2.6. Режимы работы электродвигателей

Режим длительной нагрузки (S1) – работа при постоянной или изменяющейся во времени нагрузке. Достаточно длительная по времени для достижения теплового равновесия, т.е. за время работы температура θ° всех частей двигателя достигает установившегося значения.

Примеры нагрузочных диаграмм для длительного режима работы с постоянной и с изменяющейся во времени нагрузкой приведены на рис. 2.1, а и б. График изменения температуры двигателя, работающего в длительном режиме, показан на рис. 2.2.

Д лительно с постоянной или переменной нагрузкой работают вентиляторы, насосы, компрессоры, транспортеры, прокатные станы, токарные, сверлильные и фрезерные станки.

Режим кратковременной нагрузки (S2) - работа в течении заданного времени (t_P), меньшего, чем требуется для д остижения теплового равновесия. С последующим отключенным неподвижным состоянием, имеющим достаточную продолжительность (t_п) для достижения электрическим двигателем температуры окружающей среды. Нагрузочная диаграмма и график изменения температуры двигателя для кратковременного режима работы приведены на рис. 2.3.

В режиме кратковременной нагрузки работают вспомогательные приводы станков, разводных мостов, задвижек трубо- и газопроводов и т.д.

Режим повторно-кратковременной нагрузки (S3) – чередуются кратковременные периоды работы с кратковременными периодами пауз, причем в период работы (t_P) температура двигателя не достигает установившегося значения, а в период отключения (t_п) она не успевает опуститься до температуры окружающей среды. Нагрузочная диаграмма и график изменения температуры электродвигателя для повторно-кратковременного режима работы приведены на рис. 2.4.

Т емпература двигателя изменяется по пилообразной ломаной линии, состоящей из отрезков нагревания и охлаждения. При многократном повторении циклов температура электродвигателя колеблется около некоторого среднего значения θ_ср.

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели кранов, металлорежущих станков.

Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. В каталогах на двигатели, предназначенные для работы в каком-либо из этих режимов, указаны номинальные данные, соответствующие режиму работы.

Кроме рассмотренных трех основных режимов, стандартом предусмотрены ещё и дополнительные режимы:

- повторно-кратковременный режим с частыми пусками (S4), с числом включений в час 30, 60, 120 и ли 240;

- повторно-кратковременный режим с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла (S5);

-перемежающийся режим (S6) с частыми реверсами и электрическим торможением;

-перемежающийся режим (S7) с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;

-перемежающийся режим (S8) с двумя и более разными частотами вращения.

2.7. Построение нагрузочной диаграммы

Нагрузочная диаграмма электропривода строится для тока двигателя, мощности или момента на валу исполнительного органа по данным табл. 1.2 и 1.3. В табл. 1.2 указана величина, для которой строится нагрузочная диаграмма, и значения этой величины на конкретных интервалах времени. В табл. 1.3 заданы интервалы времени нагрузочной диаграммы и их длительность. Интервалы времени, имеющие только один индекс t_i или t_j, соответствуют времени работы механизма с постоянной нагрузкой I_i, P_i, M_i или I_j, P_j, M_j. Интервалы времени, имеющие двойной индекс t_ij, соответствуют времени работы механизма с нагрузкой, изменяющейся по линейному закону от значения величины на i-том интервале до значения величины на j-том интервале времени.

Рассмотрим построение нагрузочной диаграммы на примере.

ПРИМЕР. Построить нагрузочную диаграмму по данным табл. 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1

Заданная величина	Значения величины на интервалах времени
	М1	М2	М3	М4	М5	М6	М7
М, Нм	0	2,5	2,5	1,5	0,85	0,5	0

Таблица 2.2

Интервалы времени t, c
t1/t12	t2/t23	t3/t34	t4/t45	t5/t56	t6/t67	t7/t78
0/6,5	0/0	7/7,2	31/0	12/0	0/9	15/-

В табл. 2.1 и 2.2 заданы значения моментов М₁ ÷ М₇ на соответствующих интервалах времени t₁÷ t₇. Интервал времени t₁=0 и значение момента М₁также равно нулю, поэтому нагрузочная диаграмма начинается из начала координат. Интервал t₁₂ соответствует времени, в течении которого момент изменяется от значения М₁=0 до М₂=2,5 Нм; на промежутке времени t₃ момент постоянный и равен М₃ =2,5 Нм; интервал t₃₄ соответствует времени, в течении которого момент изменяется от значения М₃=2,5 Нм до М₄=1,5 Нм; на промежутке времени t₄ момент постоянный и равен М₄ =1,5 Нм; момент М₄ мгновенно изменяется до значения момента М₅=0,85 Нм, интервал t₄₅=0; интервал t₅₆=0, поэтому момент М₅=0,85 Нм изменяется скачком до значения М₆=0,5 Нм; длительность интервала времени t₆=0; интервал t₆₇ соответствует времени, в течении которого момент изменяется от значения М₆=0,5 Нм до М₇=0; на промежутке времени t₇ момент М₇ равен нулю.

Нагрузочная диаграмма построена на рис. 2.5.