Главная Работа в электроустановках



известны и Гр и t, значение ПВ получилось большим. Не опасно ли использовать результат, полученный в случае 2? 2. В условиях эксплуатации фактическое ПВ (например, 40%) больше паспортного, например 25%. К каким последствиям это приведет и когда они обнаружатся? 3. Допустимо ли применять изделие, если паспортное ПВ, например 60%, больше фактического, например 25%)? 4. На изделии ПВ вообще не обозначено, есть ли в этом какой-либо смысл или это просто недосмотр, ошибка?

Ответы

I. Случай 1) ПВ =

2-нб

100% = 25%.. Случай

2) ПВ = - 100% = 20% (продолжительность

цикла принята 10 мин). Меньшее ПВ обязьшает применять изделие в более благоприятных условиях и, следовательно, не опасно.

2. Если фактическое ПВ больше паспортного, то срок службы изделия сократится. Но это обнаружится не сразу, а, может быть, через несколько лет.

3. Допустимо, но неэкономично.

4. Если ПВ не обозначено - значит изделие рассчитано на длительный режим.

Номинальные режимы работы электродвигателей. Стандарт устанавливает восемь номинальных режимов работы, которым присвоены обозначения от S1 до S8.

57-режим продолжительной нагрузки - работа при постоянной нагрузке М, достаточно длительная для достижения теплового равновесия, т. е. для достижения всеми частями электродвигателя установившейся температуры в„,ах после чего она остается практически постоянной (рис. 6.3,а).

52 - режим кратковременной нагрузки - работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени, меньшего, чем требуется для получения теплового равновесия, с последующим отключением неподвижным состоянием достаточной продолжительности для достижения двигателем температуры окружающей

среды (рис. 6.3,6). Нормируются следующие продолжительности кратковременной работы tp-. 10. 30, 60 и 90 мин.

55 - режим повтори о-к р а т к о-временной нагрузки - последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы tp при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния t,. Длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла Гц, а наличие пускового тока существенно не влияет на нагрев (рис. 6.3,в). Для режима 55 характеризующей величиной является продолжительность включения ПВ. Значения ПВ устанавливаются: 15, 25, 40 и 60%.

54 - р е ж и м повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск, отличается от режима 55 тем, что пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры отдельных частей двигателя. Режим S4 характеризуется относительной продолжительностью включения (15, 25, 40 и 60%), числом включений в час (30, 60, 120, 240) при коэффициенте инерции 1,2; 1,6; 2,0; 4,0; 6,3; 10,0. Чем больше коэффициент инерции, тем тяжелее пуск.

Режимы 55 S8 относятся к более сложным условиям работы- электрическое торможение, переменная нагрузка, реверсирование и др.

Двигатель, номинальный режим которого не соответствует реальным условиям работы, либо не сможет надежно работать, например "не возьмет"под нагрузкой, либо будет неэкономичен, либо перегреется и в скором времени сгорит.

Упражнение 6.5

Руководствуясь рис. 6.3, ответить на вопросы. 1. Для какого режима должен быть выбран двигатель вентилятора? 2. Чему равен отрезок, обозна-




ценный на рис. 6 1,6 вопросителытым знаком? 3. Что иллюстрирует красная штриховая линия на этом рисунке?

Ответы

1. Для режима S}, так как вентиляция обычно

работает длительно,

2. Отрезок в соответствующем масштабе равен превышению температуры над допустимой

3. Штриховая линия иллюстрирует недопустимый процесс продолжающегося нагрева в том случае, если бы двигатель, изготовленный для режима S2, бып использован п режиме SI.

Сильное охлаждение в ряде случаев вредно. Например, провода и кабели не всех марок можно прокладывать при низких температурах, так как некоторые изоляционные материалы, например пластмассы, при низких температурах становятся хрупкими. При перегибании в изоляции образуются волосяные трещины, что со-верщенно недопустимо.

Другой пример. При длительной остановке двигателя его температура может оказаться ниже температуры, при которой наступает конденсация Bjiarn. В этом случае.

Рис. 6.3. Графическое изображение номинальных режимов работы двигателей; а - режим S1; б режим 82; в режим S3; тах - максимальная (установившаяся) температура; во ~ температура окружающей среды; ?р время работы при номинальных условиях; fp- период отключенного неподвижного состояния; Гц - продолжительность цикла

если в электромащинном помещении повысится температура, избыточная влага, конденсируясь на холодных обмотках двигателя, снизит его изоляцию.

Термическая стойкость - это условия, о бусловл енные заводами-и зготов и телями электротехнического оборудования; нри соблюдении их нагрев не превосходит значений, при которых изделие служит в течение нормированного срока службы. Заметим, что перегрев - явление обманчивое. Если он не очень велик, то его последствия сразу не очевидны, а когда они обнаружатся, то уже поздно принимать какие-либо меры - изделие испорчено.

Механические силы

В электроустановках неизбежны механические силы. В одних случаях они необходи-



МЫ и полезны, в других - вредны. Рассмотрим типичные примеры.

1. В генераторах и двигателях кроме сил, необходимых для преобразования механической энергии в электрическую (генераторы) и электрической в механическую (двигатели), возникают вредные центробежные силы. Они действуют по радиусу ротора в направлении от его центра и стремятся "вырвать" проводники из пазов.

2. Механические силы возникают при изменениях температуры электроустановок и их деталей: размеры деталей изменяются, причем в разной степени, в зависимости от материалов, из которых они изготовлены.

3. Ток создает вокруг проводников магнитное поле. В результате в электромагнитах возникают полезные механические силы. Однако силы, имеющие ту же природу, действующие между параллельно проложенными проводниками, вредны: в зависимости от направления токов они либо притягивают проводники, либо отталкивают их. А при коротких замыканиях, когда токи весьма велики, силы настолько значительны, что могут разрушить электроустановку, если в случаях, обусловленных Правилами, она сооружена без соблюдений требований динамической стойкости.

4. Сила тяжести - вес - создает давление на опорные конструкции (фундаменты, подшипники), нагружает тросы грузоподъемных механизмов, изоляторы и опоры линий электропередачи.

5. При прочих равных условиях чем подвижная часть (якорь, сердечник, ротор) массивнее, тем для ее перемещения требуется больше времени. Например, чем массивнее ротор двигателя, тем он медленнее разворач1шается и медленнее останавливается.

Механические силы действуют не только в движущихся, но и в неподвижных частях электроустановок. Например, силы

теплового расиш рения нагружают неподвижные опорные изоляторы.

Механические вибрации возникают в электрических Maiminax, агрегатах, состоящих из двигателя и сочлененного с ним приводимого меха1шзма, магнитопроводах трансформаторов, контакторах и пускателях переменного тока, в дросселях пуско-регулирующих аппаратов (ПРА) устройств люминесцентного освещения и т. п.

Вредными последствиями вибраций являются:

повреждения контактов, так как вибрирующие контакты искрят и портятся;

перегрев обмоток - якорь аппарата переменного тока вибрирует, из-за чего уве-личиваегся зазор в магнитной цепи, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления и, как следствие, к увеличению тока и перегреву обмотки;

механические поломки. Дело в том, что вибрация агрегатов приводит к часто повторяющимся деформациям. Они вызывают повышенные меха1шческие напряжения, в результате которых могут наступить поломка вала, задевание ротора за статор, подплавление подшипников. Передаваясь через подшипники на опорную раму, вибрации могут ее разрушить. Чем больше частота вращения, тем вибраьшя опаснее.

Механический резонанс особенно опасен. При резонансе амплитуда вынужденных колебаний (т. е. колебаний, вызванных воздействием периодической внешней силы) резко возрастает, когда период синусоидальной внешней силы приближается к периоду собстве1Шых колебаний тела. Собственные (или свободные) колебания возникают, если тело, вьшеденное из состояния равновесия, предоставить самому себе.

Механический резонанс может возникнуть, например, в процессе разгона ротора при какой-то промежуточной частоте вращения; с увеличен;:ем частоты резонанс прекращается. Резонанс может возникнуть



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 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [69] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121


0.0107