Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2
Нагрузочная диаграмма двигателя, работающего в кратковременном режиме, приведена на рис. 6.9.
Если для работы в этом режиме выбирать двигатель длительного режима, то, как было сказано в п. 6.6, для его полного использования по нагреву необходимо выбирать двигатель с меньшей номинальной мощностью. При этом степень перегрузки двигателя определяется коэффициентом термической перегрузки:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-1.gif)
где ΔPн и ΔPк – номинальные потери двигателя режима S1 и потери при его работе в режиме S2.
Зависимость величины этого коэффициента от относительного времени работы в режиме S2 представлена на рис. 6.12а. Там же представлена кривая коэффициента механической перегрузки pм, который определяется соотношением:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-2.gif)
и ограничивается допустимой перегрузочной способностью двигателя того или иного типа длительного режима S1.
Из анализа кривых рис. 6.12а видно, что уже при относительном времени работы tp/Tн=0,35 - коэффициент механической перегрузки становится равным 2.5, что для большинства типов двигателей режима S1 является предельным. Таким образом, учитывая небольшую длительность работы в режиме S2, двигатели продолжительного режима, используемые для кратковременного режима работы, в большинстве случаев выбираются по величине перегрузочной способности, и недоиспользуется по нагреву.
Поэтому для механизмов с кратковременным режимом работы желательно применение двигателей специального назначения, отличающихся повышенной перегрузочной способностью.
Если фактическое время работы механизма совпадает с номинальной (15, 30, 60, 90 мин), двигатель выбирается с этой номинальной длительностью работы с соблюдением условия Pк≤Pк.н.
Когда фактическое время работы двигателя не совпадает с номинальным, необходимо пересчитать реальный график нагрузки на ближайший номинальный, исходя из следующих соображений.
Превышение температуры двигателя с номинальным временем работы и номинальной нагрузкой равно:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-4.gif)
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-5.gif)
При отличных от номинальных значениях нагрузки и времени работы эта же температура будет равна:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-6.gif)
В обоих случаях превышение температуры должны быть одинаково и равно допустимому значению. Соответственно, коэффициент термической перегрузки из (6.53) и (6.54) определяется как: .
|
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-9.gif)
где - отношение постоянных потерь к переменным в номинальном режиме работы.
Приравняв (6.55) и (6.56) с учетом того, что двигатели в номинальном режиме имеют примерно равные постоянные и переменные потери, получим:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-11.gif)
В случае если график работы двигателя будет многоступенчатым (рис. 6.12б), его необходимо привести к эквивалентному одноступенчатому, используя выражение (6.49):
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-12.gif)
Если фактическое время работы tр.ф меньше номинального tр.н, в соответствии с (6.57) двигатель должен быть перегружен (Рк.ф>Рк.н), и тогда его необходимо проверить на допустимую нагрузку.
На основании уравнения (6.57) можно вывести формулу для расчета требуемой мощности двигателя кратковременного режима, работающего время tк.ф, отличное от номинального tк.н:
|
![Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы S2 - student2.ru](/images/mekhanika/raschet-moshhnosti-dvigatelya-pri-kratkovremennom-rezhime-raboty-s2-656910-13.gif)
Нагрузочные диаграммы двигателя могут быть построены в виде I=f(t) или М=f(t). В этом случае в выражениях (6.57) и (6.58) значения мощностей должны быть заменены на токи или моменты.