Методические советы

Потери мощности в электродвигателе, работающем при полной нагрузке, определяются как разность между мощностью, потребляемой двигателем из сети (Р₁₎, и мощностью, развиваемой им на валу, т. е. его полезной мощностью (Р₂). Номинальная мощность (Р_{н =} Р₂₎ и значение коэффициента полезного действия двигателя при номинальной нагрузке _н приведены в табл. 1. Количество теплоты нужно исчислять в джоулях. По Международной системе единиц 1 джоуль—это единица работы, энергии или количества теплоты, равной произведению 1 ньютона (сила) на 1 метр (путь).

Так как мощность электродвигателя выражена в кВт, то целесообразно тепловые потери определять в кДж/с.

Графики нагрева _нагр = f(t) и охлаждения _охл = (t) надо построить в именованных единицах. Затем необходимо графически определить постоянную времени нагрева и охлаждения.

Постоянная времени нагрева графически может быть определена путем проведения касательной в любой точке кривой нагрева до пересечения с асимптотой, т. е. прямой, параллельной оси абсцисс, устанавливающей предельное значение кривой нагрева.

Отрезок, отсекаемый на асимптоте касательной, проведенной в любой точке кривой нагрева и перпендикуляром, восстановленным из данной точки кривой нагрева к асимптоте, дает величину постоянной времени нагрева Т_нагр в масштабе, принятом для оси абсцисс.

Постоянная времени охлаждения Т_охл графически определяется аналогично. Только касательная проводится к любой точке кривой охлаждения, а отрезок Т_охл получается на оси абсцисс.

Задача 4. Для электропривода, рассмотренного в задачах 1 … 3, оценить условия пуска электродвигателя , но при напряжении, равном 0,8 номинального.

Методические советы

Вращающий момент асинхронного двигателя для любой фиксированной частоты вращения прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения, поэтому для всех частот вращения справедливо соотношение

, (16)

где М(U_н) – вращающий момент асинхронного двигателя при номинальном напряжении, Нм;

М(U) – вращающий момент асинхронного двигателя при той же частоте вращения ротора, но при напряжении, по величине отличном от номинального, Нм;

– относительная величина напряжения в долях от номинального подведенного к электродвигателю.

Для оценки возможности пуска электродвигателя при нагрузке в случае снижения напряжения на U% необходимо пересчитать вращающие моменты электродвигателя прямо пропорционально квадрату напряжения и построить зависимость  = f₄[М_д(U)], совместив ее с механической характеристикой рабочей машины, приведенной к валу электродвигателя. Это позволит сделать заключение: электродвигатель не запустится; запустится или электродвигатель «застрянет» и не развернется до частоты вращения, соответствующей рабочей зоне его механической характеристики.

Задача 5. Составить принципиальную электрическую схему включения электродвигателя с указанием пускорегулирующей и защитной аппаратуры применительно к технологическому процессу, имеющему место в практике электроприводов локомотивных предприятий (см. табл. 5).

Привести краткое описание и указать назначение каждого элемента схемы, дать описание работы схемы.

Таблица 5

Варианты	Данные двигателей
0	Асинхронный короткозамкнутый двигатель трехфазного тока мощностью 10 кВт для привода металлообрабатывающего станка с динамическим торможением. Напряжение сети 380 В.
1	Асинхронный короткозамкнутый двигатель мощностью 7,5 кВт и асинхронный двигатель с фазным ротором мощностью 13 кВт трехфазного тока. Пускаются в заданной последовательности. Напряжение сети 380 В.
2	Асинхронный электродвигатель с фазным ротором мощностью 400 кВт для привода теплового двигателя тепловоза при обкатке. Напряжение сети 380 В.
3	Три асинхронных короткозамкнутых двигателя мощностью 1,1; 2,2 и 4 кВт для привода ленточных транспортеров одной технологической цепи. Напряжение сети 380 В
4	Синхронный двигатель трехфазного тока с машинным возбудителем мощностью 30 кВт для привода центробежного насоса. Пуск легкий. Напряжение сети 380 В.
5	Синхронный двигатель трехфазного тока без машинного возбудителя (с полупроводниковыми выпрямителями) мощностью 40 кВт, для привода компрессора. Напряжение сети 380 В.
6	Асинхронный двигатель однофазного тока мощностью 100 Вт для привода компрессора холодильника. Напряжение сети 220 В.
7	Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения мощностью 4 кВт для привода электрокары. Напряжение сети 110 В.
8	Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения мощностью 6 кВт для привода грейферного крана. Напряжение сети 110 В.
9	Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения мощностью 1,0 кВт для привода подвесной тележки. Напряжение сети 220 В.