Какой режим работы двигателя называется длительным

Двигатель выбирают,
исходя из условий работы, на основе
нагрузочной диаграммы, под которой
понимают графически выраженную
зависимость мощности Р, момента М или
тока I
от времени t:

Различают три
основные режима работы, длительный,
кратковременный и повторно- кратковременный.

6.1 Длительный режим.

Это режим, при
котором двигатель работает под нагрузкой
в течение времени, достаточного для
нагрева его до установившейся температуры
(рис.1а). Установившаяся температура
определяется нагрузкой двигателя.
Двигатель используется полностью, если
установившаяся температура равна
максимально допустимой для класса
изоляции двигателя
.
В длительном режиме на судах работают
электроприводы вентиляторов, насосов
и других механизмов.

6.2 Кратковременный режим.

В этом режиме
двигатель, работая под нагрузкой не
успевает нагреться до установившейся
температуры, а в период остановки
остывает до температуры окружающей
среды (рис.1б). Работать двигатель всегда
начинает в холодном состоянии
.
В таком режиме на судах работают
электроприводы якорно-швартовых
устройств. Завод-изготовитель двигателей
указывает номинальные мощности двигателя
для стандартных длительностей работы
– 10, 30 и 60 мин.

6.3 Повторно-кратковременный режим.

Этот режим состоит
из периодов работы и пауз, причём за
время работы двигатель успевает нагреться
до установившейся температуры, а за
время паузы не успевает остыть до
температуры окружающей среды (рис.1в).
Суммарная продолжительность рабочего
периода
.
И паузы(время цикла)
не должна превышать 10 мин. Этот режим
характеризуется относительной
продолжительностью включения –
отношением продолжительности рабочего
периодак продолжительности,
выраженной в процентах:

Стандартные
значения ПВ – 15, 25 ,40 ,60%.

Повторно-кратковременный
режим характерен для грузоподъёмных
механизмов.

img VbD8Pd

7. Нагрев и охлаждение электродвигателей

7.1 Нагрев двигателя.

Работая с некоторой
постоянной мощностью на валу
,
двигатель потребляет из сети мощность,
превышающую мощностьна значение потерь,
которые выражают через к.п.д. двигателя:

Потери мощности
в двигателе превращаются в теплоту,
вызывая нагрев до некоторой температуры,
определяемую его нагрузкой. Количество
теплоты
,
выделяемое в двигателе:

При расчёте тепловых
процессов принимают следующие допущения:

— двигатель
представляют в виде однородного твёрдого
тела, равномерно нагревающегося по
всему объёму;

— считают, что
двигатель охлаждается только благодаря
теплопроводности и конвекции.

При этих условиях
количество теплоты, выделяемой двигателем
в окружающую среду, пропорционально
повышению
его температурынад температурой окружающей среды.

Введём обозначения:
С – теплоёмкость двигателя – количество
теплоты, необходимое для нагревания
двигателя на 1^oС,
;
А – теплоотдача двигателя – количество
теплоты, отдаваемое в окружающую среду
в течение 1с при разности температур
двигателя и среды 1^oС,
^oС.
Уравнение теплового баланса имеет вид
[1]:

где
— количество теплоты, выделяющейся в
двигателе за время dt;

— количество
теплоты, идущей на нагрев двигателя;

— количество
теплоты, отдаваемой двигателем в
окружающую среду за время dt.

Решив дифференциальное
уравнение относительно
,
можно определить температуру двигателя
в любой момент времени его работы (при
условии, что температура двигателя в
момент пуска равна температуре окружающей
среды).

[1]

где — постоянная времени нагрева,;

— установившееся
превышение температуры, которое будет
достигнуто за время
.
В реальных условиях черездвигатель достигает температуры.

Исходя из реальных
условий нагрева двигателя, постоянную
нагрева Т определяют как время, в течение
которого нагревается до
.
Действительно:

Для двигателей
малой и средней мощности постоянная
времени нагрева находится в пределах
10-20 мин.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Содержание

Основные режимы работы электродвигателей
Дополнительные режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей – это определенный порядок чередования периодов, который характеризуется:

продолжительностью и величиной нагрузки;
условиями охлаждения;
частотой пуска и отключений;
частотой реверса;
соотношениями потерь в периоды установившегося движения и пуска.

Так как существует множество режимов, выпуск двигателей для каждого из них нецелесообразен, поэтому серийные двигатели проектируются согласно ГОСТ для работы в восьми номинальных режимах. Номинальные данные содержатся в паспорте электродвигателя. Оптимальное функционирование агрегата гарантируется при его эксплуатации при номинальной нагрузке и в номинальном режиме.

Основные режимы работы электродвигателей

Существуют три основных (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный) и пять дополнительных режимов работы, условно маркированных согласно международной классификации S1-S8. Отечественные электромашиностроительные заводы в обязательном порядке включают номинальные данные на основные режимы в каталоги и паспорт агрегата.

Продолжительный режим (S1) предусматривает длительный и беспрерывный рабочий период, во время которого двигатель нагревается до установившейся температуры. Он может «подразделяться» на два вида:

Режим с постоянной нагрузкой (без изменения температуры в период работы). В нем функционируют двигатели конвейеров, электроприводы вентиляторов и насосов.
Режим с изменяющейся нагрузкой (температура поднимается или падает с изменением нагрузки). Он используется при работе металлорежущих, деревообрабатывающих и прокатных станков.

Кратковременный режим работы электродвигателя (S2) характеризуется непродолжительным рабочим периодом (по стандартам 10, 30, 60, 90 минут) без нагрева двигателя до установившейся температуры с последующим его охлаждением во время паузы до температуры окружающей среды. В этом режиме действуют электроприводы запорных устройств (вентилей, шлюзов, заслонок и т.д.). В паспорте двигателя указывается продолжительность рабочего периода (например, S2 – 60 мин.).

Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя (S3) – режим, при котором в течение рабочего периода нагрев двигателя не достигает установившейся температуры, а во время паузы не происходит охлаждения до температуры окружающей среды. Он характеризуется непрерывным чередованием периодов работы под нагрузкой и вхолостую. Так функционируют электроприводы подъемных кранов, экскаваторов и лифтов, то есть устройств, действующих циклично.

Дополнительные режимы работы электродвигателей

Дополнительные режимы обозначены маркерами S4-S8. Они введены для более удобного эквивалентирования произвольных режимов и расширения номенклатуры номинальных режимов.

S4 – повторно-кратковременный режим с влиянием пусковых процессов. Каждый цикл работы включает в себя:

длительный период пуска, в течение которого пусковые потери оказывают влияние на температуру узлов агрегата;
период функционирования при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
паузу, во время которой не предусмотрено охлаждение двигателя до температуры окружающей среды.

S5 – повторно-кратковременный режим с электрическим торможением. В цикл работы входят:

долгое время пуска;
время работы при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
период быстрого электрического торможения;
период работы вхолостую без охлаждения до температуры окружающей среды.

S6 – перемежающийся режим работы. Цикл работы состоит из:

периода функционирования с постоянной нагрузкой;
паузы.

В течение обоих периодов температура двигателя не достигает установившегося значения.

S7 – перемежающийся режим с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов. В каждый цикл включены:

длительный период пуска;
время действия машины с постоянной нагрузкой;
быстрое электрическое торможение.

Паузы данным режимом не предусмотрены.

S8 – перемежающийся режим с разными частотами вращения (2 или более). В цикл входят периоды:

работы с неизменной частотой вращения и постоянной нагрузкой;
работы при других неизменных нагрузках, причем каждой из них соответствует определенная частота вращения.

Как и предыдущий, этот режим не содержит пауз.

Если вы знаете характеристики работы электродвигателей, вам не составит труда выбрать агрегат, оптимально подходящий для ваших целей. Указанная в каталогах мощность двигателя предусматривает его эксплуатацию в нормальных условиях в режиме S1 (если это не двигатель с повышенным скольжением). Превышение мощности при режиме S2 допустимо не более чем на 50% в течение 10 минут, 25% в течение 30 минут и 10% в течение 90 минут.

Источник

ads

Режим работы электрической машины — это установленный порядок чередования периодов, характеризуемых величиной и продолжительностью нагрузки, отключений, торможения, пуска и реверса во время ее работы.

Режимы работы электродвигателей в электроприводах различных рабочих машин разнообразны и определяются технологическими процессами, реализуемыми этими рабочими машинами. Для иллюстрации этих режимов работы используют нагрузочные диаграммы.Такая диаграмма представляет собой графически выраженную зависимость параметра, характеризующего нагрузку приводного двигателя (мощности Р, момента М или силы потребляемого тока I) от продолжительности t отдельных этапов, составляющих время работы электропривода. В действительности нагрузочная диаграмма двигателя может иметь вид графика любой формы: прямой горизонтальной линии, если нагрузка двигателя в рассматриваемый отрезок времени не изменялась, либо кривой линии с плавным переходом от одного уровня нагрузки к другому, если нагрузка изменялась. Плавность перехода уровней нагрузки обусловлена инерционностью процессов в электроприводе. Для упрощения расчета требуемой мощности двигателя криволинейный график нагрузочной диаграммы разбивают на прямолинейные участки, в пределах которых нагрузка условно остается неизменной (рис. 2.10). Чем больше участков с различной нагрузкой, тем меньше ошибка такой замены, но тем сложнее последующие расчеты.

Снимок

Согласно действующему стандарту ГОСТ 183—74 существует три основных режима работы двигателей, различающиеся характером изменения нагрузки.

Продолжительный режим S1

1. Продолжительный режим S1 — когда при неизменной номинальной нагрузке Рном работа двигателя продолжается так долго, что температура перегрева всех его частей успевает достигнуть установившихся значений τ_уст(тау установившееся).

Различают продолжительный режим с неизменной нагрузкой Р = const (рис. 2.11, а) и продолжительный режим с изменяющейся нагрузкой (рис.2.11, б). Например, электроприводы насосов, транспортеров, вентиляторов работают в продолжительном режиме с неизменной нагрузкой, а электроприводы прокатных станков, металлорежущих станков и т.п. работают в продолжительном режиме с изменяющейся нагрузкой.

Кратковременный режим S2

2. Кратковременный режим S2 — когда периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя (рис. 2.11, в).
При этом периоды работы (нагрузки) двигателя tр настолько кратковременны, что температуры нагрева всех частей двигателя не достигают установившихся значений, а периоды отключения двигателя настолько продолжительны, что все части двигателя успевают охладиться до температуры окружающей среды (допускается превышение температуры не более чем на 1 ºС).

Стандартом установлена длительность периодов нагрузки 10; 30; 60 и 90 мин. В условном обозначении кратковременного режима указывается продолжительность периода нагрузки, например S2 — 30 мин.

В кратковременном режиме работают электроприводы шлюзов, разного рода заслонок, вентилей и других запорных устройств, регулирующих подачу рабочего вещества (нефть, газ, вода и др.) посредством трубопровода к объекту потребления.

Повторно-кратковременный режим S3

3. Повторно-кратковременный режим S3 — когда кратковременные периоды работы двигателя t_р чередуются с периодами отключения двигателя (паузами) t_п, причем за период работы t_p превышение температуры не успевает достигнуть установившихся значений, а за время паузы части двигателя не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Общее время работы двигателя в повторно-кратковременном режиме разделяется на периодически повторяющиеся циклы продолжительностью

t_ц = t_р+t_п

При повторно-кратковременном режиме работы график нагревания двигателя имеет вид пилообразной кривой (рис. 2.11, г). При достижении двигателем установившегося значения температуры перегрева, соответствующего повторно-кратковременному режиму τ_уст.к, температура перегрева двигателя продолжает колебаться от τ_min до τ_max. При этом τ_уст.к меньше установившейся температуры перегрева, которая наступила бы, если режим работы двигателя был продолжительным (τ_уст.к < τ_уст). Примерами повторно-кратковременного режима являются работа электроприводов лифтов, подъемных кранов, экскаваторов и других устройств, для которых характерна цикличность (чередование периодов работы с паузами). При этом продолжительность цикла t_ц = t_р+t_пне должна превышать 10 мин.

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения, %,

ПВ = (tр/tц) *100

Действующим стандартом предусмотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного режима ПВ= 100 %). В условном обозначении повторно-кратковременного режима указывают величину ПВ, например, S3 — 40%.

При переводе двигателя из продолжительного режима (ПВ = 100%) в повторно-кратковременный режим мощность двигателя, по сравнению с его мощностью в продолжительном режиме, может быть увеличена: при ПВ = 60% на З0%, при ПВ = 40% на 60%, при ПВ = 25% — в 2 раза, при ПВ = 15 % — в 2,6 раза.

Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. В каталогах на двигатели, предназначенные для работы в каком-либо из этих режимов, указаны номинальные данные, соответствующие режиму работы.

Помимо рассмотренных трех основных режимов, стандартом предусмотрены еще и дополнительные режимы:
повторно-кратковременный режим S4 с частыми пусками, с числом включений в час 30, 60, 120 или 240;

повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла;

перемежающийся режим S6 с частыми реверсами и электрическим торможением;

перемежающийся режим S7 с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;

перемежающийся режим S8 с двумя и более разными частотами вращения.

Источник

« Назад

Типовые режимы работы электродвигателя 09.07.2006 14:22

Определение номинальных данных:

для типовых режимов S1– S8 за номинальную мощность принимают установленное значение постоянной нагрузки в ваттах:
для типового режима S9 за номинальную мощность принимают значение, соответствующее полной нагрузке.

Если электродвигатель предназначен для работы в непериодических режимах при изменяющихся нагрузках и с изменяющейся частотой вращения, включая перегрузки, то номинальные данные для типового непериодического режима должны базироваться на типовом режиме S9.

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Продолжительный режим работы — типовой режим S1

Продолжительный режим работы электродвигателя (S1) – режим работы с постоянной нагрузкой и продолжительностью, достаточной для достижения теплового равновесия, см. рис. (N – работа при постоянной нагрузке; O_max— максимальная достигнутая температура).

Стандартный режим для большинства асинхроных общепромышленых электродвигателей

Кратковремнный режим работы — типовой режим S2

Кратковременный режим (типовой режим S2) – режим работы электродвигателя с постоянной нагрузкой в течение определенного времени, недостаточного для достижения теплового равновесия, за которым следует состояние покоя в течение времени, достаточного для того, чтобы температура машины сравнялась с температурой охлаждающей среды с точностью до 2 К, см. рис. (N – работа при постоянной нагрузке; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла).

В соответствии с ГОСТ 183 длительность периода неизменной номинальной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин.

Периодический кратковременный режим работы — типовой режим S3

Периодический кратковременный режим (типовой режим S3) – последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой и периода покоя, см. рис. (N – работа при постоянной нагрузке; R – состояние покоя; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла).

В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Продолжительность включения (ПВ), %: ПВ = 100 N/(N+R).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60 %; продолжительность одного цикла принимают равной 10 мин.

Периодичекий кратковременный режим с пусками — типовой режим S4

Периодический кратковременный режим электродвигателя с пусками (типовой режим 54) – последовательность одинаковых рабочих циклов, включающих достаточно длительный период пуска, период работы с постоянной нагрузкой и период покоя, см. рис. (D – пуск; N – работа при постоянной нагрузке; R – состояние покоя; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла).

Продолжительность включения, %: ПВ = 100 (D+N) /(D+N+R).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включений (ПВ): 15, 25, 40 и 60%; число включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции FI, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0; 6,3 и 10.

Периодический кратковременный режим с электрическим торможением — типовой режим S5

Периодический кратковременный режим с электрическим торможением (типовой режим S5) – последовательность одинаковых рабочих циклов электродвигателя, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы с постоянной нагрузкой, периода быстрого электрического торможения и периода покоя, см. рис. (D –пуск; N – работа при постоянной нагрузке: R – состояние покоя; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла; F –электрическое торможение). Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Продолжительность включения, %: ПВ=100(Д+ N+ F)/(D+ N + F + К).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60%; число включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции равном 1,2;. 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.

Периодический непрерывный режим с кратковременной нагрузкой — типовой режим электродвигателя S6

Периодический непрерывный режим работы электродвигателя с кратковременной нагрузкой – последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой и периода холостого хода, см. рис. (N – работа при постоянной нагрузке; V – холостой ход; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла). Период покоя отсутствует. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Продолжительность включения, %: ПВ = 100 N/(N+ V).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60%; продолжительность одного цикла принимают равной 10 мин.

Периодический непрерывный режим работы электродвигателя с злектрическим торможением — типовой режим S7

Периодический непрерывный режим с электрическим торможением (типовой режим S7) – последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы с постоянной нагрузкой и периода электрического торможения, см. рис. (D – пуск; N – работа при постоянной нагрузке; F – электрическое торможение; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла). Период покоя отсутствует. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия. Продолжительность включения ПВ = 100%. В соответствии с ГОСТ 183 число реверсов при электрическом торможении в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции FI, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.

Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения электродвигателя — типовой режим S8

Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения (типовой режим S8) – последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой, соответствующей заданной частоте вращения, за которым следует период или несколько периодов работы с другими постоянными нагрузками, соответствующими различным частотам вращения (которые достигаются, например, изменением числа полюсов в случае асинхронных двигателей), см. рис. (F1, F2 — электрическое торможение; D –пуск; N1, N2, N3 – работа при постоянных нагрузках; O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла). Период покоя отсутствует Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.

Продолжительность включения, %:

ПВ = 100 (D + N1) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

ПВ = 100 (F1 + N2) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

ПВ = 100 (F2 + N3) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

В соответствии с ГОСТ 183 число циклов в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции FI равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.

Режим работы электродвигателя с непериодическим изменением частоты вращения и нагрузки — типовой режим S9

Режим с непериодическими изменениями нагрузки и частоты вращения (типовой режим S9) –режим работы, при котором нагрузка и частота вращения обычно изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона, см. рис. (D – пуск; L – работа при переменной нагрузке; F –электрическое торможение; R – состояние покоя; S – работа при перегрузке; Ср – полная нагрузка,O_max– максимальная температура, достигнутая в течение цикла). Этот режим часто включает перегрузки, которые могут значительно превышать полную нагрузку.

Для типового режима электродвигателя S9 значения, соответствующие полной нагрузке, необходимо рассматривать в качестве основы для определения перегрузки.

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Перейти в раздел Электродвигатели

О компании
Напишите нам
Карта сайта

Источник

Номинальные режимы работы электродвигателей устанавливается в соответствии с ГОСТ 183—74 * и имеют условные обозначения S1 — S8.

Продолжительный номинальный режим работы электродвигателя S1 характеризуется постоянной нагрузкой и такой продолжительностью работы двигателя, которая достаточна для достижения практически установившейся температуры всех его частей.

Кратковременный номинальный режим работы электродвигателя S2 характеризуется постоянной нагрузкой и такой продолжительностью работы двигателя, которая недостаточна для достижения практически установившейся температуры его частей, после чего следует отключение двигателя от сети, продолжительность которого достаточна для охлаждения двигателя до температуры охлаждающей среды. Длительность рабочего периода составляет 10, 30, 60, 90 мин.

Повторно-кратковременный номинальный режим работы электродвигателя S3 характеризуется последовательностью идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла, а наличие пускового тока существенно не влияет на нагрев двигателя и его отдельных частей.

Определяются следующие значения относительной продолжительности включения (ПВ): 15, 25, 40 и 60%. Продолжительность одного цикла, если нет других указаний, принимается равной 10 мин.

Повторно-кратковременный номинальный режим режим работы электродвигателя с частыми пусками S4 характеризуется продолжительностью включения, числом пусков в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности идентичных рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния, причем длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время рабочего цикла, а потери при пуске влияют на нагрев двигателя. Нормируются ПВ 15, 25, 40 и 60%, 30, 60, 120 и 240 включений в час и коэффициент инерции (отношение суммы момента инерции ротора двигателя и приведенного к валу двигателя момента инерции механизма к моменту инерции ротора двигателя), равный 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; 6,3; 10.

Повторно-кратковременный номинальный режим работы электродвигателя с частыми пусками и электрическим торможением S5 характеризуется продолжительностью включения, числом пусков в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности идентичных рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы при постоянной нагрузке, быстрого электрического торможения и отключенного неподвижного состояния, причем длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла. Значения ПВ и числа включений в час те же, что и для режима S4, коэффициент инерции равен 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Перемежающийся номинальный режим работы электродвигателя S6 характеризуется относительной продолжительностью нагрузки (ПН) и состоит из последовательности идентичных рабочих циклов, включающих периоды работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу, причем длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла. Нормируется ПН 15, 25, 40 и 60%, длительность одного рабочего цикла принимается равной 10 мин.

Перемежающийся номинальный режим работы электродвигателя с частыми реверсами при электрическом торможении S7 характеризуется числом реверсов в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности идентичных рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения, причем длительность рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла. Нормируется 30, 60, 120 и 240 реверсов в час при коэффициентах инерции, соответствующих режиму S5.

Перемежающийся номинальный режим работы электродвигателя с двумя или более частотами вращения S8 характеризуется числом циклов в час, коэффициентом инерции с ПН на отдельных ступенях частоты вращения и состоит из последовательности идентичных рабочих циклов, включающих периоды ускорения, работы при постоянной нагрузке, соответствующей заданной частоте вращения, затем одного или нескольких периодов работы при других постоянных значениях нагрузки, соответствующих другим частотам вращения, причем длительность каждого рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла. Нормируется 30, 60, 120 и 240 циклов в час и коэффициент инерции равный 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Выбор электродвигателя для продолжительного режима работы S1

Рассмотрим, как выбирается двигатель для работы в различных режимах нагрузки. Начнем с продолжительного режима работы S1. Поскольку в этом режиме длительность работы под нагрузкой существенно больше постоянной нагрева, то целесообразно выбирать двигатель, для которого этот режим является номинальным. Иными словами, должны выполняться условия

М_нг≤М_ном; Р_нг≤Р_ном (60)

К этому же режиму относят циклическую нагрузку. В случае длительности цикла более 10 мин условия выбора определяются по (60).

Выбранный двигатель должен быть проверен по условиям пуска и перегрузочной способности:

М_п>М_нг.п; M_max>M_{нг max}, (61)

где М_нг,п — момент сопротивления нагрузки при n=0.

Выбор двигателя для кратковременного режима работы S2

Для электроприводов, работающих в режиме S2, нецелесообразно выбирать асинхронный двигатели, предназначенные для работы в режиме S1, так как последние, как правило, обладают ограниченной перегрузочной способностью, в связи с чем в данном случае они недоиспользуются по нагреву.

При выборе двигателей, предназначенных для работы в режиме S2, приходится сталкиваться с тем, что время работы не совпадает со временем продолжительности кратковременной работы, определяемым стандартом,—10, 30, 60 и 90 мин. Кроме того, нагрузка привода в течение рабочего периода t_р может ступенчато изменяться. В этих случаях рассчитываются эквивалентные величины, которые приводятся к стандартному значению продолжительности кратковременной работы t_р.ст, ближайшему к реальному значению tp.

Эквивалентные моменты М_эк и мощность Р_эк рассчитываются по формулам

formula62 (62)

Пример. Для графика нагрузки, приведенного на рис. 34,а, рассмотрим пример: M₁=10 Н∙м, М₂=15 Н∙м, t₁ = 5 мин, t₂=20 мин (t_р= t₁+t₂=25 мин). Поэтому t_р.ст=30 мин (выбираем стандартное время) и

formula62 1

Далее осуществляется проверка по формулам

М_эк≤М_ном; Р_эк≤Р_ном (63)

где М_ном, Р_ном — номинальные значения момента и мощности двигателя, соответствующие стандартной продолжительности работы (в примере 30 мин).

В частном случае, когда нагрузка в течение t_р не изменяется,

formula63

Выбранный двигатель также должен быть проверен по условиям пуска и по перегрузочной способности по формулам (61).

Выбор электродвигателя для повторно-кратковременных режимов работы S3 — S8

Для электроприводов, работающих в этих режимах, целесообразно выбирать двигатели, предназначенные для работы в режиме S3. Последовательность расчета в этом случае следующая.

По нагрузочной диаграмме для времени цикла Т_ц≤10 мин определяются:

относительная продолжительность включения

ПВ=(Σt_pi /Т_ц) -100%,

где t_pi — время работы при i-й нагрузке внутри рабочего цикла Т_ц (рис. 34,б);

приведенные к ближайшему стандартному значению ПВ_ст, равному 15, 25, 40, 60%, эквивалентные значения момента и мощности

formula64 (64)

При выборе двигателя должны соблюдаться условия

М_эк≤М_ном; Р_эк≤Р_ном (65)

где М_ном, Р_ном — номинальные значения момента и мощности двигателя, соответствующие стандартному значению ПВ.

Выбранный двигатель должен также проверяться по условиям (61).

В ряде случаев при больших значениях (ПВ>70÷80%) возможен выбор двигателя, предназначенного для режима S1, для которого следует принять ПВ=100%, при этом выражения (64) преобразуются к виду

formula66 (66)

В случае идентичных циклов с постоянной нагрузкой внутри рабочего периода (рис. 34, в) формулы (66) сводятся к виду

formula66 2

Пример. Определить эквивалентную мощность для режима, приведенного на рис. 34,б. В соответствии с методикой сначала определяем продолжительность включения. Если задано t_pi=2 мин, ft_р2=3 мин, Т_ц=9 мин, находим: ПВ= (5/9) ∙100 %=55,6 %. Выбираем ближайшее ПВ_1ст=60 %.

Затем по формуле (64) находим эквивалентное значение мощности, определив предварительно по графику Р₁=10 кВт, Р₂=5 кВт:

formula66 3

Расчет допустимой частоты включений

Асинхронные короткозамкнутые двигатели, рассчитанные на длительный режим работы, при работе в повторно-кратковременном режиме с большим числом включений в течение определенного времени имеют ограниченное допустимое число включений в час z, которое зависит от фактической нагрузки электродвигателя, от соотношения между временем работы t_p (с) и паузы-остановки t_х (с) (рис. 34,в), а также от потерь энергии в двигателе за время разбега ∆А_p (Дж) и торможения ∆А_т (Дж). Эти потери в переходные периоды, когда частота вращения машины меньше номинальной, значительно превышают потери энергии в двигателе при работе с постоянной частотой вращения. Кроме того, при неподвижном роторе в период паузы ухудшается теплоотдача двигателя, что учитывается при расчете введением некоторого коэффициента v. Этот коэффициент зависит от способа вентиляции двигателей и может быть принят следующим: для закрытого двигателя с независимым охлаждением (способ охлаждения IC46) 0,9—1, для закрытого двигателя с охлаждением от собственного вентилятора (IC0141) 0,45—0,55, для защищенного двигателя с самовентиляцией (IC01) 0,25—0,35.

Ограничение по частоте включений двигателя вводится для того, чтобы не допустить чрезмерный перегрев его. Значение z можно определить из следующего выражения, которое используется в основном для двигателей малой мощности до 10—15 кВт:

formula67 (67)

где ∆р_ном, ∆р_с — потери мощности в электродвигателе при номинальной и фактической нагрузках, Вт; ПВ=(t_p/t_p+t_х) ∙100 — продолжительность включения, %.

При работе асинхронного двигателя с номинальной нагрузкой допустимое число включений в час равно:

formula68 (68)

Допустимая частота включений во многом зависит от момента инерции ротора двигателя. С увеличением мощности двигателя возрастает его момент инерции и z уменьшается. Мощность двигателей механизмов с большими статическими моментами сопротивления выбирают больше номинальной мощности механизма для сокращения времени пуска.

На практике не рекомендуется использование асинхронных электродвигателей, предназначенных для работы в режиме S1, для частого пуска механизмов, имеющих приведенный момент инерции, значительно больший, чем момент инерции самого двигателя. Для этих двигателей при максимально допустимом статическом моменте сопротивления механизма разрешается не более двух пусков в час.

Двигатели, используемые в повторно-кратковременных режимах S3 — S8, имеют соответствующую отметку на табличке (см. рис. 33).

arhip ris34

Рис. 34. Графики работы асинхронного двигателя: а — кратковременный режим; б — повторно-кратковременный режим с переменной мощностью; в — повторно-кратковременный режим с постоянной мощностью

Источник

Режимы работы электродвигателей S1-S10 по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) Машины электрические вращающиеся

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя;
S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя;
S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя;
S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов;
S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов;
S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов;
S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением;
S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения;
S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения;
S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения;

ГОСТом предусмотрено 10 номинальных режимов для электродвигателей, которые обозначаются как S 1- S 10, их описание приведено ниже.

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя , характеризуется работой электродвигателя при постоянной нагрузке (Р) и потерях ( Р V ) на протяжении длительного времени, пока все части машины не достигнут неизменной температуры (Ɵ max = Ɵ нагр ).

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя

На выше приведенном рисунке Ɵ₀– температура внешней среды.

S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя – это работа электродвигателя на протяжении небольшого отрезка времени (Δ t_p ) при постоянной нагрузке ( P ). При работе за определенное время (Δ t_p ) составляющие двигателя не успевают нагреваться до установившейся температуры (Ɵ_max), после этого машину останавливают и она охлаждается до температуры внешней среды (превышая не более чем на 2⁰С).

S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя

S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя, представляет собой последовательность одинаковых циклов, работа в которых происходит при постоянной, неизменной нагрузке. За это время электродвигатель не успевает нагреться до максимальной температуры и при останове не охлаждается до температуры окружающей среды. Не учитываются потери, возникшие при запуске двигателя (пусковой ток не оказывает большого влияния), то есть они не нагревают детали машины. Длительность цикла не превышает десяти минут.

S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя

Где Δ t_p – время работы двигателя; Δ t_R – время простоя, охлаждения; Ɵ_нагр1 – температура двигателя при максимальном охлаждении во время цикла; Ɵ_нагр2– максимальная температура нагрева.

Продолжительность включения (ПВ) характеризует данный режим работы и находится по формуле:

Продолжительность включения - ПВ

Существуют нормированные значения ПВ: 60%, 40%, 25%, 15%.

Указанные в каталогах мощности приводятся для «Продолжительного режима работы ( S 1)». Если же двигатель будет работать в других режимах, к примеру, S 2 или S 3, то нагревание его будет происходить медленнее, что позволит увеличить нагрузку на некоторое время. Для режима S 2 допускается увеличение нагрузки на 50% на период времени 10 минут, 25% — 30 минут, 10% — 90 минут. Для работы механизма в режиме S 3 лучше всего применять приводной асинхронный двигатель с повышенным скольжением.

S 1 – S 3 являются основными режимами работы, а S 4 — S 10 были введены для расширения возможностей первых, и предоставления более широкого ряда электродвигателей под конкретные задачи.

S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов, представляется в виде циклической последовательности, в каждом цикле выполняется пуск двигателя за время (Δ t_d ), работа двигателя при постоянной нагрузке в течении (Δ t_p ), за эти промежутки времени машина не успевает достичь максимальной температуры (установившейся), а за время паузы (Δ t_R ) не остывает до внешней среды.

S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов

S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов включает в себя те же характерности режима, что и S 4, с осуществлением торможения электродвигателя за время (Δ t_F ).

S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов

Этот режим работы характерен для электропривода лифтов.

S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов, при которой работа происходит в течении времени (Δ t _р) с нагрузкой, и время (Δ t_V ) работает на холостом ходу. Двигатель не нагревается до предельной температуры.

S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов

S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением, особенностью является отсутствие пауз в работе, что обеспечивает 100% периодичность включения. Описывается работа в данном режиме последовательными циклами с достаточно долгим пуском (Δ t_d ), нормальной работой при неизменной нагрузке и торможением двигателя.

S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением

S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения. Так же как и предыдущий режим, этот не содержит пауз, соответственно ПВ=100%. Реализация данного S 8 режима происходит в асинхронных двигателях при переключении пар полюсов. Каждый последовательный цикл состоит из времени разгона (Δ t_d ), работы (Δ t _р) и торможения (Δ t_F ), но при разных нагрузках, а соответственно при разных скоростях вращения ротора ( n ).

S 8 - Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения

S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения. Режим, при котором обычно нагрузка и частота вращения изменяются непериодически в допустимом рабочем диапазоне. Этот режим часто включает в себя перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку Для этого типа режима постоянная нагрузка, выбранная соответствующим образом и основанная на типовом режиме S1, берется как базовая (см. рисунок ниже) для определения перегрузки.

S 9 - режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения

S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, если возможно, частот вращения, при этом каждая комбинация нагрузки/частоты вращения сохраняется достаточное время для того, чтобы машина достигла практически установившегося теплового состояния (рисунок ниже). Минимальная нагрузка в течение рабочего цикла может иметь и нулевое значение (холостой ход, покой или бестоковое состояние). Для этого типового режима постоянная нагрузка, выбранная в соответствии с типовым режимом S1, принимается за базовую для дискретных нагрузок. Дискретные нагрузки являются, как правило, эквивалентной нагрузкой, интегрированной за определенный период времени. Нет необходимости, чтобы каждый цикл нагрузки точно повторял предыдущий, однако каждая нагрузка внутри цикла должна поддерживаться достаточное время для достижения установившегося теплового состояния, и каждый нагрузочный цикл должен интегрированно давать ту же вероятность относительного ожидаемого термического срока службы изоляции машины.

S10 - режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения

Длительность рабочего цикла, характер действующей нагрузки, ее величина, потери при пуске, торможении и во время установившегося режима работы, способ охлаждения — все эти параметры описывают режимы работы электродвигателей. Возможные комбинации выше приведенных характеристик имеют огромное разнообразие и потому изготовление двигателей для каждого из них не целесообразно. По наиболее часто использованным и востребованным характерам работы были выделены номинальные режимы, для которых собственно и изготовляются серийные электродвигатели. Параметры электрической машины, которые указаны в паспорте, характеризуют ее работу в одном из номинальных режимов. Изготовитель гарантирует нормальную, безотказную работу эл. двигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке. Необходимо обязательно учитывать режим работы электропривода при выборе двигателя, это обеспечит надежную работу механизма.

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя;
S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя;
S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя;
S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов;
S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов;
S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов;
S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением;
S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения;
S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения;
S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения;

Источник

Что нужно для правильного выбора электродвигателя? Его основные электрические характеристики – это:

номинальное напряжение;
номинальная мощность;
скорость вращения вала.

Но двигатели могут работать по-разному. Самый легкий для электромотора режим работы описывается выражением «запустил и забыл». В момент запуска двигатель потребляет ток, в несколько раз больший номинального. Затем ток не изменяется во времени, механическая нагрузка на валу стабильна. При этом обмотки и магнитопроводы нагреваются до рабочей температуры, которая также остается постоянной.

Но двигатели приводят во вращение механизмы различного назначения. Некоторые из них требуют частых запусков и остановок, изменений направления вращения. Наглядный пример – работа электродвигателей в составе грузоподъемных механизмов: кранов, лебедок, тельферов. Оператор не даст отдохнуть электромотору, а будет манипулировать им столько, сколько потребуется для выполнения работы по перемещению груза. То же происходит с электродвигателями металлообрабатывающих станков: при установке детали, подгонке ее положения и в процессе обработки требуется неоднократные запуски и остановки станка и изменения направления вращения.

Нагрузка на валу также не всегда остается постоянной. В технологических процессах нередки случаи работы электродвигателей с резкопеременной загрузкой. Есть продукт – двигатель загружен, закончился – работает в холостую.

Все это приводит к изменению во времени электрических характеристик электродвигателей: тока и мощности. Но главное – изменяется характер нагрева обмоток и магнитопроводов. Потери на нагрев обмоток называются мощностью потерь в меди, а железа магнитопроводов – мощностью потерь в стали. Первые происходят за счет выделения тепла на активном сопротивлении обмотки, вторые – нагрева вихревыми токами, возникающими под действием магнитного поля. Для снижения потерь от вихревых токов магнитопроводы изготавливают из пакета тонких пластин. Их изолируют друг от друга, покрывая лаком. Но полностью избавиться от вихревых токов невозможно.

Так как при запуске двигатель потребляет повышенный ток, то и мощность, рассеиваемая в виде потерь в стали и меди, в момент пуска возрастает. Если после запуска мотор продолжает работу с постоянной нагрузкой, то пусковой нагрев не успевает оказать существенного влияния на его температуру. Если же запуски происходят постоянно, то установившаяся температура становится больше той, что была бы в случае продолжительной работы.

Перегрев электродвигателя снижает срок службы изоляции обмоток и стальных листов магнитопровода. При изготовлении ее рассчитывают на определенную температуру, а при ее превышении изоляция быстрее теряет свои характеристики.

Повреждение изоляции обмотки статора

Кратковремнный режим работы — типовой режим S2

В соответствии с ГОСТ 183 длительность периода неизменной номинальной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин.

Периодический кратковременный режим работы — типовой режим S3

Продолжительность включения (ПВ), %: ПВ = 100 N/(N+R).

Периодичекий кратковременный режим с пусками — типовой режим S4

Продолжительность включения, %: ПВ = 100 (D+N) /(D+N+R).

Периодический кратковременный режим с электрическим торможением — типовой режим S5

Продолжительность включения, %: ПВ=100(Д+ N+ F)/(D+ N + F + К).

Периодический непрерывный режим с кратковременной нагрузкой — типовой режим электродвигателя S6

Продолжительность включения, %: ПВ = 100 N/(N+ V).

В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60%; продолжительность одного цикла принимают равной 10 мин.

Периодический непрерывный режим работы электродвигателя с злектрическим торможением — типовой режим S7

Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения электродвигателя — типовой режим S8

Продолжительность включения, %:

ПВ = 100 (D + N1) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

ПВ = 100 (F1 + N2) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

ПВ = 100 (F2 + N3) (D + N1 + F1+ N2+ F2+ N3);

В соответствии с ГОСТ 183 число циклов в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции FI равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.

Режим работы электродвигателя с непериодическим изменением частоты вращения и нагрузки — типовой режим S9

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

Перейти в раздел Электродвигатели

О компании
Напишите нам
Карта сайта

Источник

Выбор электродвигателя для продолжительного режима работы S1

М_нг≤М_ном; Р_нг≤Р_ном (60)

Выбранный двигатель должен быть проверен по условиям пуска и перегрузочной способности:

М_п>М_нг.п; M_max>M_{нг max}, (61)

где М_нг,п — момент сопротивления нагрузки при n=0.

Выбор двигателя для кратковременного режима работы S2

Эквивалентные моменты М_эк и мощность Р_эк рассчитываются по формулам

formula62 (62)

formula62 1

Далее осуществляется проверка по формулам

М_эк≤М_ном; Р_эк≤Р_ном (63)

В частном случае, когда нагрузка в течение t_р не изменяется,

formula63

Выбор электродвигателя для повторно-кратковременных режимов работы S3 — S8

По нагрузочной диаграмме для времени цикла Т_ц≤10 мин определяются:

относительная продолжительность включения

ПВ=(Σt_pi /Т_ц) -100%,

где t_pi — время работы при i-й нагрузке внутри рабочего цикла Т_ц (рис. 34,б);

formula64 (64)

При выборе двигателя должны соблюдаться условия

М_эк≤М_ном; Р_эк≤Р_ном (65)

Выбранный двигатель должен также проверяться по условиям (61).

formula66 (66)

formula66 2

formula66 3

Расчет допустимой частоты включений

formula67 (67)

При работе асинхронного двигателя с номинальной нагрузкой допустимое число включений в час равно:

formula68 (68)

arhip ris34

Источник

Режимы работы электродвигателей S1-S10 по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) Машины электрические вращающиеся

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя;
S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя;
S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя;
S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов;
S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов;
S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов;
S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением;
S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения;
S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения;
S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения;

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя

На выше приведенном рисунке Ɵ₀– температура внешней среды.

S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя

S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя

Продолжительность включения (ПВ) характеризует данный режим работы и находится по формуле:

Продолжительность включения - ПВ

Существуют нормированные значения ПВ: 60%, 40%, 25%, 15%.

S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов

Этот режим работы характерен для электропривода лифтов.

S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов

S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением

S 9 - режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения

S10 - режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя;
S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя;
S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя;
S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов;
S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов;
S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов;
S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением;
S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения;
S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения;
S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения;

Источник

Что нужно для правильного выбора электродвигателя? Его основные электрические характеристики – это:

номинальное напряжение;
номинальная мощность;
скорость вращения вала.

Повреждение изоляции обмотки статора

Другим фактором, влияющим на срок службы электродвигателя, является механические воздействия на его детали. На проводник с током в магнитном поле действует сила, стремящаяся его переместить, сдвинуть с места. Прохождение пускового тока через обмотки приводит к увеличению на них механических нагрузок. Усилие передается на элементы, фиксирующие обмотки в пазах статора и ротора, расшатывает их.

Механические усилия испытывают и другие элементы конструкции электродвигателя: вал ротора, места крепления магнитопроводов, подшипники.

Почему нельзя учесть все эти факторы и изготавливать все электродвигатели способными им противостоять? Все дело в стоимости. Для ровной и продолжительной работы электродвигатель можно изготовить дешевле. А для эксплуатации в тяжелых условиях потребуются дополнительные усиления конструкции, изоляции, что вызовет удорожание двигателя в целом.

Поэтому, помимо основных электрических характеристик, электродвигателям устанавливают типовые режимы работы. Обозначаются они сокращениями от S1 до S10, и для каждого из них есть свое описание.

Рассмотрим основные особенности каждого из них.

Содержание

S1 — продолжительный режим
S2 — кратковременный режим
S3 — повторно-кратковременный периодический режим
S4 — режим S3 с пусками
S5 — режим S3 с электрическим торможением
S6 — непрерывный периодический режим с кратковременной нагрузкой
S7 — режим S6 с электрическим торможением
S8 — режим S6 с взаимозависимыми изменениями скорости вращения и нагрузки
S9 — режим с непериодическими изменениями нагрузки и частоты вращения
S10 — режим с дискретными постоянными нагрузками и скоростями вращения

S1 — продолжительный режим

Режим S1

Самый легкий и простой режим работы. Электродвигатель, будучи включенным, работает продолжительное время с неизменной нагрузкой. Он разогревается до рабочей температуры, после чего параметры работы не изменяются.

S2 — кратковременный режим

Режим S2

Электродвигатель включается на непродолжительное время и постоянную нагрузку. Времени работы недостаточно для того, чтобы был достигнут номинальный тепловой режим, а времени паузы после нее хватает, чтобы двигатель остыл практически до температуры окружающей среды.

В обозначение режима после S2 добавляется числовое значение продолжительности нагрузки в минутах.

S3 — повторно-кратковременный периодический режим

Режим S3

Последовательность режимов S2, повторяющихся с определенной частотой. При этом двигатель работает с неизменной нагрузкой, время покоя сменяется временем работы. То пуска не влияет на установившуюся температуру.

После обозначения S3 в маркировке указывается коэффициент циклической продолжительности включения (К=∆tр/Т) в процентах.

S4 — режим S3 с пусками

Режим S4

В этом режиме продолжительность работы становится соизмеримой с продолжительностью пуска. В результате цикл работы выглядит так: «пуск-работа-остановка». Он циклически повторяется.

Параметрами режима являются:

коэффициент К=∆tр/Т;
момент инерции двигателя (Jд), в кг∙м²
момент инерции нагрузки (Jн), в кг∙м²

Их значения указываются после знака S4.

S5 — режим S3 с электрическим торможением

Режим S5

По сравнению с предыдущим в цикл работы добавляется электрическое торможение, физический смысл которого – преобразование механической энергии вращения вала двигателя обратно в электрическую. При этом происходит отбор энергии от вала, и он быстрее останавливается.

Виды электрического торможения:

реверсивное (запуск вращающегося электродвигателя в обратную сторону);
реостатное (отключенная от сети обмотка статора подключается к тормозным резисторам);
рекуперативное (энергия вращающегося мотора заряжает аккумуляторы или отдается в сеть);
динамическое (отключенная от сети переменного тока отмотка статора подключается к источнику постоянного тока);
комбинации способов между собой.

После обозначения S5 указываются параметры, аналогичные режиму S4.

S6 — непрерывный периодический режим с кратковременной нагрузкой

Режим S6

Электродвигатель постоянно вращается, но циклически чередуется холостой ход и работа под нагрузкой.

Режим характеризуется коэффициентом К=∆tр/Т.

S7 — режим S6 с электрическим торможением

Режим S7

К режиму S6 добавляется торможение. Параметры те же, что и у S4.

S8 — режим S6 с взаимозависимыми изменениями скорости вращения и нагрузки

Режим S8

Как видно из названия, в этом режиме циклически изменяются нагрузка двигателя и частота его вращения. Причем эти два параметра связаны между собой. Измерение частоты вращения производится, например, путем изменения числа пар полюсов для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Параметры режима аналогичны S4, но приводятся для всех возможных частот вращения вала двигателя.

S9 — режим с непериодическими изменениями нагрузки и частоты вращения

Режим S9

Угловая скорость и нагрузка изменяются произвольным образом, при этом возможна работа с перегрузкой, превышающей базовую нагрузку.

S10 — режим с дискретными постоянными нагрузками и скоростями вращения

Режим S10

Режим характеризуется наличием большого числа дискретных постоянных нагрузок. Им соответствуют определенные частоты вращения вала двигателя.

Источник