Нагревание электрических машин при различных режимах работы

Нагревание при продолжительном режиме работы происходит по кривой рис. 8-1, а или 8-2. При этом должно быть воо sg @_доп для данного класса изоляции.

При проектировании электрических машин производятся также тепловые расчеты с целью установления превышений температуры отдельных частей машины. Тепловой расчет для продолжительного режима работы является основным! так как он лежит в основе расчетов превышений температур при кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы.

Тепловые расчеты электрических машин достаточно сложны и рассматриваются подробнее в курсах проектирования электрических машин. Здесь укажем только ход расчета для продолжительного режима работы, когда превышения температуры достигают установившихся значений.

Величины потерь в определенных частях машины известны из электрического расчета машины. Из конструктивной схемы устанавливаются направления тепловых потоков и количество тепла, отдаваемое с охлаждаемых поверхностей. Затем определяются скорости воздуха или другой охлаждающей среды у отдельных охлаждаемых поверхностей и вычисляются: 1) по формуле (8-1) перепад температуры в изоляции обмоток ©_из = ^ — Ф₂; 2) по этой же формуле (8-1) перепад температуры в сердечнике на участке от обмотки до охлаждаемой поверхности в_с; 3) по формуле (8-8) превышение температуры охлаждаемой поверхности над температурой охлаждающей среды © = @_{п 0}. Кроме того, при движении газов и жидкостей по каналам необходимо учесть средний подогрев самой охлаждающей среды А6_ОХЛ.

Превышение температуры обмотки над температурой поступающей в машину охлаждающей среды ©об выражается суммой

Величина 0_о6 не должна превышать допустимого значения по ГОСТ 183—66 и др.

Скорости охлаждающей среды у тех или иных поверхностей, а также величины соответствующих коэффициентов теплоотдачи удается установить лишь приблизительно ввиду сложности аэродинамических явлений и картины распределения тепловых потоков в машине. Поэтому тепловые расчеты дают достаточно точные результаты лишь при наличии достаточных экспериментальных данных.

Нагревание при кратковременном режиме работы. Чтобы определить превышение температуры различных частей машины 6_кр при кратковременном режиме работы, сначала находят по способу, указанному выше, превышение температуры воо в случае, если бы машина работала при заданной мощности продолжительно, а также устанавливают постоянные времени нагревания Т. Зная продолжительность кратковременного режима t_Kp, можно вычислить достигаемые при этом режиме превышения температуры по формуле (8-19):

раз больше, чем при продолжительном режиме работы. Во столько же раз могут быть больше допустимые значения потерь в машине. Поэтому при данных габаритах машин и расходе материалов мощности машин с кратковременным режимом работы больше мощностей машин с продолжительным режимом работы.

Нагревание при повторно-кратковременном режиме работы. Предположим, что машина начинает работу в режиме повторно-кратковременной нагрузки с холодного состояния. Пусть время рабочего периода равно t_?, а время паузы t₀.

Нагревание машины в первый рабочий период идет по участку 0~ 1 кривой нагревания / (рис. 8-3), которая может быть начерчена, если известны постоянная времени нагревания Т_в и установившееся превышение температуры во, при работе в продолжительном режиме с данной мощностью.

Затем наступает пауза, и машина начинает охлаждаться. Охлаждение идет по участку Г — 2' кривой // (рис. 8-3). Эта кривая может быть также начерчена, если известны в_ет и постоянная времени охлаждения Т_охл. Если условия вентиляции во время паузы такие же, как и в рабочем периоде, то Г_0Хл = Т_п. Если же, например, ро время паузы машина стоит и не вентилируется, то Г_охл > Т_п. Охлаждение после первого периода работы идет по такому участку кривой //, начало которого соответствует значению в, достигнутому в конце этого периода работы. Перенеся участок /' — 2' кривой // параллельно самому себе в положение /— 2, получим

участок кривой 0 —/— 2 изменения в за время первого цикла работы.

Во время второго периода работы нагревание идет па тому участку кривой /, начало которого соответствует значению в, достигнутому в конце первой паузы в работе.

Подобным образом можно построить зубчатую кривую /// нагревания машины при повторно-кратковременном режиме работы. Она состоит из участков кривых / и //, смещенных параллельно самим себе на соответствующие интер-

Рис. 8-3. Построение кривой нагревания при повторно-кратковременном режиме работы

валы времени работы t_p и пауз t₀, помеченные в нижней части рис. 8-3.

Спустя некоторое время температурный режим повторно-кратковременной работы практически устанавливается и общий подъем кривой /// прекращается. Превышение температуры машины при этом колеблется в пределах от в_макс до 9_МИН (рис. 8-3). Значение 0_макс не должно превышать значения 0_ДОП для данного класса изоляции.

Как видно из рис. 8-3, в_макс <; ©_от при продолжительном режиме работы. В соответствии с этим при повторно-кратковременном режиме работы при тех же габаритах машины и тех же условиях вентиляции можно допустить в воо/0_макс раз большие потери и соответственно большую мощность. При желании использовать машину, предназначенную для продолжительного режима работы, в повторно-кратковременном режиме ее мощность можно увеличить, если это допустимо по другим условиям работы, например по коммутации или перегрузочной способности по моменту вращения,

Дата добавления: 2015-07-18