Проверка двигателей по нагреву косвенными методами

Метод средних потерь

прямой метод проверки двигателей по нагреву даёт наиболее точную оценку нагрева двигателя, однако, имеет существенный недостаток – необходимо знать значения теплоотдачи и теплоёмкости, которые в каталогах и справочниках отсутствуют. В связи с этим в большинстве случаев проверка двигателей по нагреву осуществляется косвенными методами, не требующими построения графика (t).

Сущность метода заключается в определении средних потерь мощности Р_ср за цикл работы двигателя и сопоставлении их с номинальными потерями Р_н. При этом рассматривается достаточно длительный цикл работы двигателя, в котором средний перегрев не изменяется. В этом случае количество теплоты , аккумулируемое двигателем за цикл, равно нулю, и уравнение теплового баланса принимает вид

.

Откуда

,

где — средние потери мощности за цикл.

В соответствии с уравнением средние потери за цикл определяют средний перегрев двигателя. Аналогично номинальные потери мощности в двигателе определяют его допустимый нагрев

.

Допустимый нагрев двигателя будет при условии

Р_ср Р_н.

В случае когда на отдельных участках цикла нагрузка постоянна, средние потери определяются по формуле

.

График работы двигателя с циклической нагрузкой представлен на рисунке.

Номинальные потери мощности двигателя определяются по паспортным данным

.

Метод средних потерь является наиболее точным и универсальным из косвенных методов. Точность метода тем выше, чем больше постоянная нагрева двигателя будет превышать значение t_max наиболее продолжительного участка цикла, т.е. в случае выполнения неравенства t_max T_н. При этом

.

Метод эквивалентных величин.

Метод эквивалентных величин основан на том положении, что действительную величину заменяют эквивалентной, которая за рабочий цикл создаёт такие же потери в двигателе, как и действительная.

Метод эквивалентного (среднеквадратичного) токацелесообразно использовать в том случае, если известен график изменения тока двигателя во времени. График изменения тока двигателя во времени представлен на рисунке.

Эквивалентный ток определяется по формуле

.

Нагрев двигателя не будет превосходить допустимого уровня, если эквивалентный ток за цикл его работы не будет превосходить номинального тока

I_экв I_н .

Метод справедлив, если постоянные потери и сопротивления главных цепей двигателя остаются неизменными за цикл работы. Метод неприменим для короткозамкнутых двигателей с глубокими пазами или двойной клеткой, т.к. их сопротивления сильно меняются в динамических режимах.

Метод эквивалентного момента удобно использовать в том случае, когда известен график изменения момента двигателя во времени. При применении метода магнитный поток должен быть постоянен.

Тогда

.

Метод эквивалентной мощности используется, если известен график изменения мощности во времени, а также при выполнении условий применимости метода эквивалентного момента и постоянства скорости двигателя на всех участках рабочего цикла. Тогда

.

Если выполняется данное равенство, то нагрев двигателя не превысит допустимого уровня.