Режимы работы электрических машин

Стандарт устанавливает периоды нагрузки 10; 30; 60 и 90 минут. Символ кратковременной работы указывает на продолжительность периода нагрузки, например, S2 – 30 мин.

Режимы работы электрических машин

Режим работы электрической машиныэто предписанная последовательность интервалов времени, характеризующихся величиной и продолжительностью нагрузки, остановки, торможения, пуска и реверса во время работы машины.

Режимы работы электродвигателей в электроприводах различных рабочих машин разнообразны и определяются технологическими процессами, выполняемыми этими машинами. Эти режимы работы показаны на примере графики нагрузкиЭтот график представляет собой графически выраженную зависимость параметра, характеризующего нагрузку приводного двигателя (мощность P, крутящий момент M или ток I), от продолжительности t отдельных этапов, составляющих время работы привода. Фактически, график нагрузки на двигатель может выглядеть как любая форма графика: прямая горизонтальная линия, если нагрузка на двигатель не изменилась за рассматриваемый промежуток времени, или кривая линия с плавным переходом от одного уровня нагрузки к другому, если нагрузка изменилась. Плавный переход уровней нагрузки обусловлен инерционностью процессов привода. Для упрощения расчета требуемой мощности двигателя криволинейный участок графика нагрузки разбивается на прямолинейные участки, на которых нагрузка условно остается неизменной (рис. 2.10). Чем больше секций с разными нагрузками, тем меньше погрешность такой подстановки, но тем сложнее дальнейший расчет.

На картинке

В соответствии с действующим стандартом ГОСТ 183-74 три основных режима Двигатели, которые отличаются по характеру изменения нагрузки.

Что касается инструмента, режим S1 (т.е. непрерывная работа) – это профессиональный инструмент, который может работать непрерывно, для охлаждения. Режим S2, однако, более распространен в бытовых инструментах, поскольку эти двигатели дешевле и поэтому более доступны. Однако их режим недолговечен и регулируется производителем как 15, 30, 60, 90 минут безостановочной работы. Соответственно, более дешевые работают 15 минут, а более дорогие – до 90 минут без перерыва.

Режим работы электроинструмента или что-либо другое, что приводит к перегоранию электроинструмента

Режим работы электроинструмента или перегорание электроинструмента

Когда мы покупаем различные инструменты с электродвигателями, нас в основном интересует их производительность, мощность, вес и так далее, но мы не знаем о режиме их работы.

Эти режимы соответствуют международной классификации и имеют обозначения S1 – S8. Поэтому при покупке инструмента необходимо интересоваться этими параметрами, так как от них зависит время безостановочной работы двигателя. Следует отметить, что инструмент выпускается в основном в режимах работы S1 и S2, где в каждом режиме есть рекомендации по продолжительности его работы для предотвращения перегрева ротора и статора, так как после этого лак между проводом обмотки замыкается и происходит перегорание.

Что касается инструмента, режим S1 (т.е. непрерывная работа) – это профессиональный инструмент, который может работать непрерывно, для охлаждения. Режим S2, с другой стороны, чаще встречается в бытовых инструментах, поскольку эти двигатели дешевле и поэтому более доступны. Однако их режим кратковременен и регламентируется производителем как 15, 30, 60, 90 минут безостановочной работы. В результате более дешевые устройства работают непрерывно в течение 15 минут, а более дорогие – до 90 минут.

На практике это выглядит следующим образом. Перфоратор Интерскол П-22/620ЭР в паспорте говорит о длительном режиме работы. Дисковая пила Diold DP-1.3-160, на коробке написано S2 – режим 15/5. Где это означает 15 минут работы и 5 перерывов. Электрическая точилка Diold ET-175, режим – многократное время (10мин – работа, 5мин – перерыв).

К сожалению, в импортных инструментах, особенно китайских, такая информация отсутствует. Это указывает либо на низкое качество продукции, либо на то, что цель – сломать инструмент, чтобы вы снова купили новый. Однако если у вас сломался инструмент DWT, вы, скорее всего, не станете покупать другой инструмент этой компании.
Автор DWT

На основе анализа реальных условий был выделен особый класс условий – номинальные условия, для которых проектируются и изготавливаются серийные двигатели.

Режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателейВозможные режимы работы электроприводов сильно отличаются по характеру и продолжительности циклов, величине нагрузки, условиям охлаждения, соотношению потерь при пуске и установившемся движении и так далее, поэтому нет практического смысла изготавливать электродвигатели для каждого возможного режима работы электропривода.

На основе анализа фактических форм колебаний был выделен особый класс форм колебаний – номинальные формы колебаний, для которых проектируются и изготавливаются серийные двигатели.

Данные, содержащиеся в паспорте электрической машины, относятся к указанному номинальному режиму работы и называются номинальными данными электрической машины. Производитель гарантирует, что при работе с номинальной нагрузкой электродвигатель полностью термически утилизируется.

Электрический привод конвейера

Различают следующие режимы работы двигателя под нагрузкой в зависимости от их продолжительности: непрерывный, прерывистый и многократный прерывистый.

В непрерывном режиме двигатель работает непрерывно, а время работы достаточно долгое, чтобы двигатель достиг заданной температуры.

Непрерывная работа может быть фиксированной или переменной. В первом случае температура не меняется, во втором – меняется с изменением нагрузки. Двигатели конвейеров, двигатели лесопильных рам и т.д. работают при малых переменных нагрузках; двигатели различных металло- и деревообрабатывающих станков работают при переменных постоянных нагрузках.

При прерывистом режиме работы двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры и во время перерыва охлаждается до температуры окружающей среды. Продолжительность прерывистого режима работы по ГОСТу для электрических машин составляет 10, 30, 60 и 90 минут.

При прерывистом режиме работы двигатель не успевает достичь устойчивой температуры во время работы и охлаждается до температуры окружающей среды во время перерыва. В этом режиме двигатель работает с непрерывным чередованием периодов нагрузки и холостого хода или прерывистой работы.

В режиме прерывистой работы двигатель не успевает прогреться до заданной температуры во время работы и остыть до температуры окружающей среды во время интервала. В этом режиме двигатель работает с непрерывными чередующимися периодами работы под нагрузкой и на холостом ходу или прерывисто.

Основные режимы работы электрических машин

Время включения электротехнического изделия (электроприбора, электрооборудования) – отношение времени пребывания во включенном состоянии электротехнического изделия (электроприбора, электрооборудования), работающего в прерывистом режиме, к времени цикла (ГОСТ 18311-80).

Прерывистая работа характеризуется относительной продолжительностью включения SP = [tp/(tp + to)] 100 %, где tp и to – время работы, а интервал в длительности цикла (tc = t p + t o) не более 10 мин.

Прерывистый рабочий цикл выглядит следующим образом:

С количеством запусков SP = 1 5, 25, 40 и 60% и временем цикла 10 мин,

С частыми пусками с SP = 15, 25, 40 и 60% и количеством пусков в час 30, 60, 120 и 240 с коэффициентом инерции 1.2, 1.6, 2.5 и 4,

с частым электрическим пуском и торможением при одинаковой номинальной мощности, количестве пусков и коэффициенте инерции

прерывистый с продолжительностью цикла 10 мин при SP=15, 25, 40 и 60%,

Электрический двигатель в производстве

Режимы работы электродвигателей в соответствии с ГОСТом

Действующий ГОСТ предусматривает 8 номинальных режимов, которые по международной классификации обозначаются как S1 – S8.

Непрерывная работа S1 означает работу оборудования при постоянной нагрузке в течение достаточно длительного периода времени, чтобы температура всех его частей оставалась постоянной.

Непрерывная работа S1

Кратковременная работа S2 – работа машины при постоянной нагрузке в течение периода времени, недостаточного для достижения всеми частями машины постоянной температуры, с последующей остановкой машины на время, достаточное для охлаждения машины до температуры не более чем на 2°C выше температуры окружающей среды.

Продолжительность кратковременной работы составляет 15, 30, 60, 90 минут.

Кратковременный режим работы двигателя S2

Прерывистая работа S3 – это последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых включает период работы при постоянной нагрузке, в течение которого машина не нагревается до установившейся температуры, и период простоя, в течение которого машина не охлаждается до температуры окружающей среды.

В этом режиме рабочий цикл таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на избыточную температуру. Время цикла недостаточно для достижения теплового равновесия и не превышает 10 минут. Этот режим характеризуется процентным значением времени включения:

SP = (t p / ( t p + t n)) x 100%

Прерывистый режим работы с двигателем S3

Номинальные значения рабочего цикла составляют: 15, 25, 40, 60 % или в отношении рабочих циклов 0,15; 0,25; 0,40; 0,60.

Для режима S3 номинальные данные соответствуют только заданному значению SP и относятся к рабочему периоду.

Режимы S1-S3 в настоящее время являются основными режимами, для которых номинальные данные включаются национальными производителями электрических машин в каталоги и технические паспорта машин.

Номинальные режимы S4 – S8 были введены для упрощения задачи приравнивания произвольного режима к номинальному режиму путем расширения диапазона последнего.

Номинальные режимы работы электрических машин

Прерывистый режим работы с эффектом запуска S4 представляет собой последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых включает время запуска, достаточно продолжительное для того, чтобы потери при запуске повлияли на температуру частей машины, период работы с постоянной нагрузкой, в течение которого машина не нагревается до заданной температуры, и время простоя, в течение которого машина не охлаждается до температуры окружающей среды.

S6 прерывистый режим работы – это последовательность одинаковых циклов, каждый из которых включает в себя постоянное время нагрузки и время простоя, причем продолжительность этих периодов такова, что температура машины не достигает заданной температуры.

S6 прерывистый режим работы: до – время работы без нагрузки

Электродвигатель крана

Прерывистый режим с пуском и электрическим торможением S7 представляет собой последовательность одинаковых циклов, каждый из которых состоит из достаточно длительного пуска, работы с постоянной нагрузкой и быстрого электрического торможения. Режим не предусматривает пауз.

Прерывистый режим работы с электрическим пуском и торможением S7

Прерывистый режим работы с прерывистой скоростью S8 – последовательность одинаковых циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой и постоянной скоростью, за которым следует один или несколько периодов с другими постоянными нагрузками, каждый из которых соответствует разной скорости (например, этот режим реализуется при переключении числа пар полюсов асинхронного двигателя). Режим работы не включает паузы.

Прерывистый режим работы с прерывистой скоростью S8

Режимы работы электродвигателя

При выборе двигателя важно учитывать режим работы. Номинальные характеристики двигателей, указанные в каталогах, приведены для режима S1 и нормальных условий эксплуатации, за исключением двигателей с повышенным скольжением.

Если двигатель работает в режиме S2 или S3, он нагревается меньше, чем в режиме S1, и поэтому пропускает больше мощности на вал.

При работе в режиме S2 допустимая мощность может быть увеличена на 50% при нагрузке в 10 минут, на 25% при нагрузке в 30 минут и на 10% при нагрузке в 90 минут.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в социальных сетях. Это поможет нашему сайту развиваться!

где ∆pном, ∆рс – потери мощности двигателя при номинальной и фактической нагрузке, Вт; SP=(tp/tp+tх) ∙100 – время переключения, %.

Режимы работы электродвигателей

Номинальные режимы работы электродвигателей определяются в соответствии с ГОСТ 183-74* и обозначаются как S1 – S8.

Непрерывный номинальный режим работы электродвигателя S1 характеризуется постоянной нагрузкой и таким временем работы двигателя, которое достаточно для достижения практически фиксированной температуры всех его частей.

Кратковременная номинальная работа электродвигателя S2 характеризуется постоянной нагрузкой и временем работы двигателя, недостаточным для достижения практически постоянной температуры его частей, с последующим отключением двигателя от сети, продолжительность которого достаточна для охлаждения двигателя до температуры охлаждающей среды. Продолжительность рабочего периода составляет 10, 30, 60, 90 мин.

Прерывистый номинальный режим работы электродвигателя S3 характеризуется последовательностью одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы с постоянной нагрузкой и холостого хода; продолжительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия в течение одного рабочего цикла, а наличие пускового тока не оказывает существенного влияния на нагрев двигателя и его отдельных частей.

Определены следующие относительные времена включения-выключения (LO): 15, 25, 40 и 60%. Продолжительность одного цикла, если не указано иное, принимается равной 10 минутам.

Номинальный прерывистый режим работы электродвигателя с частыми пусками S4 характеризуется продолжительностью включения, количеством пусков в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности одинаковых рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы с постоянной нагрузкой и простоя, причем продолжительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия в рабочем цикле и пусковых потерь, влияющих на нагрев двигателя. Номинальные значения: 15, 25, 40 и 60%, 30, 60, 120 и 240 пусков в час и коэффициент инерции (отношение суммы момента инерции ротора двигателя и момента инерции механизма, приведенного к валу двигателя, к моменту инерции ротора двигателя), который составляет 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; 6,3; 10.

Прерывистый номинальный режим работы электродвигателя с частыми пусками и электрическим торможением S5 характеризуется временем включения, количеством пусков в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности одинаковых рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы с постоянной нагрузкой, быстрого электрического торможения и выключения в стационарном состоянии, причем продолжительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия в течение одного цикла. Значения SP и количества пусков в час такие же, как и для режима S4, коэффициент инерции составляет 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Прерывистый номинальный режим работы электродвигателя S6 характеризуется относительной продолжительностью нагрузки (IL) и состоит из последовательности одинаковых рабочих циклов, включающих периоды постоянной нагрузки и холостого хода, причем продолжительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия в течение одного рабочего цикла. Номинальные рабочие циклы составляют 15, 25, 40 и 60%, а продолжительность одного рабочего цикла принимается равной 10 минутам.

Прерывистый номинальный режим работы электродвигателя с частым реверсированием с электрическим торможением S7 характеризуется числом реверсирований в час и коэффициентом инерции и состоит из последовательности одинаковых рабочих циклов, включающих периоды пуска, работы с постоянной нагрузкой и электрического торможения, причем продолжительность рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия в течение одного цикла. Обычно 30, 60, 120 и 240 оборотов в час с коэффициентами инерции, соответствующими режиму S5.

Прерывистый номинальный режим работы электродвигателя с двумя или более скоростями S8 характеризуется числом циклов в час, отношением инерции к SP на каждой ступени скорости и состоит из последовательности одинаковых рабочих циклов, включающих периоды ускорения, работы с постоянной нагрузкой, соответствующей данной скорости, за которыми следуют один или несколько периодов работы при других значениях постоянной нагрузки, соответствующих другим скоростям, причем продолжительность каждого рабочего периода не является достаточно большой. Стандартизированы при 30, 60, 120 и 240 циклах в час и коэффициенте инерции 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4.

Выбор двигателя для непрерывной работы S1

Рассмотрим, как выбирается двигатель для различных условий нагрузки. Начнем с непрерывного режима работы S1. Поскольку в этом режиме время работы под нагрузкой значительно больше, чем постоянная нагрева, рекомендуется выбирать двигатель, для которого предусмотрен этот режим. Другими словами, должны быть выполнены следующие условия

Циклические нагрузки действуют в том же режиме. Для циклов длительностью более 10 минут условия отбора определяются по (60).

Выбранный двигатель должен быть проверен на условия запуска и перегрузочную способность:

где Мнг,п – момент сопротивления нагрузки при n=0.

Выбор двигателя для кратковременной работы S2

Для приводов, работающих в режиме S2, не рекомендуется использовать асинхронные двигатели, предназначенные для режима S1, так как последние обычно имеют ограниченную перегрузочную способность и поэтому в данном случае не полностью используются нагревом.

При выборе двигателей для работы в режиме S2 необходимо учитывать, что время работы не совпадает с кратковременным временем работы, установленным стандартом -10, 30, 60 и 90 минут. Более того, нагрузка привода в рабочий период tр может варьироваться по шагам. В таких случаях эквивалентные значения должны быть рассчитаны и приведены к стандартному значению короткого времени tп.ст.которая наиболее близка к фактическому значению tp.

Эквивалентные моменты Mek и мощность Pek рассчитываются по формулам

Пример. Для нагрузочной диаграммы, показанной на рис. Рис. 34,аРассмотрим следующий пример: M1= 10 Н∙м, M2= 15 Н∙м, t1 = 5 мин, t2=20 мин (tр= t1+t2=25 мин). Поэтому tп.ст.=30 мин (выберите стандартное время) и

Затем мы проверяем с помощью формул

где Мном, Рном – номинальные значения крутящего момента и мощности двигателя, соответствующие стандартному времени работы (в примере – 30 мин).

В особом случае, когда нагрузка в момент времени tр не меняется,

Выбранный двигатель необходимо также проверить на условия пуска и перегрузочную способность по формулам (61).

Выбор двигателя для прерывистого режима работы S3 – S8

Для приводов, работающих в этих режимах, рекомендуется выбирать двигатели, предназначенные для работы в режиме S3. Последовательность расчетов в этом случае следующая.

На основе графика нагрузки для времени цикла Tц≤ 10 мин используется для определения

относительное время активации

где tpi – время работы i-й нагрузки в рабочем цикле Tц (Рис. 34,б);

уменьшенное до ближайшего стандартного значения SPсв.равные 15, 25, 40, 60 %, эквивалентные значения крутящего момента и мощности.

При выборе двигателя необходимо учитывать следующие условия

где Мном, Рном – это значения номинального крутящего момента и мощности двигателя, соответствующие стандартному значению SP.

Выбранный двигатель также должен быть проверен в соответствии с условиями (61).

В некоторых случаях с большими значениями (SP>70÷80%) можно выбрать двигатель, предназначенный для S1, для которого SP=100%, при этом выражение (64) преобразуется в

Для одинаковых циклов при постоянной нагрузке в течение рабочего периода (рис.Рис. 34, в), выражения (66) сокращаются до

Пример. Определите эквивалентную мощность для рабочего цикла, показанного на рисунке Рис. 34,б. В соответствии с методикой, сначала определите время переключения. Если tpi=2 мин, футр2=3 мин, Tц=9 мин, получаем: SP= (5/9) ∙100 %=55,6 %. Давайте выберем ближайший SP1c=60 %.

Затем по формуле (64) находим значение эквивалентной мощности, предварительно определив по графику P1=10 кВт, P2=5 кВт:

Расчет допустимой частоты переключения

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, предназначенные для непрерывной работы, при прерывистой работе с большим числом пусков в единицу времени, имеют ограниченное число пусков в час z, которое зависит от фактической нагрузки двигателя, соотношения времени работы tp (с) и время простоя tх (с) (Рис. 34,в), а также потери энергии двигателя при запуске ∆Ap (J) и торможение ∆Aт (J). Эти потери в переходные периоды, когда скорость машины ниже номинальной, намного больше, чем потери энергии в двигателе при работе на постоянной скорости. Кроме того, когда ротор неподвижен, теплоотдача двигателя в период интервала снижается, что учитывается в расчетах путем введения коэффициента v. Этот коэффициент зависит от метода вентиляции двигателя и может быть принят следующим образом: для закрытого двигателя с раздельным охлаждением (метод охлаждения IC46) от 0,9 до 1, для закрытого двигателя с самовентиляцией (IC0141) от 0,45 до 0,55, для защищенного двигателя с самовентиляцией (IC01) от 0,25 до 0,35.

Для предотвращения перегрева на двигатель накладывается ограничение по частоте. Значение z можно определить по следующей формуле, которая в основном используется для небольших двигателей мощностью до 10-15 кВт:

где ∆pном, ∆рс – потери мощности в двигателе при номинальной и фактической нагрузке, Вт; SP=(tp/tp+tх) ∙100 – время начала, %.

Когда асинхронный двигатель работает при номинальной нагрузке, допустимое количество пусков в час равно:

Допустимое количество запусков в значительной степени зависит от момента инерции ротора двигателя. При увеличении мощности двигателя момент инерции двигателя увеличивается, а z уменьшается. Мощность двигателей для машин с высоким статическим моментом инерции больше номинальной мощности машины для сокращения времени запуска.

На практике не рекомендуется использовать асинхронные электродвигатели, предназначенные для работы в режиме S1, для частого запуска механизмов, у которых приведенный момент инерции значительно больше момента инерции самого двигателя. Для этих двигателей допускается не более двух пусков в час с максимально допустимым статическим моментом сопротивления механизма.

Двигатели, работающие в прерывистом режиме S3 – S8, имеют соответствующую маркировку на заводской табличке (см. рис. 33).

Рисунок 34: Рабочие диаграммы асинхронного двигателя: a – кратковременная работа; b – периодическая работа с переменной мощностью; c – периодическая работа с постоянной мощностью

S 3 – Периодическая прерывистая работа электродвигателяэто последовательность одинаковых циклов, в которых работа происходит при постоянной, неизменной нагрузке. В течение этого времени двигатель не успевает нагреться до максимальной температуры и не охлаждается до температуры окружающей среды во время выключения. Пусковые потери не учитываются (пусковой ток оказывает незначительное влияние), т.е. они не вызывают нагрева компонентов машины. Время цикла не превышает десяти минут.

Режимы работы S1-S10 по ГОСТ Р 52776-2007 (IEC 60034-1-2004) Вращающиеся электрические машины

ГОСТ предусматривает 10 номинальных режимов для электродвигателей, которые обозначаются как S 1- S 10, их описание приведено ниже.

S 1 – непрерывная работа электродвигателя характеризуется работой электродвигателя при постоянной нагрузке (P) и потерях ( P V ) в течение длительного времени, пока все части машины не достигнут постоянной температуры (Ɵ max = Ɵinr ).

На приведенной выше диаграмме Ɵ0 – температура окружающей среды.

S 2 – кратковременная работа двигателя – это работа двигателя в течение короткого периода времени (Δ tp ) при постоянной нагрузке (P). Если двигатель работает в течение определенного времени (Δ tp ), компоненты двигателя не успевают нагреться до установившейся температуры (Δ 19F max ), после чего машина останавливается и охлаждается до температуры окружающей среды (превышающей не более чем на 2 0 C).

S 3 – Прерывистый режим работы электродвигателяЭто последовательность одинаковых циклов, в которых работа происходит при постоянной, неизменной нагрузке. За это время электродвигатель не успевает прогреться до максимальной температуры и не остывает до температуры окружающей среды после остановки. Потери, возникающие при запуске двигателя, не учитываются (пусковой ток оказывает незначительное влияние), т.е. они не вызывают нагрева деталей машины. Время цикла не должно превышать десяти минут.

Где Δ tp – время работы двигателя; Δ tR – время простоя, время охлаждения; Ɵрадиатор1 – температура двигателя при максимальном охлаждении в течение цикла; Ɵonr2 – максимальная температура нагрева.

Время включения (OT) характеризует конкретный режим работы и определяется по формуле:

Существуют стандартизированные значения СВ: 60%, 40%, 25%, 15%.

Указанные в каталогах номинальные мощности относятся к “непрерывному режиму работы (S 1)”. Если двигатель работает в других режимах, например, S 2 или S 3, он будет нагреваться медленнее, что приведет к увеличению нагрузки на некоторое время. Для режима S 2 допускается увеличение нагрузки на 50% за 10 минут, 25% за 30 минут и 10% за 90 минут. Для работы машины в режиме S 3 лучше всего использовать асинхронный приводной двигатель с повышенным скольжением.

S 1 – S 3 – это основные режимы работы, а S 4 – S 10 были введены для расширения возможностей первых и обеспечения более широкого спектра электродвигателей для конкретных применений.

S 4 – прерывистый режим работы электродвигателя под воздействием пусковых процессовв виде циклической последовательности, с запуском двигателя на каждом цикле в течение периода времени (Δ td ), работа двигателя при постоянной нагрузке в течение (Δ tp ), машина не достигает своей максимальной температуры (устойчивого состояния) в течение этих периодов времени, а в течение интервала (Δ tR ) не остывает до температуры окружающей среды.

S 5 – Прерывистый режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влияние пусковых процессов содержит те же функции, что и S 4, с торможением двигателя в течение времени (Δ tF ).

Этот режим работы типичен для электроприводов лифтов.

S 6 – прерывистая работа электродвигателя представляет собой последовательность цикловв котором операция выполняется в течение интервала времени (Δ t р) с нагрузкой и временем (Δ tV ) находится в режиме холостого хода. Двигатель не нагревается до предельной температуры.

S 7 – Прерывистый режим работы с пусковыми токами и электрическим торможениемХарактерной особенностью является отсутствие паузы и, следовательно, 100% рабочий цикл. Он описывается как работающий в этом режиме в последовательных циклах с относительно длительным временем начала (Δ td ), нормальная работа при постоянной нагрузке и торможение двигателем.

S 8 – Прерывистый режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения. Как и предыдущий режим, этот режим не включает паузы, соответственно SP=100%. Реализация этого режима происходит в асинхронных двигателях с переключением пар полюсов. Каждый последовательный цикл состоит из времени разгона (Δ td ), операция (Δ t р) и замедления (Δ tF ), но с разными нагрузками и соответственно разными скоростями вращения ротора (n).

S 9 – работа двигателя при непериодических изменениях нагрузки и частоты вращения. Режим, при котором нагрузка и скорость обычно изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона. В этом режиме часто возникают перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку Для этого типа режима базовая нагрузка принимается за постоянную, выбирается соответствующим образом и на основе режима типа S1 (см. рисунок ниже) определяется перегрузка.

S10 – Режим двигателя с дискретными постоянными нагрузками и скоростями Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, по возможности, скоростей, при этом каждая комбинация нагрузки/скорости поддерживается в течение времени, достаточного для достижения машиной теплового состояния, близкого к устойчивому (рисунок ниже). Минимальная нагрузка во время рабочего цикла может быть равна нулю (холостой ход, покой или отсутствие нагрузки). В этом типовом режиме работы постоянная нагрузка, выбранная в соответствии с типовым режимом работы S1, принимается в качестве базовой нагрузки для дискретных нагрузок. Дискретные нагрузки обычно представляют собой эквивалентные нагрузки, интегрированные в течение определенного периода времени. Не обязательно, чтобы каждый цикл нагрузки в точности повторял предыдущий, но каждая нагрузка в рамках цикла должна поддерживаться достаточно долго для достижения устойчивых тепловых условий, и каждый цикл нагрузки должен интегрально давать одинаковую вероятность относительного ожидаемого теплового ресурса изоляции машины.

Продолжительность рабочего цикла, вид рабочей нагрузки, ее величина, потери при пуске, торможении и в установившемся режиме, способ охлаждения – все эти параметры описывают режимы работы электродвигателей. Возможные комбинации вышеперечисленных характеристик очень разнообразны, и производить двигатели для каждой из них нецелесообразно. На основе наиболее часто используемых и требуемых режимов работы были определены номинальные режимы работы, для которых двигатели изготавливаются серийно. Параметры электрической машины, приведенные в паспорте, описывают ее работу в одном из номинальных рабочих условий. Производитель гарантирует нормальную и бесперебойную работу электродвигателя в номинальном режиме работы при номинальной нагрузке. При выборе двигателя необходимо учитывать режим работы привода для обеспечения надежной работы механизма.

S 3 – Периодическая прерывистая работа электродвигателяS3 – это последовательность одинаковых циклов работы при постоянной, неизменной нагрузке. За это время двигатель не успевает прогреться до максимальной температуры и не остывает до температуры окружающей среды после остановки. Не учитываются потери, возникающие при запуске двигателя (пусковой ток оказывает незначительное влияние), т.е. они не вызывают нагрева деталей машины. Время цикла не должно превышать десяти минут.

S1-S10 режимы работы электродвигателей по ГОСТ Р 52776-2007 (IEC 60034-1-2004) Электрические вращающиеся машины

ГОСТ предусматривает 10 номиналов для электродвигателей, которые обозначаются как S 1- S 10, их описание приведено ниже.

S 1 – непрерывная работа электродвигателя Он характеризуется тем, что двигатель работает при постоянной нагрузке (P) и потерях (P V) в течение длительного времени, пока все части машины не достигнут постоянной температуры (P max = T a ).

S 1 - двигатель для непрерывной работы

На приведенной выше диаграмме Ɵ0 – температура окружающей среды.

S 2 – кратковременная работа двигателя – это работа двигателя в течение короткого периода времени (Δ tp ) при постоянной нагрузке (P). Если двигатель работает в течение определенного времени (Δ tp ), компоненты двигателя не успевают нагреться до установившейся температуры (Δ 19F max ), затем машина останавливается и охлаждается до температуры окружающей среды (не более чем на 2 °C выше температуры окружающей среды).

S 2 - работа двигателя в рабочем цикле

S 3 – Периодическая прерывистая работа электродвигателяэто последовательность одинаковых циклов, в которых работа происходит при постоянной, неизменной нагрузке. За это время двигатель не успевает прогреться до максимальной температуры и не охлаждается до температуры окружающей среды после остановки. Потери, возникающие при запуске двигателя, не учитываются (пусковой ток оказывает незначительное влияние), т.е. они не вызывают нагрева компонентов машины. Время цикла не должно превышать десяти минут.

S 3 - прерывистая, повторяющаяся, кратковременная работа двигателя

Где Δ tp – время работы двигателя; Δ tR – время простоя, время охлаждения; Ɵрадиатор1 – температура двигателя при максимальном охлаждении в течение цикла; Ɵonr2 – максимальная температура нагрева.

Время включения (OT) характеризует соответствующий режим работы и определяется по формуле:

Рабочий цикл

Существуют стандартизированные значения SP: 60%, 40%, 25%, 15%.

В каталогах указана мощность для “непрерывной работы (S 1)”. Если двигатель работает в других режимах, например, S 2 или S 3, он будет прогреваться медленнее, что позволит увеличить нагрузку на определенное время. Для режима S 2 допустимо увеличение нагрузки на 50% за 10 минут, 25% за 30 минут и 10% за 90 минут. Для работы машины в режиме S 3 лучше всего использовать асинхронный приводной двигатель с повышенным скольжением.

S 1 – S 3 – это основные режимы работы, а S 4 – S 10 были введены для расширения возможностей первых и обеспечения более широкого спектра электродвигателей для конкретных применений.

S 4 – режим прерывистой работы электродвигателя под воздействием пусковых процессовв виде циклической последовательности, где двигатель запускается в каждом цикле в течение периода времени (Δ td ), работа двигателя при постоянной нагрузке в течение (Δ tp ), машина не достигает своей максимальной температуры (устойчивого состояния) в течение этого интервала времени и в течение интервала (Δ tR ) не остывает до температуры окружающей среды.

S 4 - Прерывистый рабочий цикл электродвигателя под воздействием пусковых процессов

S 5 – Прерывистая работа электродвигателя с электрическим торможением и влияние пусковых процессов содержит те же характеристики, что и S 4, с торможением двигателя во времени (Δ tF ).

S 5 - Прерывистый рабочий цикл электродвигателя с электрическим торможением и влияние пусковых процессов

Этот режим работы типичен для электроприводов лифтов.

S 6 – прерывистая работа электродвигателя представляет собой последовательность цикловв котором операция выполняется в течение интервала времени (Δ t р) с нагрузкой и временем (Δ tV ) находится в режиме холостого хода. Двигатель не нагревается до предельной температуры.

S 6 - Прерывистый рабочий цикл

S 7 – Прерывистый режим работы двигателя с пусковыми токами и электрическим торможениемХарактерной особенностью является отсутствие прерывистого режима работы, что обеспечивает 100% интервалы переключения. Работа в этом режиме описывается последовательными циклами с достаточно длительным временем начала (Δ td ), нормальная работа при постоянной нагрузке и торможение двигателем.

S 7 - Прерывистый режим работы с эффектом пуска и электрическим торможением

S 8 – Прерывистый режим работы с прерывистым изменением частоты вращения. Как и предыдущий режим, он не включает паузы, соответственно SP=100%. Реализация этого режима происходит в асинхронных двигателях с переключением пар полюсов. Каждый последовательный цикл состоит из времени разгона (Δ td ), операция (Δ t р) и замедления (Δ tF ), но при различных нагрузках и соответственно различных скоростях вращения ротора (n).

S 8 - Прерывистый режим работы с периодически изменяемой частотой вращения

S 9 – работа двигателя при непериодическом изменении, нагрузки и скорости. Режим, при котором нагрузка и скорость обычно изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона. В этом режиме часто возникают перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку Для этого типа режима базовая нагрузка принимается за постоянную, выбирается соответствующим образом и на основе режима типа S1 (см. рисунок ниже) определяется перегрузка.

S 9 - Работа двигателя при прерывистых изменениях нагрузки и частоты вращения

S10 – Режим двигателя с дискретными фиксированными нагрузками и скоростями Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, по возможности, скоростей, причем каждая комбинация нагрузки/скорости поддерживается в течение времени, достаточного для приближения машины к устойчивому тепловому состоянию (рисунок ниже). Минимальная нагрузка в течение рабочего цикла также может быть нулевой (холостой ход, отдых или отсутствие нагрузки). В этом режиме работы стационарная нагрузка, выбранная в соответствии с режимом работы S1, рассматривается как базовая нагрузка для дискретных нагрузок. Дискретные нагрузки обычно представляют собой эквивалентные нагрузки, интегрированные в течение определенного периода времени. Не обязательно, чтобы каждый цикл нагрузки в точности повторял предыдущий, но каждая нагрузка в рамках цикла должна поддерживаться в течение времени, достаточного для достижения устойчивых тепловых условий, и каждый цикл нагрузки должен интегрально давать одинаковую вероятность относительного ожидаемого теплового ресурса изоляции машины.

S10 - режим работы двигателя с дискретными постоянными нагрузками и скоростями

Продолжительность рабочего цикла, характер рабочей нагрузки, ее величина, потери при пуске, торможении и в установившемся режиме работы, способ охлаждения – все это параметры, характеризующие режимы работы электродвигателей. Возможные комбинации вышеперечисленных характеристик очень разнообразны, поэтому производство двигателей для каждой из них нецелесообразно. Исходя из наиболее часто используемых и требуемых режимов работы, были определены номинальные режимы работы, для которых двигатели выпускаются серийно. Параметры электрической машины, приведенные в паспорте, описывают ее работу в одном из номинальных режимов. Производитель гарантирует нормальную, безотказную работу электродвигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке. При выборе двигателя необходимо учитывать условия эксплуатации привода для обеспечения надежной работы машины.

Читайте далее:
Сохранить статью?