Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Тепловая модель двигателя. Стандартные режимы

Читайте также:
  1. Gilette запускает модельный ряд Sensor при помощи мощного паблисити
  2. http://bmsi.ru/doc/0f239126-c1ed-4918-b370-2bfa31335099 Компетентностная модель специалиста по физической культуре и спорту
  3. Quot;ЖИВУ ОДНИМ ДНЕМ" - ХОРОШАЯ МОДЕЛЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО НАСТРОЯ
  4. Аддитивно-мультипликативная модель
  5. Арифметическая модель мира
  6. Базовая искусственная модель
  7. Бизнес-модель № 1. Недвижимость

В тепловом отношении электрическая машина – сложный объект: она неоднородна по материалу, имеет рассредоточенные внутренние источники тепла, интенсивность которых зависит от режима, теплоотдача зависит от скорости и т.п. Именно эта сложность побуждает пользоваться на практике для относительно грубых оценок предельно простой моделью, построенной в предположении, что машина – однородное тело с постоянной теплоемкостью С, Дж/°С, с одинаковой температурой во всех точках J, с теплоотдачей во внешнюю среду Аt, пропорциональной коэффициенту теплоотдачи А, Дж/с×°С, и разности t температуры машины J и окружающей среды Jос, т.е. t = J – Jос, °С.

Тогда уравнение теплового баланса для некоторого интервала времени dt будет

. (7.1)

Разделив обе части на А dt, получим:

или

, (7.2)

где Tт = C/A – тепловая постоянная времени;

tкон = D Р/А – конечное (установившееся) значение превышения температуры.

Мы вновь обнаружили, как и в п. 5.2, что при одном накопителе энергии, в данном случае тепловой, переменная, характеризующая ее запас, изменяется по экспоненте, являющейся решением (7.2):

. (7.3)

Уравнение (7.2) позволяет представить динамическую тепловую модель двигателя в виде передаточной функции

. (7.4)

Отметим, что постоянная времени Тт, вообще говоря, – не постоянная: в начальной части нагрева, когда греются лишь активные части, главным образом медь обмоток, и тепло не успевает распространиться по всему телу машины, процесс идет быстрее, чем по (7.3), т.е. Тт¢ < Тт – пунктир на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Характеристики нагревания – охлаждения электрической машины

Для самовентилируемых машин теплоотдача зависит от скорости, уменьшаясь с ее уменьшением, т.е. Тw= 0> Tтw , причем разница может быть существенной – в 2 и более раза – см. рис. 7.6. Некоторое представление о порядке постоянных времени машин при w» w н дает рис. 7.7.

Рис. 7.7. Ориентировочная зависимость тепловой постоянной

времени от мощности электрической машины

Итак, реакция машины на быстрые изменения потерь в ней – отрезки экспонент с относительно большими (минуты, даже часы для больших машин) постоянными времени. В установившемся режиме (dt /dt =0) по (7.2) имеем

; (7.5)

в номинальном режиме по определению

. (7.6)

Найденные закономерности нагревания и охлаждения двигателей позволяют выделить три характерные стандартные режима работы электроприводов.

Продолжительный режим S1 характеризуется условием

, (7.7)

т.е. за время работы tр температура перегрева достигает установившегося значения (рис. 7.8,а), продолжительность паузы роли не играет.

Кратковременный режим S2, при котором

,

, (7.8)

т.е. за время работы перегрев не успевает достичь установившейся величины, а за время паузы tо двигатель охлаждается до температуры окружающей среды (рис. 7.8,б).

а) б)

в)

Рис. 7.8. Диаграммы продолжительного S1 (а), кратковременного S2 (б)

и повторно-кратковременного S3 (в) режимов

Повторно-кратковременный режим S3 соответствует условиям

,

, (7.9)

т.е. за время работы перегрев не достигает tуст, а за время паузы не становится равным нулю. При достаточно долгом повторении циклов процесс устанавливается, т.е. температура перегрева в начале и конце цикла одинакова и ее колебания происходят около среднего уровня tср (рис.7.8,в). Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения e или ПВ

, (7.10)

.

При повторно-кратковременном режиме ограничивается как e (e£0,6), так и время цикла (tц £ 10 мин).

Еще четыре стандартных режима базируются на перечисленных выше основных: S4 и S5 отличаются от S3 учетом динамических моментов при пуске и торможении, S6 и S7 соответствуют S1, но при переменной нагрузке (S6) и с учетом пуска и торможения (S7). Стандартный режим S8 отражает самый общий случай периодического изменения М и w.

 


Дата добавления: 2015-09-05; просмотров: 112 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: А) Переходный процесс в электроприводе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения при Lя¹0. | Б) Переходные процессы в системе ИТ-Д, замкнутой по скорости | В) Переходные процессы при изменении магнитного потока двигателя независимого возбуждения. | Переходные процессы в системах | Общие сведения | Оценка энергетической эффективности при неоднонаправленных потоках энергии | Потери в установившихся режимах | Потери в переходных режимах | Энергосбережение средствами электропривода | Общие сведения |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Нагрузочные диаграммы механизма и двигателя.| Проверка двигателей по нагреву в продолжительном режиме

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)