Нагрівання і охолодження електродвигунів
Тема : ЕЛЕКТРОПРИВОД В БУДІВНИЦТВІ
Види, класифікація і режими роботи
Електроприводом називають електромеханічний пристрій, призначений для приведення в рух робочих органів машини або виконавчого механізму. Електрична частина електроприводу складається з електродвигуна, що перетворює електричну енергію в механічну, і електроапаратури, службовки для управління електродвигуном. Момент, що обертає, створюється на валу електродвигуна, передається через нього і робочі органи машини на вал робочої машини за допомогою передавальних пристроїв: муфт зчеплення, шестерень, редукторів, ланцюгів, ременів, званих передачею і що є механічною частиною електроприводу.
По структурі схеми передачі енергії від електромережі до робочих органів машин розрізняють три основні типи електроприводу: груповий, одиночний, багаторуховий.
Груповим називають електропривод, у якого від одного електродвигуна за допомогою трансмісії приводиться в дію декілька (група) робочих машин. Цей тип приводу в даний час майже не застосовується зважаючи на властиві йому недоліки: важкі і громіздкі механічні трансмісії з великим числом вузлів тертя, що піддаються зносу і що викликають втрати енергії; одночасне припинення роботи всієї групи робочих машин при пошкодженнях в електричній частині приводу і ін.
Одиночний привід, найбільш поширений, застосовується для приведення в дію одним електродвигуном одній якої-небудь робочої машини: конвеєра (транспортера), насоса, компресора і ін. При застосуванні одиночного приводу можна вибрати для робочої машини електродвигун, відповідний вимогам різних виробничих процесів. У відомих випадках необхідні електродвигуни із строго постійною швидкістю обертання, в інших — потрібне автоматичне зниження швидкості обертання електродвигуна при збільшенні навантаження на валу робочої машини (тягові пристрої, бурові установки). Деякі установки не вимагають регулювання швидкості або зміни напряму обертання (відцентрові насоси, компресори), інші, навпаки, потребують цього (установки кранів).
|
|
|
Прикладом багаторухового приводу може служити екскаватор ЕКГ-4, що має чотири електродвигуни: перший — для підйому вантажу, другий — для натиску на грунт, третій, — для повороту і четвертий — для пересування. Багаторуховий привід дозволяє вибрати електродвигун для кожного робочого органу машини з необхідними механічними характеристиками. При цьому створюються найбільш сприятливі умови для автоматизації виробничих процесів.
По ступеню автоматизації привід можна розділити: на автоматизований, напівавтоматизований, ручний.
|
|
|
Електродвигуни характеризуються номінальними даними, до яких належать наступні величини: потужність; напруга; швидкість обертання; коефіцієнт корисної дії; коефіцієнт потужності.
Номінальним режимом роботи електричної машини називають такий режим її роботи, який розрахований для даної машини заводом-виготівником. При номінальному режимі забезпечується нормальна робота електродвигуна і допустима температура його нагріву.
Номінальною потужністю електродвигуна називають корисну механічну потужність на валу, яка виражається у ватах або кіловатах. Фактична потужність, що розвивається електродвигуном в який-небудь момент часу, називається навантаженням електродвигуна.
Шкала номінальних потужностей електродвигунів різного виконання і призначення встановлена Державними стандартами . Наприклад, для трифазних асинхронних електродвигунів загального застосування, захищеного і закритого виконання серіїв А2 і А02, що мають широке розповсюдження, що обдувається, передбачена наступна шкала номінальних потужностей: 0,6; 0,8; 1,1; 1,5; 2,5; 3; 4; 5,5; 7,5; 10; 13;, 17; 22; 30; 40; 55; 75 і 100 кВт.
Номінальна напруга, на яку випускають електродвигуни загального застосування змінного трифазного струму, — 220, 380, 500, 3000 і 6000 В, постійного струму — 110, 220 і 440 В.
|
|
|
Номінальний момент обертання електродвигуна розвивається на його валу при номінальній потужності і номінальній швидкості обертання.
Номінальним коефіцієнтом корисної дії електродвигуна називають відношення номінальної потужності на його валу до потужності, споживаної з електричної мережі при номінальному режимі. Потужність на валу електродвигуна Р завжди менше потужності, споживаної з мережі, на величину втрат енергії. Ці втрати складаються: з втрат енергії на нагрівання провідників обмоток статора і ротора (втрат в міді), електричним струмом, що протікає через них; з втрат в сталі, що виникають за рахунок перемагнічування і вихрових струмів, а також з механічних втрат на тертя. Коефіцієнт корисної дії електродвигуна змінюється залежно від його навантаження: від нуля при холостому ході до максимального значення, зазвичай відповідного номінальному значенню. Всі втрати енергії в електродвигуні перетворюються на тепло, що нагріває його.
За умовами нагріву електродвигунів розрізняють три основні режими їх роботи: тривалий; короткочасний; повторно-короткочасний.
Тривалим режимом роботи називають режим, при якому всі частини електродвигуна за час роботи досягають сталої температури. На початку нагріву електродвигуна (після включення його в роботу) лише частина тепла, що виділяється в нім за рахунок втрат електроенергії, віддається в навколишнє середовище. Решта частини акумулюється (запасається) усередині електродвигуна і викликає підвищення його температури, із зростанням якої збільшується віддача тепла в навколишнє середовище. Збільшення температури припиняється, коли все тепло що виділяється в двигуні, віддається навколишньому середовищу.
|
|
|
Прикладом тривалого режиму роботи може служити режим роботи електродвигунів відцентрових насосів, вентиляторів, компресорів і транспортерів.
Короткочасним режимом роботи називають режим, при якому тривалість робочого періоду недостатня для того, щоб температура електродвигуна досягла сталого значення. Подальша потім зупинка (пауза) електродвигуна настільки тривала, що він встигає охолодитися до температури навколишнього середовища. Для короткочасного режиму роботи встановлена наступна стандартна тривалість робочого періоду: 15, 30, 60 і 90 хвилин. На щитках електродвигуна, призначеного для роботи в такому режимі, вказується, на яку стандартну тривалість робочого періоду дана машина розрахована.
У короткочасному режимі працює, наприклад, електродвигун механізму підйому стріли одноковшового екскаватора.
Повторно-короткочасним режимом роботи називають режим, при якому за час робочого періоду електродвигун не встигає досягти сталої температури, а за час подальшої паузи не встигає охолодитися до температури навколишнього середовища. Повторно-короткочасний режим характеризується величиною відносної тривалості включення (ПВ), під якою розуміється відношення часу роботи до загальної тривалості всього циклу, що включає окрім часу роботи також і паузу:
де tp — тривалість робочого періоду; to — тривалість паузи.
Встановлені наступні стандартні значення відносної ПВ: 15, 25, 40 і 60%, причому ПВ, рівна 25%, береться за номінальну. Тривалість одного циклу не повинна перевищувати 10 хвилин. Якщо тривалість циклу перевищує 10 хвилин, то режим роботи електродвигуна вважається тривалим.
Повторно-короткочасний режим роботи вельми поширений для електроприводу будівельних машин, в такому режимі працюють одноковшові екскаватори, різні крани, підйомники і інші машини.
На мал. 5.1 приведені графіки роботи електродвигунів в різних режимах.
Нагрівання і охолодження електродвигунів
Енергія, що втрачається в електродвигуні, йде на нагрів його частин. З моменту пуску електродвигуна температура нагріву його поступово підвищується і досягає сталого стану, коли кількість тепла, що виділяється електродвигуном в одиницю часу, в той же проміжок часу віддається в навколишнє середовище. Допустиме навантаження електродвигунів визначається нагрівом його обмоток, норми нагріву які залежать від роду ізоляції. Ізоляційні матеріали, вживані в електромашинобудуванні, розділяються по теплостійкості на наступні класи ізоляції:
Клас 0 — непросочені волокнисті матеріали з целюлози і шовку.
Клас А — просочені волокнисті матеріали з целюлози і шовку.
Клас В — матеріали на основі слюди, азбесту і скловолокно, вживане з органічними складами, що пов'язують і просочуючими.
Клас Е — синтетичні органічні плівки.
Клас F — матеріали на основі слюди, азбесту і скловолокно, вживане у поєднанні з синтетичними складами, що пов'язують і просочуючими.
Клас Н — матеріали на основі слюди, азбесту і скловолокно, вживане у поєднанні з кремнійорганічними складами, що пов'язують і просочуючими.
Клас З — слюда, керамічні матеріали, стекло, кварц, вживані без складів, що пов'язують.
Найбільша допустима температура нагріву (°С) для ізоляції класу А — 105; класу В — 130; класу F — 155; класу Н — 180; класу З — більше 180.
Пониження температури у електродвигунів з вентиляцією при ненавантаженій роботі відбувається інтенсивніше, ніж при повній зупинці, оскільки для охолоджування внутрішніх частин при їх обертанні створюються сприятливіші умови.
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!