Курсовые по энергетике
БН
Экология
Карта

Проверка Д по нагреву прямым способом

Эл. Д может нагреваться лишь до опред. доп. температуры, определяемой нагревостойкостью изоляционных материалов. Соблюдение допустимой темп обеспечивает нормативный срок службы Д (15-20 лет). Превышение ведет к преждеврем. Нарушению изоляц. обмоток.

В современных двигателях применяются след. классы изоляции:

Клас изол

A

E

B

F

H

C

пределы по доп темп, С

105

120

130

155

180

>180

Для изоляц. класса А превышение темп-ры нагрева на 80-100С сокращает срок службы.

Осн. классами явл-ся B, F, H.

Сущность проверки Д по нагреву состоит в сопоставлении доп дневной темп. с той , которую он имеет при работе. Обычно оценивается перегрев, который предст. собой разность темп. Д и окруж. среды.

Д работает в допустимом теплов режиме при выполнении условия:

τmax≤τ доп- проверка выполняется прямым методом, где

τmax- мах перегрев при работе двигателя.

τ доп- допуст. Перегрев Д опред-м классом изоляции.

Основные допущения при раб. с Д:

Д рассматривается как однородное тело

Теплоотдача во внешнюю среду пропорц. разности темп. Д и окруж. Среды.

Окруж. Среда обладает большой теплоемкостью

Теплоемкость Д и его теплоотдача не зависит от темп. Д.

Тепловой баланс: ΔРdt=A*τ*dt+c*dt

ΔР- потери мощности в Д

A*τ*dt- кол-во теплоты отдав-е в окр среду

A-теплоотдача Д

c*dt-кол-во теплоты на нагрев Д

С-теплоемкость Д

Коэф теплоотдачи при неподвиженом роторе: β0=Ао/А

Ао,А- теплоотдача

Постоянная времени охлаждения при неподвижном Д-ле: То≥Тн

То-охл.  Тн-нагрев

Порядок проверки Д прямым методом:

1)Определяются потери мощности на отдельных участках цикла и с их помощью нах-ся значения нагрева на каждом участке: τ уст.і=ΔРі/Аі

2)Определяется постоянная времени наргева и охлаждения:То=С/Ао=С/βо*А=Тн/βо

3)По уравнению нагрева строится кривая τ(t).

4)Из кривой находится максим значение и проверяется выполнение условия

τmax≤τ доп.

Если условие выполняется, то Д выбран правильно.

14. Метод средних потерь

Сущность метода состоит в определении средних потерь мощн ΔРср за цикл работы Д и сопоставление их с номинальными потерями, при этом рассматривается достаточно длительный цикл работы Д, в котором средний перегрев не изменяется. В этом случаи количество теплоты Сdτ, аккумулируемое Д за цикл равно нулю и уравнение теплового баланса принимает вид:

, где  - время продолжительности цикла

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\куку.bmp, где , средние потери мощн за цикл. В соответствии с уравнением средние потери за цикл определяют средний перегрев двигателя. Аналогично номинальные потери определяют нагрев

Допустимый нагрев будет если выполняется условие .

 Если Д имеет циклическую нагрузку

Номинальные потери мощн определяются по паспортным данным . Метод средних потерь является наиболее точным и универсальным из коссвеных методов. Точность метода тем выше, чем больше постоянная нагрева Д будеи превышать значение максимальной температуры, наиболее продолжительного участка цикла.

 - в этом случаи допустимый нагрев равен среднему нагреву

15. Метод эквивалентных величин

МЭВ основан на том положении, что некоторую действительную величину заменяют эквивалентной, которая за рабочий цикл создает такие же потери в Д как и действительная

МЭВ целесообразно использовать в том случаи, если известен график изменения тока во времени.

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\куку22.bmp

В этом случаи эквивалентный ток определяется по формуле

 Нагрев Д не будет превосходить допустимого уровня, если эквивалентный ток за цикл его работы не будет превосходить номинального тока , метод справедлив если постоянные потери и сопротивление главных цепей Д остаются неизменными за цикл работы. Метод не применим для короткозамкнутых Д с глубокими пазами или двойной клеткой, так как их сопротивление сильно изменяется в аварийных режимах.

16.Особенности проверки Д по нагреву при различных тепловых режимах работы.

Продолжительный режим работы S1. Характеризуется неизменной нагрузкой в течении времени за которое перегрев его частей достигает установившегося значения. ,  - время работы Д. Режим S1 характеризуется неизменными потерями в течении всего времени работы. Работа Д в режиме S1 может проходить с постоянной или переменной циклической нагрузкой.

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\к.bmp

Р≤Рн

ΔР≤ΔРн

τмах=τуст≤τдоп

Кратковременный режим работы S2. характеризуется чередованием периодов неизменной нагрузки с периодами откл Д. при этом за время работы превышение t не достигает установившегося значения, а за время паузы все части Д охлаждаются до температуры окр среды.

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\ку.bmpГОСТ устанавливает стандартные значения продолжительного рабочего периода до 10,30,60,90 мин. Если Д рассчитан на протяженные работы Д рассчитан на продолж реж работы при кратковременном режиме недоиспользуется по нагреву. Для их полного использования в кратковр реж работе его следует перегружать по мощности, тогда  к концу рабочего периода его перегрев достигает допустимого уровня.

Для количественной оценки перегрузки и нагрева Д используют коеф термической и механической нагрузок, коеф терм перегрузки Рт назыв отношение потерь мощн при крат ковременном реж к номинальным потерям мощн

Аналогично определяется коеф мех перегрузки- отношение мощн нагрузки Д в кратковременном режиме Рк к номинальной  мощн в продолжительном режиме. Коеф связаны между собой выражением: , где а –коеф потерь,.

Зависимость коэф. мех. и термич. перегрузок при кратковременном реж. раб. от относительной длительности работы периода имеет вид:

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\ка.bmp

В общем случаи проверка таких Д по нагреву может выполнятся по 2 вариантами. Если данные нагрузочной диаграммы соответствуют номинальным данным, то проверка по нагреву не требуется. Если нагрузочные диаграммы отличаются от паспортных данных, то следует рассчитывать эквивалентную мощность, приведя ее к стандартному времени

Необходимо отметить что Д предназначенные для кратковременного режима работы не целесообразно использовать в продолжительном режиме из-за присущих им повышенных постоянных потерь мощности. Иногда такие Д не могут работать в холостую.

Повторно-кратковременный режим работы S3

Характеризуется кратковременними робочими периодами неизменной загрузки, которые чередуются с периодами откл Д ( паузы) причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы привышение температуры могли достигнуть установившехся значений. Такой режим работы характеризуется относительной родолжительностью включения ,

Для повторного кратковременного режима работы выпускаются спец Д, в паспортных данных которых указывается ном мощн при нормативной продолжительности включения ПВн= 15,25,40,60,100%

Длительность рабочего цикла для них не должна привышать 10 мин, в противном случаи Д считается работающим в прод режиме.

Если мощн нагрузки и продолжительность включения близки к номинальным данным Д, то проверка его по нагреву не требуется.

Рассмотрим проверку Д по нагреву для случая когда продолжительность вкл в реальном цыкле ПВ1 заметно отличается от нормативной величины ПВн.

C:\Documents and Settings\Admin\Мои документы\Мои рисунки\ку1.bmp

Пусть ПВ соответствует нагрузке Р1, а стандартной продолжительности ПВн соответсвует Рн. На основе метода средних потерь можно утверждать что среднее привышение температуры Д при его работе с мощностью Р1не равно Рн при ПВ1 не равно ПВн не будет привышать допустимй температуры если средние потери мощн за цыкл при Р1 и ПВ1 не будут привышать потерь ΔР1 и ПВн. ΔР1ПВ1≤ΔРнПВн. Отсюда следует: для того чтобы при работе с мощн Р1 и ПВ1 средняя температура Д не привишала допустимую между потерями мощн должно выполнятся соотношение

Порядок проверки Д по нагреву состоит – определение потерь ΔР1 и ПВ1, затем по паспортным данным Д для ближайшей нормативной ПВн находятся номинальные потери Д и проверяется условие: , при его выполнении не будет привышать норм. Когда реальная продолжительность включения не намного отличается от нормативной тогда мы сразу можем определить мощн нашего Д


На главную