Электропривод режимы работы двигателя

Основные режимы работы электродвигателя в системе электропривода

Полное представление о работе любого приводного электродвигателя дает изучение механических характеристик, изображаемых в четырех квадрантах прямоугольной системы координат (рис. 1). Эти характеристики соответствуют двум основным режимам работы электродвигателя: двигательному и тормозному.

Двигательным режимом называется такой режим работы электродвигателя, при котором последний приводит в движение рабочий механизм. При тормозном режиме движущей силой является механизм, а двигатель либо уравновешивает эту силу, либо производит замедление.

В зависимости от режима работы изменяется направление вращающего момента и скорости вращения. За положительные направления скорости вращения и вращающего момента электродвигателя принимают:

1) при вертикальном движении — направление вращения электродвигателя при подъеме груза и вращающий момент для случая работы электродвигателя на подъем груза,

2) при горизонтальном движении, например для разного рода тележек, — одно из направлений движения механизма (вперед, вправо) и вращающий момент, развиваемый двигателем, соответствующий этому движению. Моменты, преодолеваемые двигателем при этом будут отрицательными.

Рис. 1. Изображение режимов работы приводного электродвигателя в прямоугольных осях координат

Как можно видеть из рис. 1, в первом квадранте системы координат имеет место работа электродвигателя в двигательном режиме (например, при подъеме груза или движении тележки). Второй квадрант соответствует рабочему режиму электродвигателя при горизонтальном движении механизма с торможением, когда электродвигатель создает тормозной момент, противодействующий движению вала механизма.

В третьем квадранте рассматривается случай работы электродвигателя при опускании легкого груза, когда момент груза не может преодолеть момент трения в механизме и передачах, и электродвигатель помогает спуску груза, развивая двигательный момент, совпадающий с направлением движения груза, но обратный по знаку по отношению к моменту при подъеме груза.

Наконец, четвертый квадрант относится к случаю работы двигателя, вращающегося под воздействием внешнего момента. Этот режим может иметь место, например, при спуске тяжелых грузов, когда электродвигатель развивает тормозной момент, удерживая груз и препятствуя возрастанию скорости подъемного механизма. В этом случае вращающий момент двигателя имеет положительный знак, т. к. направлен так же, как и при подъеме.

Источник

Режимы работы электродвигателей

Возможные режимы работы электроприводов отличаются огромным многообразием по характеру и длительности циклов, значениям нагрузок, условиям охлаждения, соотношения потерь в период пуска и установившегося движения и т.п., поэтому изготовление электродвигателей для каждого из возможных режимов работы электропривода не имеет практического смысла.

На основании анализа реальных режимов выделен специальный класс режимов — номинальные режимы , для которых проектируются и изготавливаются серийные двигатели .

Данные, содержащиеся в паспорте электрической машины , относятся к определенному номинальному режиму и называются номинальными данными электрической машины. Заводы-изготовители гарантируют при работе электродвигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке полное использование его в тепловом отношении.

Различают следующие режимы работы двигателей под нагрузкой в зависимости от ее длительности : продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Читайте также:  Самый простой запуск шагового двигателя

При продолжительном режиме двигатель работает без перерыва, причем рабочий период настолько велик, что нагрев двигателя достигает установившейся температуры.

Продолжительная нагрузка может быть постоянной или изменяющейся. В первом случае температура не изменяется, во втором — изменяется вместе с изменением нагрузки. С малоизменяющейся нагрузкой в этом режиме работают двигатели конвейеров, лесопильных рам и др., с переменной продолжительной нагрузкой работают двигатели различных металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков.

При кратковременном режиме двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а в течение паузы охлаждается до температуры окружающей среды. Продолжительность кратковременной работы ГОСТ на электрические машины устанавливает равной 10, 30, 60 и 90 мин.

При повторно-кратковременном режиме двигатель за период работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы — охладиться до температуры окружающей среды. В этом режиме двигатель действует с непрерывно чередующимися периодами работы под нагрузкой и вхолостую, или паузами.

При повторно-кратковременном режиме двигатель за период работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы — охладиться до температуры окружающей среды. В этом режиме двигатель действует с непрерывно чередующимися периодами работы под нагрузкой и вхолостую, или паузами.

Продолжительность включения электротехнического изделия (электротехнического устройства, электрооборудования) — отношение времени пребывания во включенном состоянии электротехнического изделия (электротехнического изделия, электрооборудования), работающего в повторно-кратковременном режиме, к длительности цикла (ГОСТ 18311-80).

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью включения ПВ = [tp/(tp + tо)] 100 %, где tp и tо — время работы и паузы при продолжительности цикла ( t ц = t р+ t о) не более 10 мин.

Повторно-кратковременный режим бывает:

с продолжительностью включения ПВ = 1 5, 25, 40 и 60% и продолжительностью цикла 10 мин,

с частыми пусками при ПВ = 15, 25, 40 и 60 % и числом включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции 1,2, 1,6, 2,5 и 4,

с частыми пусками и электроторможением при тех же номинальных ПВ, числе включений и коэффициенте инерции,

перемежающийся с продолжительностью цикла 10 мин при нагрузках ПВ= 15, 25, 40 и 60%,

  • перемежающийся с электроторможением и частыми реверсами, число которых в час составляет 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции 1,2, 1,6, 2,5 и 4.
  • Режимы работы электродвигателей по ГОСТ

    Действующим ГОСТ предусматриваются 8 номинальных режимов , которые в соответствии с международной классификацией имеют условные обозначения S1 — S8.

    Продолжительный режим работы S1 — работа машины при неизменной нагрузке достаточно длительное время для достижения неизменной температуры всех ее частей.

    Продолжительный режим работы электродвигателя S1

    Кратковременный режим работы S2 — работа машины при неизменной нагрузке в течение времени, недостаточного для достижения всеми частями машины установившейся температуры, после чего следует остановка машины на время, достаточное для охлаждения машины до температуры, не более чем на 2°С превышающей температуру окружающей среды.

    Для кратковременного режима работы нормируется продолжительность рабочего периода 15, 30, 60, 90 мин.

    Читайте также:  Электрическая схема однофазного двигателя с конденсатором

    Кратковременный режим работы электродвигателя S2

    Повторно-кратковременный режим работы S3 — последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает время работы при неизменной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды.

    В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия и не превышает 10 мин. Режим характеризуется величиной продолжительности включения в процентах:

    ПВ = (t р / ( t р + t п)) х 100%

    Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя S3

    Нормируемые значения продолжительности включения: 15, 25, 40, 60 %, или относительные значения продолжительности рабочего периода: 0,15; 0,25; 0,40; 0,60.

    Для режима S3 номинальные данные соответствуют только определенному значению ПВ и относятся к рабочему периоду.

    Режимы S1 — S3 являются в настоящее время основными, номинальные данные на которые включаются отечественными электромашиностроительными заводами в каталоги и паспорт машины.

    Номинальные режимы S4 — S8 введены для того, чтобы впоследствии упростить задачу эквивалентирования произвольного режима номинальным, расширив номенклатуру последних.

    Повторно-кратковременный режим работы с влиянием пусковых процессов S4 — последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает время пуска, достаточно длительное для того, чтобы пусковые потери оказывали влияние на температуру частей машины, время работы при постоянной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды.

    Перемежающийся режим работы S6 — последовательность идентичных циклов, каждый из которых включает время работы с постоянной нагрузкой и время работы на холостом ходу, причем длительность этих периодов такова, что температура машины не достигает установившегося значения.

    Перемежающийся режим работы S6: to — время холостого хода

    Перемежающийся режим с влиянием пусковых процессов и электрическим торможением S7 — последовательность идентичных циклов, каждый из которых включает достаточно длительный пуск, работу с постоянной нагрузкой и быстрое электрическое торможение. Режим не содержит пауз.

    Перемежающийся режим работы с влиянием пусковых процессов и электрическим торможением S7

    Перемежающийся режим с периодически изменяющейся частотой вращения S8 — последовательность идентичных циклов, каждый из которых включает время работы с неизменной нагрузкой и неизменной частотой вращения, затем следует один или несколько периодов при других постоянных нагрузках, каждой из которых соответствует своя частота вращения (например, этот режим реализуется при переключении числа пар полюсов асинхронного двигателя). Режим не содержит пауз.

    Перемежающийся режим работы с периодически изменяющейся частотой вращения S8

    Учет режима работы имеет большое значение при подборе двигателя. Мощности двигателей, указанные в каталогах, приведены для режима S1 и нормальных условий работы, кроме двигателей с повышенным скольжением.

    Если двигатель работает в режиме S2 или S3, он нагревается меньше, чем в режиме S1, и поэтому он допускает большую мощность на валу.

    Читайте также:  Почему нет холостых на газ 31105 406 двигатель

    При работе в режиме S2 допустимая мощность может быть повышена на 50 % при длительности нагружения 10 мин, на 25 % — при длительности нагружения 30 мин, на 10% — при длительности нагружения 90 мин.

    Источник

    Режимы работы электродвигателей

    Режимы работы асинхронного электродвигателя

    При выборе электродвигателя нужно учитывать довольно много параметров, таких как: номинальная мощность, число оборотов в минуту, способ монтажного крепления, габаритные размеры, климатическое исполнение, степень защиты и так далее.
    Немаловажным параметром при выборе эл двигателя является номинальный режим работы электродвигателя. В этой статье мы рассмотрим режимы работы электродвигателей и объясним, почему так важно учитывать этот фактор.

    В режиме работы электродвигателя S1 агрегат продолжительное время работает от сети напряжения с неизменной нагрузкой. Постепенно разогревается до рабочей температуры, а параметры работы остаются неизменными. Большинство общепромышленных электродвигателей имеют именно такой режим работы. Характеризуется определенной относительной продолжительностью включений ПВ -100%.

    При включении в сеть агрегат достигает постоянной нагрузки в течение десяти, тридцати, 60 или 90 минут. Времени недостаточно для достижения максимального нагрева, а когда не работает, электромотор остывает до внешних температур. Применяется в устройствах подающих рабочие вещества, например нефть, газ или воду. Применяется, к примеру, в запорных устройствах.

    Электродвигатель так же не достигает максимального нагрева, но в отличие от S2 при остановке не остывает до внешней температуры. Применяется для привода в башенных кранах , в оборудовании для работы лифтов и эскалаторов. Агрегаты работают при ПВ 15, 25, 40, 60%.

    • S4 – режим S3 с частыми пусками

    Продолжительность работы и число пусков примерно одинаковы, включений в час: 30, 60, 120 и 240. Режим циклический, пуск-работа-остановка и так далее по кругу.

    • S5 – Режим повторно –кратковременный с добавлением электрического торможения

    В конце каждого цикла агрегат принудительно останавливается.

    • S6 – Периодический режим (нагрузка на электродвигатель кратковременная)

    Повторяющиеся циклы работы, однако, агрегат не успевает нагреться до постоянной температуры, но и не успевает остыть. Чередование холостого хода с нагрузкой на агрегат.

    • S7 – Периодический (нагрузка кратковременна и торможение в конце)

    Аналогично S6, но добавлено торможение электродвигателя в конце каждого цикла.

    • S8 – Периодический режим (нагрузка кратковременна и изменяется с изменениями скорости вращения механизма)

    Происходят взаимосвязанные циклические изменения нагрузки электродвигателя и скорости вращения его вала.

    • S9 – Особый (периодические изменения нагрузки агрегата и частоты вращения)

    Изменения происходят произвольным образом. Допускается работа с перегрузкой.

    Как Вы видите, каждый режим работы предназначен для достижения определенных целей. Использовать электродвигатель с режимом несоответствующим условиям эксплуатации крайне не рекомендуется. Агрегат проработает непродолжительное время или вообще прекратит свою работу сразу после первого цикла включения. Конструктивная особенность эл двигателя каждого режима работы индивидуальна. Если Вы сомневаетесь и нужна консультация, обратитесь к нашим специалиста

    Источник

    Adblock
    detector