Запорожец Издания
Изменение направления тока не влияет на направление вращающего момента. Поскольку проводники ротора последовательно соединены с обмоткой возбуждения, ток в них изменяется одновременно. При одновременном изменении направления магнитного поля ф, полюсов и тока ротора ip (почти совпадающих по фазе) направление действия сил F не изменяется. у однофазных коллекторных двигателей можно получить очень большую частоту вращения (4000... .20 000 об/мин, или 66,6...333,3 с~) при частоте тока 50 Гц. 1.7. Нагрев и режимы работы электродвигателей Во время работы электродвигателя часть электрической энергии преобразуется в тепловую. Это связано с потерями энергии на трение в подшипниках, на вихревые токи и перемагничивание в стали статора и ротора, а также в активных сопротивлениях обмоток статора и ротора. Потери энергии в обмотках статора и ротора пропорциональны квадрату величины их токов. Ток статора и ротора пропорционален нагрузке на валу. Остальные потери в двигателе почти не зависят от нагрузки. При неизменной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени. Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница между температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры двигателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя замедляется. Температура двигателя прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке Выделяется большое количество теплоты в единицу вре-чени, значит, выше установившаяся температура двигателя. 2-700 33 После отключения двигатель охлаждается. Температура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада - медленно. Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмоток. У большинства двигателей общего применения длн изоляции обмотки используются эмали, синтетические пленки, пропитанные картоны, хлопчатобумажная пряжа. Предельно допустимая температура нагрева этих материалов 105 °С. Температура обмотки двигателя при номинальной нагрузке должна быть на 20...25 °С ниже предельно допустимой величины. Значительно более низкая температура двигателя соответствует работе его с малой нагрузкой на валу. При этом коэффициент полезного действия двигателя и коэффициент его мощности невелики. Режимы работы электродвигателей. Различают три основных режима работы двигателей: продолжительный, повторно-кратковременный и кратковременный. Продолжительным называется режим работы двигателя при постоянной нагрузке продолжительностью нс менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры при неизменной температуре окружающего воздуха. Повторно-кратковременным называется такой режим работы, при котором кратковременная неизменная нагрузка чередуется с отключениями двигателя, причем во время нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время паузы двигатель не успевает охладиться до температуры окружающего воздуха. Кратковременным называется такой режим, при котором за время нагрузки двигателя температура его не достигает установившегося значения, а за время паузы успевает охладиться до температуры окружающего воздуха. На рис. 1.12 изображены кривые нагрева и охлаждения двигателя и подводимые мощности Р для трех режимов работы. Для продолжительного режима работы изображены три кривые нагрева и охлаждения 1, 2, 3 (рис. 1.12, а), соответствующие трем различным нагруз кам на его валу. Кривая 3 соответствует наибольшей нагрузке на валу; при этом подводимая мощность Pb>P2>Pi- При повторно-кратковременном режиме двигателя (рис. 1.12, б) температура его за время на- Рис. 1.12. Нагрев и охлаждение двигателей: с - продолжительного режима работы; б - повторно-кратковременного; в - кратковременного грузки не достигает установившейся. Температура двигателя повышалась бы по пунктирной кривой, если бы время нагрузки было более длительным. Продолжительность включения двигателя ограничивается 15, 25, 40 и 60 % времени цикла. Продолжительность одного цикла 2»* 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
|