммарная энергия расходуется в силовых цепях машины . Режим характеризуется большими электрическими потерями.
Динамическое торможение или генераторный режим работы независимо от сети. В этом случае преобразованная электрическая энергия тратится на потери в силовой цепи двигателя. Энергию из сети машина не потребляет, поэтому .
76
77
Нагрев и охлаждение электрических машин
79
80
81
82
Потери в машине в зависимости от вызывающих их физических процессов подразделяют на электрические, магнитные, механические, вентиляционные и добавочные или дополнительные. Каждый вид потерь локализован в определенных участках объема машины:
83
электрические потери — в проводниках обмоток, соединительных проводах и в скользящих контактах (щетки — коллектор или щетки — контактные кольца): магнитные потери, включающие потери на вихревые токи и гистерезис,— в стали участков магнитопровода с переменным магнитным потоком:
84
механические потери, включающие потери на трение в подшипниках, на трение вращающихся частей машины о воздух или газ и трение щеток о коллектор или контактные кольца, соответственно в подшипниках, на поверхностях вращающихся деталей, коллекторов или контактных колец; вентиляционные потери непосредственного влияния на нагрев машины не оказывают, так как энергия, затрачиваемая па вентиляцию, преобразуется не в тепловую, а в кинетическую энергию движения охлаждающего газа. В генераторах на вентиляцию расходуется мощность приводного двигателя, поэтому выделения тепловой энергии в объеме генератора за счет вентиляционных потерь не происходит. В двигателях на вентиляцию расходуется часть электромагнитной энергии, передаваемой от статора машины к ротору, поэтому вентиляционные потери увеличивают потребляемую двигателем мощность
85
Дополнительные потери подразделяют на потери холостого хода и потери короткого замыкания. Первые включают поверхностные и пульсационные потери, возникающие от пульсаций индукции в зазоре электрической машины. Потери этого вида имеют место, как при холостом ходе машины, так и при ее работе с нагрузкой. Дополнительные потери короткого замыкания возникают лишь при нагрузке машины. К ним относят потери в проводниках обмотки, обусловленные высшими гармоническими поля в машине, не учтенные в расчете других видов потерь. Расчет дополнительных потерь короткого замыкания в настоящее время наименее точен по сравнению с расчетом других видов потерь. ГОСТ предписывает учитывать этот вид потерь в размере 0,5% потребляемой мощности при нагрузке машины.
86
Уравнение теплового баланса
где - сумма потерь в объеме машины, [Вт]; — теплоемкость машины, [Дж/(кг.оС)], m- масса машины [кг]: - коэффициент теплоотдачи с поверхности, [Вт/(M 2 *oC)], определяющий мощность, рассеиваемую с 1 м2 площади поверхности при превышении температуры поверхности над температурой окружающей среды на 1 oС; S - поверхность охлаждения, [м2], - коэффициент теплоотдачи машины, - превышение температур поверхности машины над температурой охлаждающей среды [0С].
87
Общим решением уравнения теплового баланса является выражение
— постоянная времени нагрева [с]:
88
89
Охлаждение отключенной от сети машины, достигшей установившейся температуры , происходит в соответствии с выражением .
90
91
Режимы работы и выбор мощности электрических машин
93
Выбор мощности электропривода
Ошибки в сторону занижения требуемой мощности электропривода снижают надежность его работы и при неблагоприятных условиях вызывают ускоренный износ изоляции и выход двигателей из строя. Однако ошибки в сторону запаса также влекут за собой издержки, связанные с нерациональным использованием оборудования, ухудшением энергетических показателей недогруженных двигателей и увеличением динамических нагрузок механизмов
94
От правильности выбора двигателей при проектировании существенно зависит производительность, надежность и экономичность приводимых в движение машин. Определяющими при выборе мощности двигателя являются нагрев его обмоток и возможные кратковременные перегрузки.
95
В соответствии с основным уравнением движения нагрузка двигателя зависит от статической нагрузки и динамических моментов, зависящих от изменения скорости электропривода:
Различают два вида нагрузочных диаграмм: нагрузочные диаграммы механизма и нагрузочные диаграммы двигателя.
96
Нагрузочной диаграммой исполнительного механизма называется зависимость момента статической нагрузки от времени , дополненная заданной тахограммой установившихся рабочих скоростей
Нагрузочной диаграммой исполнительного двигателя называется зависимость момента статической нагрузки, соответствующая известной зависимости текущей скорости электропривода от времени
97
Все многообразие производственных механизмов с точки зрения режимов работы электропривода можно разделить на две большие группы: механизмы непрерывного и механизмы циклического действия.
Для механизмов непрерывного действия характерны очень редкие
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.