- •Синхронные машины
- •15.1. Общие сведения
- •15.2 Устройство синхронной машины
- •15.3. Режимы работы синхронной машины
- •15.4. Получение синусоидальной эдс в синхронном генераторе
- •15.5. Уравнение электрического состояния фазы синхронного генератора
- •15.6. Схема замещения и упрощенная векторная диаграмма фазы синхронного генератора
- •15.7. Номинальная мощность и кпд синхронного генератора
- •15.8. Работа синхронного генератора в электрической системе большой мощности
- •15.9. Электромагнитный момент и угловая характеристика синхронного генератора
- •15.10. U-образная характеристика синхронного генератора
- •15.11. Регулирование активной и реактивной мощности синхронного генератора
- •15.12. Включение синхронного генератора на параллельную работу с системой
- •15.13. Уравнение электрического состояния, схема замещения и векторная диаграмма фазы синхронного двигателя
- •15.14. Электромагнитный момент и угловая характеристика синхронного двигателя
- •15.15. U-образная характеристика синхронного двигателя
- •15.16. Регулирование активной и реактивной мощностей синхронного двигателя
- •15.17. Пуск синхронного двигателя
- •15.18. Синхронные двигатели малой мощности
- •Электропривод
- •16.1 Общие сведения
- •16.2. Уравнение движения электропривода
- •16.3. Основные режимы работы электроприводов
- •16.4. Выбор мощности двигателя электропривода
- •16.5. Выбор вида и типа двигателя
- •16.6. Тиристорное управление электроприводом
- •Аппаратура управления и защиты
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Тепловая защита электроустановок
- •17.3. Автоматические воздушные выключатели
- •17.4. Выключатели высокого напряжения
- •17.5. Реле и релейная защита
- •17.6. Контакторы, магнитные пускатели и контроллеры
- •17.7. Понятие о системах электроснабжения
16.3. Основные режимы работы электроприводов
Длительность работы и ее характер определяют рабочий режим привода. Для электропривода принято различать три основных режима работы: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.
Продолжительный режим (согласно ГОСТ 183-74) — это режим работы такой длительности, при которой за время работы двигателя температура всех устройств электропривода достигает установившегося значения (рис. 16.4, а).
В качестве примеров механизмов с длительным режимом работы можно назвать центробежные насосы насосных станций, вентиляторы, компрессоры, конвейеры непрерывного транспорта, дымососы, бумагоделательные машины, машины для отделки тканей и т. д.
При кратковременном режиме рабочий период относительно краток (рис. 16.4, б) и температура двигателя не успевает достигнуть установившегося значения. Перерыв же в работе исполнительного механизма достаточно велик для того, чтобы двигатель успевал охладиться практически до температуры окружающей среды. Такой режим работы характерен для самых различных механизмов кратковременного действия: шлюзов, разводных мостов, подъемных шасси самолетов и многих других.
При повторно-кратковременном режиме (рис. 16.4, в) периоды работы чередуются с паузами (остановка или холостой ход), причем ни в один из периодов работы температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время снятия нагрузки двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды.
Характерной величиной для повторно-кратковременного режима является отношение рабочей части периода Т' ко всему периоду Т. Эта величина именуется относительной продолжительностью работы (ПР %) или относительной продолжительностью включения (ПВ %). Примерами механизмов с повторно-кратковременным режимом работы могут служить краны, ряд металлургических станков, прокатные станы, буровые станки в нефтяной промышленности и т. д.
В соответствии с основными видами режимов работы электропривода различно определяется и номинальная мощность электродвигателя. Условия нагревания и охлаждения двигателя при повторно-кратковременном режиме существенно отличаются от условий работы в продолжительном режиме.
Например, условия охлаждения обмотки возбуждения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения практически остаются неизменными и при остановке двигателя, а условия охлаждения якоря при остановке сильно ухудшаются. По этой причине двигатель постоянного тока, рассчитанный для продолжительного режима на неизменные условия охлаждения, при повторно-кратковременном режиме будет использоваться нерационально; при предельно допустимом нагреве обмотки якоря и коллектора обмотка возбуждения будет нагреваться значительно ниже допустимой температуры.
Следовательно, целесообразно для повторно-кратковременного режима изготовлять двигатели специальных типов. Руководствуясь этим, электротехническая промышленность изготовляет крановые электродвигатели, рассчитанные на три различных номинальных режима: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный. Соответствующее указание делается на табличке электродвигателя; под его номинальной мощностью следует понимать полезную механическую мощность на валу в течение времени, соответствующего его номинальному режиму, т. е. продолжительно, кратковременно или же повторно-кратковременно при определенной продолжительности включения.
В течение весьма короткого промежутка времени двигатель может развивать мощность значительно большую, чем номинальная. Мгновенная перегрузочная мощность двигателя — это наибольшая мощность на валу в течение весьма малого промежутка времени, развиваемая двигателем без каких-либо повреждений. Такая мощность определяется в большинстве случаев электрическими свойствами двигателя (максимальным моментом у асинхронных двигателей или условиями коммутации у двигателей постоянного тока), а иногда и механической конструкцией двигателя. Мгновенные перегрузочные свойства электродвигателя обычно характеризуются коэффициентом перегрузки по моменту λмом, т. е. отношением максимального кратковременно допустимого перегрузочного момента к номинальному: λиоы = Mmax/Мном. Для большинства электродвигателей λмом ≈ 2 (у специальных электродвигателей λ.мом = 3 ÷ 4).
Часто по условиям работы привода важна перегружаемость электродвигателя не мгновенная, а на определенный, относительно короткий промежуток времени. В соответствии с этим требованием указывается кратковременная перегрузочная мощность двигателя (временная мощность) — мощность, развиваемая двигателем в течение определенного ограниченного промежутка времени (5, 10, 15, 30 мин и т. д.), после чего двигатель должен быть отключен на столько времени, чтобы он успел охладиться до температуры окружающей среды. Для одного и того же двигателя соотношения между его продолжительной, перегрузочной и кратковременной перегрузочной мощностями зависят от электрической характеристики и конструкции двигателя.