Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
НАГРЕВ И ОХЛАЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ТИПОВЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
НАГРЕВ И ОХЛАЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. Потери электроэнергии в двигателе превращаются в теплоту, вследствие чего двигатель нагревается. Отдельные части двигателя при работе нагреваются неодинаково. Выделение тепла в различных режимах также неодинаково. Для упрощения анализа тепловых процессов, происходящих в электродвигателе, на основе ряда допущений составляют тепловые модели. Наиболее простая тепловая модель основана на следующих допущениях: 1) двигатель представляет собой однородное в тепловом отношении тело, равномерно нагревающееся по всему объему (бесконечно большая теплопроводность) за счет источника мощности , 2) теплоотдача во внешнюю среду пропорциональна первой степени разности температур тела и охлаждающей среды, 3) температура охлаждающей среды постоянная. Для такой модели (Рис.7.1) мощность теплового потока, передаваемая в окружающую среду, равна , (7.3) где , (7.4) , (7.5),где - температура перегрева, оС; А – теплоотдача в окружающую среду, Вт/оС;S – площадь поверхности охлаждения, м2; - удельная теплоотдача при скорости охлаждающего воздуха , Вт/оС м2; - скорость охлаждающего воздуха, м/с;К – эмпирический коэффициент, принимаемый для электрических машин, равным примерно 0,8.Величина, обратная теплоотдаче, называется тепловым сопротивлением , Поэтому мощность теплового потока ,Мощность теплового потока, идущего на нагрев тела, определяется выражением , (7.8) где , (7.9) Суд – удельная теплоемкость, Дж/оС кг; m – масса тела, кг.По закону сохранения энергии ,Или , (7.11) Полученное дифференциальное уравнение (7.11) теплового баланса в одномассовой модели аналогично уравнению , (7.12) электрической цепи, показанной на Рис.7.2, где имеем аналогии: ток ~ тепловой поток , электрическое сопротивление R ~ тепловое сопротивление RT, электрическая емкость С ~ теплоемкость с, электрический потенциал ~ температура тела , электрическое напряжение u ~ температура перегрева . Поскольку для электрической цепи Рис.7.2 постоянная времени , (7.13) и установившееся значение напряжения , то (7.12) можно представить в виде , Аналогично имеем для уравнения (7.11) тепловой модели , (7.16) , (7.17) (7.18) где ТН – постоянная времени нагрева, - установившееся значение перегрева. Дифференциальное уравнение (7.18) имеет решение , (7.19) где - начальное значение температуры перегрева. Нагрев или охлаждение тела определяется начальным значением температуры: если , будет нагрев, если - охлаждение (Рис.7.3). Одномассовая тепловая модель электродвигателя простая и удобная для анализа, но она лишь приближенно отражает нагрев обмоток. С целью повышения точности тепловых расчетов применяют двухмассовую модель, разделяя нагрев статора и ротора электродвигателя. В этом случае, принимая потери мощности в роторе и температуру внутренней поверхности статора постоянными, можем записать дифференциальное уравнение теплового равновесия ротора , (7.28)где (7.29) , (7.30),где - температура внутри ротора, m2 – масса ротора, С2.уд – удельная теплоемкость ротора, RT2 – тепловое сопротивление между проводниками ротора и внутренней поверхностью статора. Решение (7.28) имеет вид , (7.31) где (7.32) , (7.33) - установившееся значение температуры перегрева ротора, ТН2–постоянная времени нагрева ротора, - начальное значение температуры перегрева обмотки ротора (7.33) Если , то и уравнение (7.31) принимает вид (Рис.7.5а) |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 497. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |