3.4. Динамическая тепловая модель эд в переменных «входы-выходы»

В качестве переменной «вход» в наиболее очевидной постановке задачи выберем , а «выход» .

(109)

Рис. 85 Структурная схема динамической тепловой модели

3.5 Выбор мощности эд. Номинальные режимы работы эп по нагреву

Правильный выбор мощности ЭД для того или иного произведённого механизма с учётом его технологического процесса является одной из основных задач анализа ЭП. При этом в зависимости от того, в каком режиме работает двигатель (имеется в виду соотношения времени включения и паузы, а также с учётом пуска, торможения, реверса и т.д.)

Существуют так называемые номинальные тепловые режимы двигателя, а именно:

- продолжительный;

- кратковременный;

- повторно-кратковременный;

- перемежающиеся.

Причем для 2-х последних режимов предусматривается по 2 модификации, которые учитывают частоту запусков, электрических торможений, реверс, переход от одной скорости к другой, т.е. факторы которые вызывают значительные потери мощности в двигателе. Этим режимам присвоены графические обозначения .

Режим -это продолжительный режим с постоянной нагрузкой при которых интервал времени работы двигателя на столько велик, что температура двигателя при неизменной температуре окружающей среды достигает своего установившегося значения, определённого мощностью нагрузки двигателя . При этом время включения – это общее понятие составляющими которого является время вращения двигателя с постоянной скоростью , время пуска , время торможения и т.д.

Нагрузочная диаграмма для режима имеет вид:

Рис.86 Нагрузочная диаграмма для продолжительного режима с постоянной нагрузкой на валу.

Рис.87 Тепловая диаграмма продолжительного режима.

Режим - это кратковременный режим работы который характеризуется тем, что время включения двигателя настолько мало , что двигатель не успевает нагреться до , а длительность паузы на столько велико, что двигатель успевает остыть до температуры окружающей среды.

Промышленностью выпускаются двигатели специально предназначенные для работы в кратковременном режиме и которые имеют стандартные значения времени включения переключающее время

Рис.88 Нагрузочная и тепловая диаграммы кратковременного режима.

Режим - повторно-кратковременный режим работы. Этот режим характерен тем, что включает в себя кратковременные по длительности периоды включен6ия, чередующиеся с кратковременными по длительности паузами.

С точки зрения процесса нагрева ЭД, этот режим имеет следующее определение.

Это такой режим при котором за время включения двигатель не успевает нагреться до установившегося превышения температуры, а за время паузы не успевает остыть до температуры окружающей среды.

При большом числе повторяющихся циклов, процесс будет напоминать установившийся.

Основной характеристикой повторно-кратковременного режима является так называемая относительная продолжительность включения, которая обозначается символом :

Рис.89 Нагрузочная и тепловая диаграммы повторно-кратковременного режима.

Промышленностью серийно выпускаются двигатели, специально предназначенные для повторно-кратковременного режима работы со стандартными продолжительностями включения

Существуют две модификации повторно-кратковременного режима работы обозначенные и и имеющие от следующие отличия.

Режим отличается способом запуска продолжительность которого соизмерима с временем включения и поэтому процесс запуска оказывает существенное влияние на термодинамический процесс двигателя:

Режим отличается тем, что помимо сложного электрического запуска он включает в себя электрическое торможение, длительность которого так же соизмерима с и оказывает влияние на нагрев двигателя.

.

Режимы и относятся к так называемым перемещающимся режимам, при этом эти режимы можно отнести к продолжительным с изменяемым режимом работы. характеризуется продолжительным режимом с чередующимися периодами работы при номинальной нагрузке на валу и работой в режиме х.х.

Режим - перемежающийся режим с чередующимися работой при номинальной нагрузке и реверсами.

Режим - продолжительный режим характеризуется работой привода на разных скоростях вращения, число различных скоростей не меньше 2-х.