يتم اختيار المحركات الكهربائية وفقًا للمعايير والمؤشرات التالية: نوع التيار والجهد المقنن ، والقدرة والسرعة المقدرة ، ونوع الخصائص الميكانيكية الطبيعية ، وكذلك بدء التشغيل ، والتعديل ، وخصائص الكبح والتصميم. مهمة مهمة هي الاختيار الصحيح للمحركات للتشغيل في ظروف بيئية معينة.
عند اختيار محرك للطاقة ، من المهم توفير استخدامه الكامل في العملية. محرك ذو تقدير مبالغ فيه ، مقارنة بالقوة المطلوبة ، يعمل بحمل أقل ولديه أسوأ كفاءة وعامل قدرة. سيتم تحميل محرك منخفض الطاقة بشكل زائد بالتيار ، مما سيؤدي إلى فقد طاقة كبير ، ونتيجة لذلك ، ستتجاوز درجة حرارة لفاته درجة الحرارة المسموح بها. لذلك ، فإن درجة حرارة لفات المحرك هي المعيار الرئيسي الذي يتم من خلاله اختيار المحرك من حيث القوة.
في بعض الحالات ، تزداد مهمة اختيار المحرك بالطاقة تعقيدًا بسبب حقيقة أن الحمل على عمود الدوران أثناء التشغيل لا يظل ثابتًا ، ولكنه يتغير بمرور الوقت ، ونتيجة لذلك تتغير درجة حرارة لفات المحرك. إذا كان التغيير في الحمل على عمود المحرك معروفًا بمرور الوقت ، فمن الممكن الحكم على طبيعة التغيير في فقد الطاقة في المحرك ، مما يجعل من الممكن تحديد المحرك بطريقة تجعل درجة حرارة المحرك اللفات لا تتجاوز القيمة المسموح بها. في هذه الحالة ، سيتم مراعاة شرط ضمان التشغيل الموثوق للمحرك خلال فترة تشغيله بالكامل.
ل عمل قصير المدىيمكن استخدام المحركات المصممة للتشغيل المستمر.
للتشغيل المتقطع ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام محركات مصممة خصيصًا. يتم تقديم جميع بياناتهم الفنية في كتالوجات دورات العمل القياسية. على سبيل المثال ، إذا كان جواز سفر المحرك لقيادة ضاغط قاطرة كهربائية يشير إلى أن PV = 50٪ (21 كيلو واط) ، فمن الممكن تحقيق قوة تبلغ 21 كيلو وات دون خوف من ارتفاع درجة الحرارة ، فقط أثناء وقت العمل ، وهو 50٪ من مدة الدورة. باقي وقت الدورة (50٪) يجب ألا يعمل المحرك (توقف مؤقت). يسمح نفس المحرك بالتشغيل في دورات عمل مختلفة. ولكن كلما زادت الطاقة الكهروضوئية ، قل حمولتها.
يمكن أن يستمر الوضع المستمر بحمل ثابت أو متغير. القوة المقدرة المشار إليها في الكتالوج هي أقصى طاقة يمكن أن يطورها المحرك بحمل ثابت على عمود الدوران.
يتم اختيار محرك يعمل لفترة طويلة مع حمولة متغيرة (الرسم البياني للحمل في الشكل 1) وفقًا لطريقة متوسط ​​الخسائر أو طرق التيار المكافئ وعزم الدوران والطاقة.

طريقة متوسط ​​الخسائر.

يعتمد على افتراض أن المحرك سيعمل وفقًا لجدول تحميل معين دون تجاوز درجة الحرارة المسموح بها ، إذا كان متوسط ​​الخسائر في جدول الحمل هذا Σрср لا يتجاوز إجمالي فقد الطاقة في وضع التشغيل الاسمي للمحرك Σрnom ، أي تم استيفاء الشرط
(1)
بمعرفة القيم الاسمية للكفاءة t] الاسمية والقدرة المفيدة وباستخدام الصيغة ، يمكنك تحديد إجمالي فقد الطاقة في الوضع الاسمي:
(2)
اترك أي فاصل زمني tu وفقًا لمخطط الحمل للتغير في الشكل. 1 يتوافق مع الطاقة Pi التي حققها المحرك ، حيث يبلغ إجمالي الخسائر فيه 2/7 /. ثم متوسط ​​الخسائر لكامل وقت تشغيل المحرك
(3)
طريقة الخسارة المتوسطة دقيقة للغاية ويمكن استخدامها لتحديد أي نوع من المحركات. ومع ذلك ، فإنه يتطلب حسابات خسارة محددة لكل قسم ، وهو أمر غير ممكن دائمًا.
الطريقة الحالية المكافئة.
بناءً على طريقة متوسط ​​الخسارة. في هذه الحالة ، يُعتبر أن متوسط ​​الخسائر يتم إنشاؤه في المحرك المحمّل بمثل هذا التيار الثابت (المكافئ) المحسوب / ek ، والذي يطلق نفس كمية الحرارة أثناء التشغيل مثل التيارات الفعلية. يسمى عامل التحميل المقابل للتيار / ek المكافئ: ku e = / ek / Unom.
بعد ذلك ، وفقًا للتعبيرات (13.7) و (15.8) ، لدينا:

أرز. 1. مخطط الحمل والتغير في الخسائر في المحرك أثناء التشغيل المستمر في الحمل المتغير
بالتعويض هنا عن قيم عوامل التحميل ، باستثناء المصطلحات بـ p0 ، وتقليل الباقي بواسطة Rm.vonom والتحويل ، نجد قيمة التيار المكافئ
(4)
أين هي مدة الدورة الكاملة للمحرك. يتم اختيار المحرك بشكل صحيح إذا تم استيفاء الشرط
(5)
يمكن أيضًا استخدام الطريقة الحالية المكافئة بناءً على طريقة الخسارة المتوسطة لتحديد أي محرك.

طريقة اللحظة المكافئة.

أذكر أن عزم دوران المحركات التيار المباشرموازية و إثارة مستقلة، وكذلك متزامن ، وفقًا للتعبير ، M \ u003d s "m / I
يسمح لنا هذا الظرف بتقديم مفهوم اللحظة المكافئة MEC المقابلة للتيار المكافئ / ek:

لذلك ، على غرار (15.19) ، فإن التعبير عن اللحظة المكافئة له الشكل
(6)
شرط الاختيار الصحيح للمحرك
(7)
طريقة القوة المكافئة. يسمح لك بتقييم تسخين المحرك من خلال حامل طاقة ثابت مكافئ (الطاقة ، وفقًا لظروف التسخين ، تعادل القدرة المتغيرة الفعلية). هذه الطريقة قابلة للتطبيق في تلك الحالات ، عندما يتغير الحمل ، تظل السرعة الزاوية للمحرك ثابتة أو تتغير قليلاً ، أي Ω = const (خاصية ميكانيكية طبيعية صلبة).
منذ Pnom = MnomΩnom و Rek = A * ekΩnom - من (6) نحصل على التعبير عن القوة المكافئة
(8)
يتم اختيار المحرك بشكل صحيح إذا تم استيفاء الشرط
(9)
تُطبق طرق عزم الدوران والقوة المكافئة للاختيار الأولي للمحرك والحسابات التي لا تتطلب دقة كبيرة. هذه الطرق غير مقبولة تمامًا لمحركات التيار المستمر المتسلسلة ، حيث يتغير التدفق المغناطيسي وسرعة الدوران بشكل كبير مع تغيير تيار الحمل.
يجب أيضًا فحص المحرك المحدد بأي من الطرق بحثًا عن الحمل الزائد المسموح به بحيث لا تتجاوز القيم القصوى للتيار أو عزم الدوران أو الطاقة (وفقًا لمخطط الحمل) القيم المقابلة المسموح بها لـ هذا المحرك.

يعد الاختيار الصحيح لقوة المحرك لآلية معينة ، مع مراعاة نظامها الفني ، ذا أهمية كبيرة للمؤشرات الفنية والاقتصادية والتشغيلية. إذا تم التقليل من قوة المحرك الكهربائي عند الاختيار ، فلن يوفر المحرك الكهربائي الموثوقية والمتانة اللازمتين. يظهر اعتماد عامل القدرة على الحمل في الرسم البياني. إذا تم تحديد EM مغلوب ، أي مع عامل تحميل منخفض ، لديها أداء اقتصادي وطاقة منخفض.

لذلك ، يحاولون تحديد ED بطريقة Рnom = Kzap * Ref.

في هذه الحالة ، يتم تحديد القدرة الفعالة باستخدام خاصية الحمل ، ويتم إدخال عامل الأمان مع مراعاة عدم دقة الرسم البياني لخصائص الحمل.

تسلسل اختيار الطاقة EM:

1. الاختيار المسبق للطاقة: يتكون من تحليل مخطط الحمل واختيار Kzap.

2. التحقق من صحة الاختيار الأولي حسب النظام الحراري. أنتجت من خلال تحليل دقيق.

3. يتم التحقق من إمكانية الإطلاق.

4. التحقق من صحة الاختيار للحمل الميكانيكي قصير المدى.

اختيار قوة المحرك للعمل المستمر:

أ) تحت حمولة ثابتة.

في هذه الحالة ، لا يلزم إجراء حساب أولي للقوة ، ولكن يتم تحديد القوة الفعالة للآلية باستخدام تعبيرات دقيقة أو تجريبية ، والتي تتم مقارنتها بعد ذلك بالقدرة المقدرة للمحرك. توجد صيغ معينة لحساب القوة الفعالة لأنواع مختلفة من الآليات. إذا كان المرجع< Рном, то двигатель выбран правильно. Причем в этом случае это соотношение является критерием правильности выбора и по нагреву, и по условиям правильности пуска, и по критериям качества.

بالنسبة لأي أوضاع ذات حمولة متفاوتة ، يعد اختيار الطاقة مهمة أكثر صعوبة ويتكون من عدة مراحل ، أهمها التحقق من صحة اختيار التدفئة. في الوقت نفسه ، بالنسبة لأي وضع ، فإن الطريقة الأكثر دقة لهذا الفحص هي إنشاء منحنى تسخين لمحرك حقيقي ، مع مراعاة وضعه ، متبوعًا بمقارنة tset< tдоп.

ب) مع حمولة متغيرة.

دع مخطط الحمل يبدو كما يلي:

تسلسل اختيار قوة المحرك:

1. يتم اختيار المحرك مسبقًا ، حيث تتم مقارنة القيمة الحسابية للقدرة وفقًا لمخطط الحمل مع القدرة المقدرة وفقًا للكتالوج.

2. يتحققون من صحة اختيار المحرك للتدفئة. يمكن إجراء هذا التحقق باستخدام طريقة الخسارة الشاملة ، نظرًا لأن حساب وبناء منحنيات التسخين مهمة معقدة وليست قابلة للحل دائمًا.

وفقًا لجدول تحميل معين ، يتم تحديد متوسط ​​فقد الطاقة لدورة تشغيل المحرك DPav ، والتي تتم مقارنتها بعد ذلك بخسائر الطاقة الاسمية في المحرك.

إذا تم استيفاء الشرط DРav £ DРnom ، فإن المحرك يلبي ظروف التدفئة.

DP1 ، DP2 ، ... ، DPn - فقدان الطاقة في كل قسم من مخطط الحمل ؛

مرحبًا - الكفاءة في القسم الأول من مخطط الحمل

3. التحقق من صحة الاختيار حسب شروط الإطلاق (إن أمكن). لهذا ، Mstart ³ M1 ، إذا لم يتم تنفيذها ، فاختر محركًا إما بخصائص بدء محسّنة أو قدرة أكبر.

4. يتم فحص المحرك للحمل الميكانيكي الزائد قصير المدى. لهذا ، تتم مقارنة اللحظة الحرجة للمحرك وفقًا لجواز سفره مع أقصى لحظة وفقًا لمخططه.

إذا تم استيفاء الشرط 4 ، فسيتم اختيار المحرك بشكل صحيح ، وإذا لم يكن كذلك ، فسيتم اختيار المحرك إما بسعة تحميل زائدة أكبر أو بقوة أكبر.

ومع ذلك ، على الرغم من حقيقة أن طريقة متوسط ​​الخسارة دقيقة وعالمية بما فيه الكفاية ، أي يمكن تطبيقه على أي نوع من المحركات ، فهناك بعض الصعوبات. لذلك ، في الحسابات الهندسية ، غالبًا ما يتم استخدام طرق أقل دقة وعالمية للكميات المكافئة ، والتي تشمل:

أ) الطريقة الحالية المكافئة

ب) طريقة اللحظات المتكافئة

ج) طريقة القوى المعادلة.

الطريقة الحالية المكافئة:

يعتمد على حقيقة أن التيار الحقيقي ، المقابل لمخطط الحمل والتغيير وفقًا لذلك ، يتم استبداله بتيار مكافئ معين ، والذي ، أثناء دورة التشغيل ، يطلق نفس كمية الحرارة في المحرك مثل التيار المتغير بالفعل.

في هذه الحالة ، فقدان الطاقة في المحرك:

في أغلب الأحيان ، يتم تحديد مخطط الحمل للمجال الكهربائي بدقة في الإحداثيات M (t) ، وبالتالي ، من وجهة النظر هذه ، تكون طريقة اللحظات المكافئة أكثر ملاءمة. ومع ذلك ، فإن الاعتماد النسبي الدقيق M (I) هو نموذجي فقط لـ DPT مع NI. بالنسبة إلى AM ، تعتمد اللحظة أيضًا على عامل القدرة cosj. لذلك ، فيما يتعلق بضغط الدم ، لا توفر هذه الطريقة دقة كافية. وعادة ما يتم استخدامه للـ IM منخفض الطاقة وفي الجزء الخطي للخاصية.

طريقة الطاقة المكافئة:

يعتمد على الاعتماد النسبي للقوة على اللحظة: Р = М × w ، Р º M. معيار الاختيار الصحيح هو: Рnom ³ Req. من بين جميع الطرق المدرجة ، تعتبر طريقة الطاقة المكافئة الأقل دقة وتستخدم فقط مع DCTs مع NV.

اختيار قوة المحرك للتشغيل قصير الوقت:

يتم إنتاج المحركات بشكل متسلسل ، وفي جواز السفر يتم تعيين المدة الاسمية للتشغيل على 10 و 30 و 60 و 90 دقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم ضبط الكفاءة عند التشغيل في الوضع قصير الأجل و Pcr ؛ في hpr و Rpr.

Рt = DРcr / DРpr = مجموعة tset / t ¢ = tset / tadm.

تسلسل التحديد:

في جواز السفر للمحركات المنتجة تسلسليًا للخدمة قصيرة الأجل S2 ، بالإضافة إلى الوقت المحدد ، يشار إلى الطاقة أثناء التشغيل قصير المدى والكفاءة أثناء التشغيل قصير الأجل والطاقة والكفاءة في التشغيل المستمر.

1. تحديد DРcr و DРpr:

DРcr = Рcr * (1-hcr) / hcr ؛

DРpr = Рpr * (1-hpr) / ساعة ؛

2. تحديد معامل الحمل الحراري الزائد: Рт = DPcr / DPpr.

3. Тн = tр / (ln (1-Рт) / Рт). باستبدال tr من جواز السفر ومعامل الحمل الزائد الحراري من الفقرة السابقة ، نجد زمن التسخين ثابتًا Tn ، والذي يمكنك من خلاله بسهولة بناء منحنى تسخين المحرك وتحديد قوة المحرك من هذا المنحنى.

اختيار قوة المحرك لأنماط التشغيل المتقطع:

بالنسبة للأوضاع S4 و S5 ، فإن المحركات المتاحة تجاريًا للوضع S3 مع معيار PV٪ = 15 ؛ 25 ؛ 40 ؛ 60٪ تستخدم عادةً ، أو المحركات المتاحة تجاريًا للوضع S1. في هذه الحالة ، عند اختيار قوة المحرك ، يتم افتراض دورة العمل = 100٪. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام طريقة اللحظات المكافئة كجهاز رياضي للتحقق من صحة اختيار التسخين. في نفس الوقت ، في معادلة عزم الدوران المكافئة ، يتم إدخال عوامل التصحيح ، التي تحمل التصنيف b () ، والتي تأخذ في الاعتبار التدهور في نقل حرارة المحرك أثناء التسارع ، والتباطؤ ، والإيقاف المؤقت مقارنة بنقل الحرارة عند العمل مع w = const.

ج) يتم إحضار القيمة التي تم العثور عليها لـ Mekv إلى PV ٪ القياسية وتم العثور على Mekvpriv:
د) وفقًا للكتالوج ، يتم اختيار محرك ، حيث Mnom Mekvpriv.

بعد ذلك ، يتم فحص المحرك للتحقق من إمكانية بدء التشغيل والحمل الزائد قصير المدى بنفس الطريقة المتبعة في S1 مع الحمل المتغير.

تتضمن مهمة اختيار محرك كهربائي ما يلي:

اختيار نوع التيار و الفولطية;

اختيار السرعة الاسمية

اختيار التصميم

تحديد القوة المقدرة واختيار المحرك المقابل لها من الكتالوج.

في ظروف الإنتاج ، ليس من الضروري دائمًا حل المجموعة الكاملة لهذه المشكلات. يمكن إعطاء بعضها: نوع التيار ، الجهد ، السرعة. الأهمية الرئيسية في هذه الحالة هي التحديد الصحيح لقوة المحرك ونوع تصميمه.

قبل حل مشكلة اختيار محرك كهربائي ، من الضروري أن نتخيل بوضوح تشغيل الآلية التي تم اختياره من أجلها: ما إذا كان المحرك مع الآلية سيعمل لفترة طويلة أو لفترة قصيرة ، بشكل ثابت أو قابل للتعديل السرعة ، ما إذا كانت (وكيف) ستتغير لحظة المقاومة والقوة أثناء التشغيل. يمكن إعطاء الإجابات على هذه الأسئلة من خلال إنشاء مخططات الحمل. ثم يتم الرد على الأسئلة بالترتيب المذكور.

اختيار تيار المحرك والجهد . يعتمد هذا الاختيار على الاعتبارات الاقتصادية. المحركات الكهربائية لها تكلفة عالية ، لأنها منتجات معقدة تستخدم مواد كهربائية قيمة مصممة لعمر خدمة طويل (20 عامًا). لذلك ، يبدأ الاختيار بـ "الملاءمة" لقيادة أبسط وأرخص المحركات - ثلاثية الأطوار غير متزامنة مع دوار قصير الدائرة ، وحتى أكثر محركات التيار المستمر تعقيدًا وتكلفة.

يحدد اختيار نوع تيار المحرك الكهربائي اختيار جهده المقنن ، والذي عادة ما يكون مساويًا لجهد مصدر الطاقة لورشة العمل ، المصنع ، موقع البناء (غالبًا ما يكون كذلك شبكة ثلاثية الطورمع الجهد الرئيسي 380.220 فولت). زيادة أو خفض الجهد للمحركات التي تستخدم المحولات ، يؤدي استخدام المقومات لمحركات التيار المستمر إلى زيادة تكلفة المعدات الكهربائية.

اختيار سرعة تصنيف المحرك. تسمح السرعة العالية للمحرك الكهربائي بتقليل أبعاده الكلية ووزنه وتكلفته. على العكس من ذلك ، غالبًا ما تتطلب آليات العمل سرعات منخفضة. لتتناسب مع سرعات المحرك والآلية ، يتم تثبيت علبة تروس ، مما يزيد من تكلفة المحرك الكهربائي. يتم تحديد مسألة النسبة المنطقية لمخفض المحرك من قبل المصمم عند تصميم الآلية.

اختيار تصميم المحرك. يأخذ تصميم السلسلة الحديثة من المحركات الكهربائية في الاعتبار ثلاثة عوامل: الحماية من التأثيرات البيئية ، وتوفير التبريد وطريقة التركيب.

في الجدول. يوضح الشكل 1 تسلسلًا تقريبيًا لاختيار نوع المحرك الكهربائي ، اعتمادًا على الغرض منه.

الجدول 1.1

تسلسل اختيار نوع المحرك التقريبي

نوع المحرك	غاية
غير متزامن مع ماس كهربائى الدوار العادي إصدارات	لمحرك غير منظم لا يتطلب عزم دوران كبير ، مع
غير متزامن مع الدوار ذي الدائرة القصيرة ذي الفتحة العميقة أو قفص السنجاب المزدوج	نفس الشيء إذا كانت عزم الدوران العالي مطلوبة
غير متزامن مع حلقات الانزلاق	يبدأ التشغيل المتكرر بعزم دوران عالية وتيارات منخفضة ، وتنظيم السرعة (تنظيم مقاومة متغيرة غير اقتصادي)
متزامن	لقيادة غير منظمة في عملية مستمرة ، تنظيم cos (عند Р 100 كيلوواط ، SM أكثر اقتصادا من IM)
التيار المباشر	تنظيم السرعة في نطاق واسع ، مما يضمن خصائص انطلاق جيدة ، وقدرة تحميل زائدة

وفقًا لطريقة الحماية من التأثيرات البيئية ، يتم تصنيع المحركات الكهربائية في إصدارات محمية ومغلقة ومقاومة للانفجار.

المحركات ، محمية من الأجسام الصغيرة والقطرات ، مصممة للتشغيل في غرف جافة وخالية من الغبار.

يتم تثبيت المحركات المغلقة في غرف ذات رطوبة عالية ، وأجواء ملوثة بالغبار مع شوائب معدنية أو زيت أو أبخرة كيروسين.

تحتوي المحركات المقاومة للانفجار على غلاف يمكنه تحمل انفجار الغاز داخل الماكينة وبالتالي استبعاد إطلاق اللهب في البيئة. وهي مخصصة للعمل في غرف المتفجرات (المناجم). يوجد على غلاف الصندوق الطرفي لهذه المحركات علامة إغاثة PB - ضد انفجار الألغام أو VZG - مقاومة للانفجار في بيئة غازية. بدون هذه العلامات ، يُحظر استخدام المحركات في البيئات القابلة للانفجار. من المستحيل أيضًا تثبيت محرك محمي بدلاً من محرك مغلق.

وفقًا لطريقة التبريد ، تتميز المحركات بالتبريد الطبيعي والتهوية الذاتية الداخلية أو الخارجية والنفخ الخارجي (القسري).

وفقًا لطريقة التثبيت ، توجد محركات بترتيب عمود أفقي وسرير على الأرجل ، مع ترتيب عمود رأسي وشفة على الدرع السفلي ، إلخ. يجب أن يكون المحرك المحدد له نفس التركيب والتثبيت والاتصال بالآلية مثل المحرك الذي يتم استبداله.

اختيار قوة المحرك. الخطوة الأخيرة هي تحديد القوة المقدرة للمحرك واختيار المحرك المناسب من الكتالوج. ومع ذلك ، من السهل تحديد القدرة المقدرة فقط أثناء التشغيل طويل الأمد مع حمل ثابت ، والذي يتم اعتباره على أنه القوة المقدرة. في الغالبية العظمى من الحالات ، يتغير عزم المحرك وقوته وتياره بمرور الوقت. تتضمن مخططات تحميل محركات العديد من الآليات فترات العمل والإيقاف المؤقت. مع مثل هذا الحمل المتغير ، يجب أن يفي المحرك بشروط التسخين المسموح به ، وأن يكون لديه أقصى عزم دوران كافٍ للتغلب على الأحمال الزائدة المحتملة على المدى القصير ، وعند البدء بحمل ثقيل ، يكون لديه عزم دوران زائد لضمان تسريع القيادة.

1.3 تدفئة وتبريد المحركات الكهربائية

يصاحب تشغيل المحرك الكهربائي فقدان جزء من الطاقة ، والذي يتم تحويله إلى حرارة. فقدان الطاقة

Р = Р (1 /  - 1) (1.10)

وكلما زادت قوة المحرك P على العمود وانخفضت كفاءته. لذلك ، مع زيادة الحمل ، ستزداد درجة حرارة المحرك وقد تصل إلى قيم خطيرة.

وفقًا لمقاومة الحرارة ، يتم تقسيم المواد العازلة إلى عدة فئات. لذلك ، يسمح العزل من الفئة A (المواد الليفية المشبعة) بدرجات حرارة تسخين تصل إلى 105 درجة مئوية ؛ الفئة ب (المواد القائمة على الميكا والأسبستوس والألياف الزجاجية مع التشريب) - حتى 130 درجة مئوية ، ونفس المواد مع مواد رابطة السيليكون العضوي - حتى 180 درجة مئوية (الفئة H).

تعتمد درجات حرارة التشغيل المحددة على العمر التشغيلي للمحركات الكهربائية من 15 إلى 20 عامًا عند الحمل المقنن. مع حمولة 1.5 تصنيف المحركيفشل بعد 3 ساعات.

لا تعتمد درجة حرارة المحرك على حمولته فحسب ، بل تعتمد أيضًا على درجة حرارة سائل التبريد. في الحسابات ، يتم أخذها مساوية لـ +40 0 درجة مئوية.الفرق بين درجات حرارة المحرك ووسط التبريد يسمى ارتفاع درجة الحرارة أو درجة الحرارة الزائدة ويشار إليها  . على سبيل المثال ، بالنسبة للعزل واسع الانتشار من الفئة A ، فإن درجة الحرارة الزائدة المسموح بها هي 65 درجة مئوية.

عند حساب عمليات تسخين وتبريد المحركات الكهربائية ، تعتبر الآلة الكهربائية ببساطة جسمًا متجانسًا يسخن بشكل موحد ويشع الحرارة إلى البيئة بسطحها بالكامل. قبل التشغيل ، يكون للمحرك درجة حرارة محيطة ، لذا فإن كل الحرارة المنبعثة فيه تذهب لزيادة درجة حرارة المحرك ، على التوالي ، السعة الحرارية C ، Wts / deg. عندما تصبح درجة حرارته أعلى من درجة الحرارة المحيطة ، تبدأ عملية نقل الحرارة إلى البيئة. عند الحمل المستمر ، تصل درجة حرارة المحرك بعد فترة إلى قيمة الحالة المستقرة ، حيث يتم إطلاق كل الحرارة المنبعثة في المحرك إلى البيئة. هناك توازن حراري.

معادلة توازن الحرارة لمحرك كهربائي عند حمل ثابت لها الشكل

Pdt = Cd + Adt (1.11)

حيث d - ارتفاع درجة الحرارة ، درجة ، المقابلة لعنصر الوقت dt ، حيث يتم إطلاق الطاقة Pdt ؛ أ - انتقال الحرارة أثناء التسخين ، وات / درجة.

من لحظة التوازن الحراري ، يتوقف ارتفاع درجة حرارة المحرك (d = 0). يتم تحديد درجة الحرارة الزائدة في الحالة المستقرة من خلال التعبير

 فم \ u003d P / A. (1.12)

كل حمولة محرك لها درجة حرارة محددة. من الواضح أنه لا يمكن تحميل المحرك إلا بهذه القوة التي لا يتجاوز فيها ارتفاع درجة حرارة الحالة المستقرة لعزله الحد الأقصى المسموح به للقيمة. هذه القوة تسمى الاسمية.

يمكن أن نرى من التعبير (1.12) أن ارتفاع درجة حرارة الحالة المستقرة يزداد مع انخفاض في نقل الحرارة أ. كلما كان المحرك باردًا بشكل أفضل أثناء التشغيل ، انخفضت درجة الحرارة الزائدة في الحالة المستقرة. لذلك ، تم تجهيز المحركات بمراوح وتستخدم العلب المضلعة لزيادة سطح التبريد.

نقسم المعادلة (1.11) على Adt ، ومع مراعاة (1.12) نعيد كتابتها بالشكل

(1.13)

حيث Тu = С / А هو زمن التسخين الثابت.

يعطي حل هذه المعادلة التفاضلية الخطية قانون تغير درجة حرارة المحرك بمرور الوقت:

حيث  start هو الارتفاع الأولي في درجة الحرارة الذي يبدأ المحرك في العمل به.

إذا بدأ المحرك في حالة "بارد" ، عندئذٍ  ابدأ = 0 و

(1.15)

على التين. يوضح الشكل 1.5 منحنيات التسخين الأسية للمحرك الكهربائي عند حمل ثابت. يتطابق المنحنيان 1 و 2 مع تشغيل المحرك من الحالة "الباردة" (الأولي = 0) عند الأحمال المنخفضة (1) والمرتفعة (2) ، ويتوافق المنحنى 3 مع التشغيل عندما يكون المحرك قد تعرض بالفعل لارتفاع أولي في درجة الحرارة  الأولي =  03.

يمكن اعتبار المنحنى 3 زيادة في درجة حرارة المحرك إذا زادت درجة الحرارة المحيطة بمقدار  03 مقارنة بالمنحنى 2. يتم الوصول إلى درجة الحرارة الثابتة في الوقت المناسب تقريبًا (3 5) تي أنا.

منحنيات التدفئة والتبريد أسية. يتم الوصول إلى درجة الحرارة المستقرة تقريبًا خلال الوقت (35) T و (الخطأ 5 و 0.5٪ ، على التوالي).

بعد فصل المحرك عن التيار الكهربائي ، يتم إطلاق الحرارة فيه

أرز. 1.5 منحنيات تسخين وتبريد المحرك

التوقفات: P = 0 ،  set = 0 ، والتعبير (1.14) لعملية التبريد سيأخذ الشكل

 بدء e - t / T بارد ، (1.16)

حيث T cool = C / A cool ؛ بارد - انتقال الحرارة أثناء التبريد.

منحنيات تبريد المحرك موضحة في الشكل. 1.5 وقت تبريد المحرك الكهربائي إلى درجة حرارة ثابتة أو إلى درجة حرارة محيطة t بارد = (35) Т بارد. تعتمد شدة تبريد المحرك على طريقة التهوية وسرعتها. في المحرك الثابت ، ذو التهوية الذاتية ، تكون ظروف التبريد أسوأ بكثير مما في المحرك الدوار. لذلك ، فإن ثابت التبريد Tcool هنا أكبر بمقدار 2-3 مرات من Tu. أثناء التشغيل ، تعمل عمليات التطهير المنتظمة وتنظيف سطح المحرك من الغبار على زيادة نقل الحرارة وضمان الاستخدام الكامل لها.

1.4 أوضاع التشغيل المقدرة للمحركات الكهربائية

عند النظر في قوانين تسخين وتبريد المحركات الكهربائية ، كان من المفترض أن حمل المحرك لم يتغير لفترة طويلة ، وبالتالي ، فإن مجموعة السخونة الزائدة المحددة لم تتغير أيضًا. في الواقع ، يمكن أن يختلف حمل المحرك بطرق مختلفة من حيث القيمة. بالإضافة إلى ذلك ، قد ينطفئ المحرك لفترة من الوقت.

لمراعاة ظروف التشغيل المختلفة للمحرك الكهربائي وتحديد قوته بشكل صحيح ، يتم حساب وبناء مخططات الحمل M (t) أو P (t) (انظر الشكل 1.4) أو I (t). حسب نوع مخطط الحمل ، حدد طريقة تشغيل المحرك. وسائط موحدة. هناك ثلاثة أوضاع رئيسية: طويل المدى (S1) ، قصير المدى (S2) ومتقطع (S3). تختلف شروط التدفئة والتبريد لكل منهم.

الوضع الطويل. المدى الطويل هو الوضع الذي تصل فيه درجة حرارة المحرك الكهربائي إلى قيمة ثابتة.

يميز بين الوضع الطويل مع الأحمال الثابتة والمتغيرة. تعمل المراوح والمضخات والضواغط وبعض الناقلات وآلات النسيج لفترة طويلة مع حمولة ثابتة. يظهر مخطط الحمل لهذا الوضع في الشكل. 1.6 ، أ.

تعمل الضواغط الترددية ، وطواحين الدرفلة ، والخراطة ، والحفر ، وآلات الطحن ، وما إلى ذلك لفترة طويلة مع حمولة متغيرة (الشكل 1.6 ، ب).

أرز. 1.6 مخططات P (t) و  (t) للمحرك في الوضع طويل الأجل مع

أحمال ثابتة (أ) ومتغيرة (ب)

على درع محرك كهربائي مصمم للتشغيل المستمر ، يُشار إلى الوضع الاسمي بالكلمة المختصرة "Dur". أو الرمز S1.

واجب مؤقت . في هذا الوضع ، يعمل المحرك الكهربائي لفترة محدودة ، لا تصل خلالها درجة الحرارة إلى قيمة ثابتة. فترات التوقف المؤقت في العمل كبيرة جدًا لدرجة أن المحرك لديه الوقت ليبرد تمامًا. يظهر الرسم التخطيطي للحمل والسخونة الزائدة للمحرك في الوضع قصير المدى في الشكل. 1.7

في وضع الحمل قصير المدى ، تعمل المحركات الإضافية لأدوات الماكينة والجسور المتحركة والأقفال والصمامات الخاصة بخطوط الأنابيب وأنابيب الغاز والآليات الأخرى. تشير لوحة محرك العمل المتقطع إلى وقت التشغيل بالقدرة المقدرة: 30 و 60 و 90 دقيقة والرمز S2. للاستخدام العام ، لا يتم إنتاج المحركات ذات الوقت القصير في مجموعات كبيرة.

الوضع المتقطع. في هذا الوضع ، تتناوب فترات التشغيل القصيرة بانتظام مع فترات توقف قصيرة ، وخلال فترة التحميل ، لا تصل درجة حرارة المحرك إلى قيمة ثابتة ، وأثناء فترة الإيقاف المؤقت (إيقاف التشغيل) ، ليس لديه وقت للانخفاض إلى مستوى درجة حرارة المبرد. تظهر الرسوم البيانية لمثل هذا النظام في الشكل. 1.8 يتغير ارتفاع درجة حرارة المحرك الكهربائي على طول خط كسر سن المنشار ، والذي يتكون من أجزاء من منحنيات التسخين والتبريد. مع التكرار المتكرر للدورات ، يتقلب ارتفاع درجة الحرارة حول قيمة متوسطة معينة  cf.

أرز. 1.7 مخططات P (t) و  (t) 1.8 الرسوم البيانية Р (t)  (t)

المحرك في محرك قصير في إعادة

الوضع المؤقت على المدى القصير

عمل عمل

من الأمثلة النموذجية على التشغيل المتقطع المحركات الكهربائية للرافعات ، وكذلك المحركات الكهربائية لمعظم آلات قطع المعادن.

تنتج الصناعة الكهربائية محركات رافعة خاصة مصممة للعمل في أجهزة الرفع والنقل. على درع مثل هذا المحرك ، في عمود "وضع التشغيل" ، يشار إلى الرمز S3 ودورة العمل النسبية PV٪ (يُشار إليها أيضًا بعلامة ):

أرز. 1.9 المخططات الحقيقية (أ) والمثالية (ب) P (t)

المحرك في الوضع المتقطع

(1.17)

حيث t p هو وقت التشغيل ؛ ر ف - مدة وقفة ؛ ر ج - مدة الدورة.

يجب ألا تتجاوز مدة دورة الوضع المتقطع لمحركات الرافعة الكهربائية وفقًا لـ GOST 10 دقائق.

قيمة PV موحدة وهي 15 و 25 و 40 و 60٪. على سبيل المثال ، إذا تم الإشارة إلى P nom = 11 kW عند 40٪ من دورة التشغيل على درع محرك الرافعة ، فإن هذا يعني أن هذا المحرك يمكن أن يعمل بحمل مقدّر يبلغ 11 كيلو واط لمدة 4 دقائق ، ويجب أن يعمل لمدة 6 دقائق التالية قطع الاتصال بالشبكة.

قد يبدو الرسم التخطيطي الفعلي مثل الشكل. 1.9 ، أ ، تحت الحمل ، عندما لا تكون مدته والتوقف المؤقت متماثلين. في هذه الحالة ، يتم إنشاء مخطط مكافئ (مثالي) (الشكل 1.9 ، ب) ، حيث t c \ u003d t p + t p و PV \ u003d t p / t c.

1.5 حساب القوة واختيار المحرك

للتشغيل المستمر

يتم تقليل تحديد القدرة المقدرة للمحرك للتشغيل المستمر مع حمل ثابت (انظر الشكل 1.6 ، أ) لحساب القدرة P من المشغل ، والتي يتم تقليلها إلى عمود المحرك (مع مراعاة كفاءة التروس وعلب التروس ، إلخ. .). وفقًا للقدرة المتلقاة P في الكتالوجات ، يتم تحديد محرك بقوة مصنفة P nom R s (يتم تحديد نوع التيار والجهد والتردد وتصميم المحرك مسبقًا). القوة المقدرة المشار إليها في الكتالوج هي أقصى طاقة صممها المحرك للتشغيل المستمر دون التعرض لخطر السخونة الزائدة. نظرًا لأن الحمل ثابت ، فلا يلزم إجراء فحص حراري خاص. في ظل ظروف البدء الصعبة ، يتم التحقق مما إذا كان عزم البدء الذي طوره المحرك كافياً.

يتم تحديد القدرة المقدرة للمحرك تحت الحمل المتغير طويل الأجل من خلال طريقة متوسط ​​الخسائر أو بطريقة القيم المكافئة (التيار ، عزم الدوران ، الطاقة). تتكون هذه الطرق من فحص حراري لمحرك محدد مسبقًا. مبدئيًا (مؤقتًا) يتم اختيار المحرك وفقًا لمتوسط ​​قوة الحمل (انظر الشكل 1.6 ، ب):

(1.18)

حيث k = 1.11.3 هي عامل الأمان.

وفقًا للقوة الأولية R pr في الكتالوج ، يتم تحديد محرك بقوة مصنفة R nom R pr ، ثم يتم استخدام إحدى الطرق للتحقق من التسخين.

اختيار المحرك وفقًا لمتوسط ​​الطاقة غير صحيح لأنه لا يأخذ في الاعتبار الاعتماد التربيعي للخسائر المتغيرة على التيار. مع تقلبات الحمل الكبيرة ، يتم التقليل من متوسط ​​الطاقة.

إذا تم اختيار المحرك الكهربائي وفقًا لجدول الحمل المتغير المحدد (انظر الشكل 1.6 ، ب) ، وفقًا لأعلى أو أدنى قوة ، فسيتم المبالغة في تقديره في الحالة الأولى ، وفي الحالة الثانية - التقليل من شأنه. يؤدي استخدام محرك طاغٍ إلى زيادة تكاليف رأس المال ، ويؤدي إلى انخفاض الكفاءة ، cos. يقلل استخدام محرك ذو طاقة غير كافية من أداء وموثوقية المحرك الكهربائي ، ويقصر من عمر الخدمة.

تحدد هذه الظروف الحاجة إلى طرق أخرى لاختيار القدرة المقدرة للمحرك ذي الحمل المتغير - طريقة متوسط ​​الخسائر وطريقة القيم المكافئة.

طريقة متوسط ​​الخسائر. مع وجود حمل ثابت على العمود (P nom) ، يظل فقد الطاقة دون تغيير (P nom). عندما يتغير الحمل ، يتغير فقدان الطاقة أيضًا. يعتبر أن المحرك يسخن بشكل متساوٍ إذا كان متوسط ​​فقدان الطاقة (P cf) أثناء الدورة عند حمل متغير يساوي فقد الطاقة عند الحمل المقنن الثابت:

P cf = Р nom (1.19)

(هذا صحيح إذا كانت مدة الدورة أقل بكثير من مدة تسخين المحرك).

وبالتالي ، أولاً ، بالنسبة للمحرك المحدد مسبقًا ، وفقًا للصيغة (1.10) ، يتم تحديد الخسائر الاسمية Р الاسمي ، ثم الخسائر P 1 ، P 2 ، ... في كل قسم من الرسم البياني للحمل ( انظر الشكل 1.6 ، ب). ثم ابحث عن متوسط ​​الخسائر بالصيغة

(1.20)

وتحقق من استيفاء الشرط (1.19). إذا تجاوزت قيمة P nom Р av بأكثر من 10٪ ، فحدد محركًا آخر وكرر الحساب. هذه الطريقة دقيقة للغاية ، وتنطبق على اختيار المحركات من أي نوع ، لكنها شاقة.

طريقة القيم المكافئة (التيار ، عزم الدوران ، الطاقة). تتناسب الخسائر المتغيرة في المحرك مع مربع تيار الحمل. يتم استبدال تيارات الحمل التي تتغير في القيمة بتيار مكافئ غير متغير I eq ، والذي يطلق نفس الحرارة في المحرك مثل التيارات المتغيرة. يمكن الحصول على الصيغة الحالية المكافئة بناءً على التعبير (1.20):

(1.21)

تتم مقارنة I eq الحالي الموجود مع التيار المتردد للمحرك المحدد مسبقًا. يتم اختيار المحرك الصحيح إذا

أنا أسمي مكافئ. (1.22)

في كثير من الأحيان يتعاملون مع رسم بياني للحظات أو القوى. إذا كان عزم المحرك متناسبًا مع التيار ، فإن الصيغة (1.21) تتحول إلى صيغة عزم الدوران المكافئة:

(1.23)

يعتبر اختيار المحرك صحيحًا إذا كان عزم الدوران المقدر للمحرك المحدد مسبقًا

M اسم M مكافئ.

إذا لم تتغير سرعة المحرك بشكل كبير عندما يتغير الحمل ، فيمكن تحديد القدرة المكافئة

R مكافئ = M مكافئ 

(1.24)

شرط الاختيار الصحيح هو عدم المساواة

R اسم R ek.

لا تنطبق طرق عزم الدوران والقوة المكافئة على المحركات المتسلسلة حيث لا يتناسب عزم الدوران مع التيار.

يخضع المحرك المختار لفحوصات إلزامية لسعة التحميل الزائد وعزم بدء التشغيل (في حالة بدء التشغيل تحت الحمل).

سعة التحميل الزائد اللحظية  m = M max / M المحركات المصنفة من أنواع مختلفة لها القيم التالية.

قدرة التحميل الزائد  م المحركات

الغرض العام DC. . . . . . . . . . . . 2

التيار المباشر الخاص (الجر). . . . . . . . 3-4

غير متزامن مع حلقات الانزلاق. . . . . . . . . . . 2-2.5

غير متزامن مع قصر الدائرة الدوار للتنفيذ الطبيعي 1.8-3

أخدود عميق غير متزامن مع قفص مزدوج. . . . . 1.8-2.7

متزامن. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2.5

متزامن خاص. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4

جامع التيار المتناوب. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3

إذا كان الحد الأقصى لعزم الحمل أكبر مما يمكن للمحرك تطويره ، فسيتم اختيار محرك أكبر.

محرك حذافة. بالنسبة للآليات ذات التحميل بالصدمات (المطارق ، والمكابس ، وآلات الختم ، وما إلى ذلك) ، يجب اختيار المحرك الكهربائي ليس للتدفئة ، ولكن للحمل الميكانيكي الزائد ، مما قد يؤدي إلى المبالغة في تقدير الطاقة. ولكن يمكن تقليل قوة المحرك وتقريبه من التسخين المطلوب ، إذا تم "تسوية" منحنى الحمل باستخدام دولاب الموازنة.

خلال فترات الزيادة الحادة في الحمل (P 1 في الشكل 1.10) ، يتم تغطية جزء منه بالمحرك ، وجزء مغطى بواسطة دولاب الموازنة ، مما يعطي طاقته الحركية. أثناء فصل الأحمال (حتى P 2) ، تزداد سرعة المحرك ويزداد احتياطي الطاقة في دولاب الموازنة مرة أخرى. وبالتالي ، فإن المحرك الكهربائي سوف يولد طاقة أقل من P 1 وأكثر من P 2 ؛ تقترب القدرة المكافئة من متوسط ​​القدرة P. لذلك ، فإن استخدام دولاب الموازنة يقلل من القدرة المقدرة للمحرك. لكن يجب أن يكون للمحرك خاصية ميكانيكية ناعمة بدرجة كافية.

أرز. 1.10. الرسوم البيانية Р (t) و  (t) محرك دولاب الموازنة

عند استبدال محرك كهربائي بمحرك دولاب الموازنة ، يجب اختيار المحرك بنفس طريقة اختيار المحرك الذي يتم استبداله.

1. صناعة المواد الغذائية (4)

   مجمع التدريب والميتودولوجيا

   للتعليم معهد RF KEMEROVSK التكنولوجي طعامصناعةقسم تقنيات التخمير و ... من الاتحاد الروسي لمعهد كيميروفو التكنولوجي طعامصناعةقسم "تكنولوجيا إنتاج التخمير و ...

2. صناعة المواد الغذائية (3)

   العمل المخبري

   للتعليم معهد كيميروفو التكنولوجي طعامصناعةالقسم: "تكنولوجيا وتنظيم الجمهور ... معدات النسخ من معهد كيميروفو التقني طعامصناعة 650010، كيميروفو، ش. كراسنوارميسكايا ، ...

3. صناعة المواد الغذائية (6)

   درس تعليمي

   Roshnik V.A. ، Rekhovskaya T.A. - معهد كيميروفو التكنولوجي طعامصناعة. - كيميروفو ، 2000. - 132 ص. ISBN ... جامعات تقنية. © معهد كيميروفو للتكنولوجيا طعام

يعتمد تشغيل المحرك الكهربائي وأدائه للطاقة أثناء التشغيل على الاختيار الصحيح للمحرك الكهربائي من حيث الطاقة. في الحالات التي يكون فيها حمل المحرك الكهربائي أقل بكثير من الاسمي ، يتم استخدامه بشكل غير كافٍ من حيث الطاقة ، مما يؤدي إلى استثمارات رأسمالية مفرطة ، وانخفاض ملحوظ في عامل الطاقة والكفاءة. إذا تجاوز الحمل على عمود المحرك القيمة الاسمية ، تزداد التيارات في لفاته ، ونتيجة لذلك قد تتجاوز درجة حرارة المحرك القيمة المسموح بها. هذا ، أولاً وقبل كل شيء ، يؤدي إلى انخفاض القوة الكهربائية لمواد العزل الكهربائي ، وهو ما يرتبط بخطر انهيار عزل اللفات وفشل المحرك الكهربائي. في هذه الحالة ، أحد معايير اختيار محرك كهربائي من حيث القوة هو درجة حرارة لفاته.

تزداد مهمة اختيار محرك كهربائي من حيث الطاقة تعقيدًا بسبب حقيقة أن الحمل على عمودها أثناء التشغيل يتغير بمرور الوقت ، وتتغير درجة حرارة اللفات وفقًا لذلك. إذا تم اختيار المحرك الكهربائي ، في ظل هذه الظروف ، بحيث تكون قوته المقدرة مساوية لأقصى قوة تحميل ، فعندئذٍ خلال فترات انخفاضه ، سيتم استخدامه بشكل غير كافٍ من حيث القوة ، مما يعني أن جميع الظواهر السلبية المذكورة أعلاه سيبدأ في الظهور.

يعد اختيار محرك كهربائي بقوة مقننة تساوي الحد الأدنى من قدرة الحمل أمرًا غير مقبول بشكل عام من حيث سعة التحميل الزائد وظروف درجة الحرارة.

لذلك ، لا يمكن اتخاذ قرار معقول بشأن اختيار محرك كهربائي إلا على أساس الرسوم البيانية لاعتماد التغيرات في الأحمال بمرور الوقت ، مما يجعل من الممكن تقدير درجة حرارته مع الطبيعة المعروفة لعملية التسخين. سيضمن ذلك التشغيل الموثوق للمحرك الكهربائي خلال فترة تشغيله بالكامل وهو الشرط الأول للاختيار الصحيح للمحرك الكهربائي ، مع مراعاة طريقة تشغيل الآلية.

الشرط الثاني للاختيار الصحيح للمحرك الكهربائي هو أن سعة التحميل الزائد يجب أن تكون كافية لتشغيله المستقر خلال فترات الحمل الأقصى.

الشرط الثالث للاختيار الصحيح للمحرك الكهربائي هو ضمان العملية الطبيعية لبدء تشغيله.

1. أوضاع التشغيل المقدرة للمحركات الكهربائية

وضع التشغيل هو الترتيب المحدد للتناوب ، ومدة الحمل وحجمه ، والتباطؤ ، والفرملة ، وبدء تشغيل الماكينة وعكسها أثناء التشغيل.

الوضع الاسمي لتشغيل المحرك الكهربائي هو وضع التشغيل الذي يتم فيه تصميم الآلة الكهربائية من قبل الشركة المصنعة. هذه واحدة من معايير خصائصها التقنية الواردة في جواز السفر أو الكتالوج. بالنسبة لهذا الوضع ، تشير الكتالوجات وجواز السفر للمحرك الكهربائي إلى القوة الميكانيكية المفيدة المقدرة على العمود ، والجهد المقنن ، والتيار المقنن ، والسرعة المقدرة ، والكفاءة المقدرة ، وعامل القدرة المقنن ، ووضع التشغيل المقنن.

تميز البيانات المقدرة تشغيل آلة كهربائية مثبتة على ارتفاع يصل إلى 1000 متر فوق مستوى سطح البحر ، عند درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية ومياه التبريد 30 درجة مئوية.

وفقًا لـ GOST 183-74 (ST SEV 1346-78) ، تم إنشاء ثمانية أوضاع اسمية لتشغيل الآلات الكهربائية ، والتي وفقًا للتصنيف الدولي ، الاتفاقيات S1 - S8.

وضع التحميل المستمرS1 (الوضع المستمر)يسمى الوضع الذي يكون فيه وقت تشغيل الآلة الكهربائية عند حمل ودرجة حرارة ثابتة عمليًا لوسط التبريد كافيين لتسخين جميع أجزائه إلى درجة حرارة ثابتة عمليًا ، شكل. 3.1 أ. يتميز الوضع بفقد ثابت للحرارة خلال فترة التشغيل بأكملها.

طريقة التحميل على المدى القصيرS2 (الوضع قصير المدى)استدعاء الوضع الذي تتناوب فيه فترات العمل مع الحمل المستمر مع فترات إيقاف تشغيل الآلة الكهربائية (توقف مؤقت) ، الشكل. 3.1b ، علاوة على ذلك ، أثناء التشغيل ، لا يتوفر وقت لدرجة حرارة أجزائه للوصول إلى قيمة ثابتة ، وخلال فترات التوقف (الإغلاق) ، يتم تبريده إلى درجة حرارة ثابتة ، والتي تختلف عن درجة الحرارة المحيطة بما لا يزيد عن 1 درجة مئوية . مدة فترات التشغيل في هذا الوضع الذي حددته GOST هي 10 و 30 و 60 و 90 دقيقة. يجب الإشارة إليه في رمز وضع التشغيل ، على سبيل المثال S2-60 دقيقة.

وضع التحميل المتقطع (متقطع)ثلاثة أصناف S3 ، S4 ، S5. وهو يختلف عن المدى القصير الذي تنظمه مدة التبديل في ظل حمل ثابت ومدة فترات الإغلاق (فترات التوقف المؤقت). دائمًا ما يكون وقت تشغيل الآلة الكهربائية أقل من الوقت المطلوب لتسخين أجزائها إلى درجة حرارة ثابتة ، ووقت الإيقاف المؤقت أقصر من الوقت المطلوب حتى تبرد الآلة إلى حالة البرودة عمليًا. مدة الدورة 10 دقائق (600 ثانية) ، ما لم يذكر خلاف ذلك.

وضع التحميل المتقطعS3 - تسلسل دورات تشغيل متطابقة ، تتكون كل منها من فترات تشغيل بحمل ثابت وحالة ثابتة معطلة ، الشكل. 3.1 ج. نظرًا لأن مدة فترة البدء أقل بكثير من فترة التشغيل تحت الحمل ، فمن المفترض أنه لا يوجد تأثير على تسخين الآلة الكهربائية لتيار البدء وزيادة قوة فقد الحرارة أثناء البداية- أعلى. للوضع S3التوصيف هو معلمة واحدة فقط - مدة التضمين:

أين - فترة التشغيل في ظل ظروف اسمية ، s ؛ ؛

- فترة الانقطاع ، الحالة الثابتة ، s. ؛

- مدة الدورة ، ق.

لجميع الأصناف S3 ، S4 ، S5الوضع المتقطع ، يفترض أن تكون دورة التشغيل الاسمية 15 ، 25 ، 40 ، 60٪.

رمز في الوضع S3يشار إلى دورة العمل في٪ ، على سبيل المثال S3-40٪.

وضع التحميل المتقطع ، بما في ذلك بدء التشغيل ،4 س - تسلسل دورات عمل متطابقة ، تتكون كل منها من فترات بدء التشغيل ، والعمل بحمل ثابت وحالة ثابتة معطلة (فترات توقف) الشكل 3.1 د. يتناسب وقت بدء التشغيل مع وقت التشغيل تحت الحمل ، وبالتالي فإن تيار البدء وزيادة قوة فقد الحرارة خلال فترة البدء لهما تأثير مباشر على تسخين الآلة الكهربائية (المحرك الكهربائي).

للوضع 4 سمعلمات التوصيف هي:

دورة العمل

أ- S1 ،ب- س2 ، ب - S3 ،جي- 4 س،د- S5 ،ه- S6 ،و- S7 ،ح- S8

ر ج - وقت الدورة.

تي، قوة فقدان الحرارة  ص ر

أ- S1 ،ب- س2 ، ب - S3 ،جي- 4 س،د- S5 ،ه- S6 ،و- S7 ،ح- S8

ر ج - وقت الدورة.

تي، قوة فقدان الحرارة دص ر، درجة حرارة المحرك س

أ- S1 ،ب- س2 ، ب - S3 ،جي- 4 س،د- S5 ،ه- S6 ،و- S7 ،ح- S8

ر ص - وقت البدء ؛ t p - وقت التشغيل في ظل ظروف اسمية ؛

تي تي - وقت الكبح ؛ تي س - وقت الخمول ؛ ر 0 - وقت التوقف ؛

ر ج - وقت الدورة.

الشكل 3.1 - رسم تخطيطي لعزم الدوران الميكانيكي المفيد على عمود المحرك تي، قوة فقدان الحرارة دص ر، درجة حرارة المحرك سفي مختلف أوضاع التشغيل الاسمية

أ- S1 ،ب- س2 ، ب - S3 ،جي- 4 س،د- S5 ،ه- S6 ،و- S7 ،ح- S8

ر ص - وقت البدء ؛ t p - وقت التشغيل في ظل ظروف اسمية ؛

تي تي - وقت الكبح ؛ تي س - وقت الخمول ؛ ر 0 - وقت التوقف ؛

ر ج - وقت الدورة.

الشكل 3.1 - رسم تخطيطي لعزم الدوران الميكانيكي المفيد على عمود المحرك تي، قوة فقدان الحرارة دص ر، درجة حرارة المحرك سفي مختلف أوضاع التشغيل الاسمية

معامل القصور الذاتي:

أين ر ن- وقت البدء ، s. ؛

- عزم القصور الذاتي في المحرك (الدوار) ، kgm 2 ؛

- يتم تقليل لحظة القصور الذاتي لآلية القيادة إلى عمود المحرك ، kgm 2 ؛

- عدد الادراج في دورة واحدة.

القيم المقدرة:

–30, 60, 120, 240;

–1.2, 1.6, 2, 2.5, 4, 6.3, 10.

,,

، على سبيل المثال S4-25٪ ، 120 في / ساعة ،FI - 2.0 . هذا يعني أن المحرك الكهربائي ذو معامل القصور الذاتي

= 2.0 مصمم للتشغيل عند 120 بداية في الساعة ، ومدة كل دورة هي 3600/120 = 30 ثانية ، مجموع وقت البدء وساعات العمل هو 25٪ أي 7.5 ثانية ، ووقت الإيقاف المؤقت هو 22.5 ثانية.

وضع التحميل المتقطع ، بما في ذلك بدء التشغيل والفرملة الكهربائية ،S5 - سلسلة من دورات التشغيل المتطابقة ، تتكون كل منها من فترات بدء التشغيل ، والتشغيل بحمل ثابت ، والفرملة الكهربائية السريعة ، والحالة الثابتة المنفصلة ، الشكل. 3.1 د. مدة هذه الفترات غير كافية لتحقيق التوازن الحراري خلال دورة واحدة.

للوضع S5مدة التبديل:

أين - وقت الكبح الكهربائي ، s.

باقي المعلمات هي نفسها 4 س. في بعض الأحيان من أجل النظام S5يستخدمون أيضًا خاصية مثل ثابت الطاقة الحركية - نسبة الطاقة الحركية المخزنة بواسطة الدوار (المحرك) للآلة الكهربائية عند تردد مصنفالدوران (السرعة الزاوية) إلى الطاقة المقدرة للآلة الكهربائية.

رمز الوضع مشابه 4 س، على سبيل المثال S5 - 40٪ ، 60 يوم / ساعة ،FI - 1.2 .

أساليبS6 , S7 , S8 هي أنواع مختلفة من الوضع المستمر وتسمى أوضاعًا متقطعة.

وضع التشغيل المستمر مع الحمل المتغير (الوضع المتقطع)S6 - تسلسل دورات عمل متطابقة ، تتكون كل منها من فترات عمل بحمل ثابت وفي حالة خمول ، الشكل 3.1 هـ. لا يؤخذ في الاعتبار تأثير تيارات البدء وقوة فقد الحرارة على تسخين أجزاء من المحرك الكهربائي خلال فترة البدء.

لا يحدث التوازن الحراري خلال دورة واحدة. مدة الدورة الواحدة ، إذا لم تكن هناك مؤشرات أخرى ، تؤخذ على أنها 10 دقائق (600 ثانية). للوضع S6معلمة التوصيف هي مدة الحمل (العمل):

أين ر x- وقت (مدة) التباطؤ ، ق.

القيم المقدرة

– 15, 25, 40, 60%.

يشير رمز الوضع

في٪ ، على سبيل المثال S6 - 15٪.

الخدمة المستمرة بما في ذلك البدء والكبح الكهربائي (واجب متقطع مع انعكاسات متكررة أثناء الكبح الكهربائي)S7 - سلسلة من الدورات المتطابقة ، تتكون كل منها من فترات بدء التشغيل ، والتشغيل بحمل ثابت وكبح كهربائي ، شكل. 3.1 جرام نظرًا لقصر مدة الحمل الثابت ، فإن الخسائر أثناء فترات البدء وأثناء الانعكاسات والفرامل الكهربائية لها تأثير كبير على تسخين أجزاء المحرك. مدة فترة العمل غير كافية لتحقيق التوازن الحراري خلال دورة واحدة.

بالنسبة لهذا الوضع ، فإن معلمات التوصيف هي: عدد مرات البدء في الساعة ، معامل القصور الذاتي ، على سبيل المثال S7 - 120 في / ساعة,

-2.5 .

طريقة التشغيل مع تغييرات دورية في السرعة والحمل (تشغيل متقطع بسرعتين أو أكثر)S8 - تسلسل دورات عمل متطابقة ، تتكون كل منها من فترات تسارع ، وتشغيل بحمل ثابت يقابل سرعة معينة ، ثم فترة عمل واحدة أو أكثر عند قيم حمل ثابتة أخرى تقابل سرعات أخرى ، شكل. 3.1z. إن التغيير في قوة الفقد الحراري للمحرك الكهربائي أثناء الانتقال إلى سرعة مختلفة مع حمل مختلف وأثناء الكبح الكهربائي له تأثير كبير على تسخين أجزاء من المحرك الكهربائي.

للوضع S8معلمات التوصيف هي: عدد الادراج في الساعة ؛ معامل القصور الذاتي الحمل المقابل لكل من ترددات الدوران ؛ سرعة الدوران عند الحمل المقابل ، ومدة الحمل عند كل من سرعات الدوران ، التين. 3.1 ساعة:

يتضمن رمز الوضع الخصائص المذكورة أعلاه ، على سبيل المثال S8 - 60 في / ساعة ؛

- 2.0 ؛ 22 كيلو واط 740 دورة في الدقيقة ؛ 40٪ ؛ 55 كيلو واط. 1470 دورة في الدقيقة 60٪.

بالإضافة إلى أوضاع التشغيل الاسمية الرئيسية للآلات الكهربائية ( S1 – S8) في ممارسة تشغيل المحركات الكهربائية ، يمكن التمييز بين: وضع التحميل قصير المدى مع وقت دورة أقل بكثير من 10 دقائق ؛ الوضع العكسي بالتناوب وضع التحميل العشوائي.

طريقة الحمل قصير المدى مع مدة قصيرة لدورة العملهي حالة خاصة من الأوضاع S2, S3ويختلف عنهم في أن وقت التشغيل في هذا الوضع يتناسب مع وقت بدء تشغيل المحرك الكهربائي. في هذا الصدد ، يجب اعتبار الخسائر في المحرك الكهربائي كدالة للوقت وليس كثوابت.

الوضع العكسي البديليشير إلى الوضع S7، ولكنه يختلف عنه في مخطط قوة متماثل لاتجاهات دوران مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن دورة العمل قابلة للمقارنة في الوقت المناسب مع وقت الانعكاس ، وبالتالي ، عند حساب الخسائر ، من الضروري مراعاة المكونات غير الدورية للتدفق الحالي والمغناطيسي.

وضع التحميل العشوائي (العشوائي)يتميز بخصائص احتمالية للحمل على العمود ، ولا يمكن التعبير عن الرسم البياني للحمل العشوائي كدالة حتمية للوقت.

مرة أخرى ، نلفت الانتباه إلى حقيقة أن الكتالوجات وجوازات السفر للآلات الكهربائية تشير إلى الأوضاع الاسمية ، والبيانات الفنية خاصة بهذه الأوضاع الاسمية.

نظرًا لأن وضع تشغيل الآلات والآليات الحقيقية ، كقاعدة عامة ، لا يتطابق مع أحد الأساليب الاسمية المعتبرة ، فإن مهمة اختيار محرك كهربائي من حيث القوة لقيادة آلة حقيقية ، تتمثل الآلية في مقارنة وضع التشغيل بشكل صحيح مع وضع جواز السفر الاسمي للمحرك الكهربائي ، مما يضمن أقصى استخدام للمحرك الكهربائي المحدد وفقًا لظروف التسخين.