Eng Ru
Отправить письмо

12. Нагревание и охлаждение тяговых двигателей. Кривые нагревания и охлаждения. Системы и способы вентиляции тяговых двигателей. Какой разницы температуры обмоток тэд и температуры окружающего воздуха


12. Нагревание и охлаждение тяговых двигателей. Кривые нагревания и охлаждения. Системы и способы вентиляции тяговых двигателей

Нагревание ТД определяется током и продолжительностью его протекания. И обуславливается потерями: электрическими, механическими, магнитными, добавочными.

Машины, транс­форматоры, преобразователи, коммути­рующая аппаратура э.п.с. нагреваются во время работы вследствие выделя­емых в них потерь энергии.

Нагрев ТД и другого оборудования зависит так же от охлаждения. Необходимо на ЭПС в эксплуатации обеспечить требуемое количество охлаждающего воздуха при равномерном его распределении между оборудованиями.

τ = tобм-tокр.ср

В тяговых расчетах температура в обмотках двигателя находится по формуле:

; где τ∞- установившийся прогрев; τ0- начальный прогрев; Т- тепловая постоянная.

При τ∞= τ0 кол-во выделенного тепла равно кол-ву отдаваемого.

Часовым режимом называется наибольшая мощность, при которой в течении первого часа перегрев обмоток достигает допустимой величины τдоп для заданной изоляции. Вентиляция ТД должна быть нормально действующей, а начальная температура его частей должна практически равна температуре окружающей среды.

Продолжительным режимом называется наибольшая мощность, при которой в течении неограниченного времени перегрев обмоток равен практически установившемуся значению. Температура частей ТД перед испытаниями должна быть любой, но не выше допустимой.

В качестве охлаждающей среды для тяговых машин всегда используют воздух.

При независимой вентиляции воздух для охлаждения внутреннего пространства двигателя поступает от специального вентилятора, приводимого во вращение отдельным электродвигателем, независимо от скорости движения электровоза. При самовентиляции вентилятор представляет собой неотъемлемую часть тягового двигателя, который является приводом вентилятора.

В случае независимой вентиляции количество продуваемого воздуха, его напор, периодичность подачи не зависят от режима работы тягового двигателя, и их можно регулировать произвольно. Это наиболее совершенная система вентиляции.

При независимой вентиляции тяговых двигателей применяют исключительно нагнетательные вентиляторы, так как в этом случае воздух во внутреннем пространстве двигателя находится под избыточным давлением, что уменьшает опасность проникновения пыли и снега через выходные отверстия.

Независимая вентиляция может быть выполнена как групповой, так и индивидуальной. Первая система более распространена на электровозах с двигателями опорно-осевого подвешивания. Ее преимущество в сравнении с индивидуальной — меньшее число вентиляторов (один на два — четыре тяговых двигателя), а недостаток — большие потери напора воздуха в воздуховодах и трудности с его равномерным распределением по отдельным машинам. Индивидуальную независимую вентиляцию чаще всего применяют при рамной подвеске двигателей.

На электропоездах с самовентиляцией воздух обычно забирается через жалюзи, находящиеся над входными дверями в крыше моторного вагона, в фильтровые отстойные камеры. Объем отстойных камер велик, и скорость воздушного потока в них резко падает, вследствие чего из воздуха выпадают все взвешенные в нем примеси.

Правильный выбор эффективности вентиляции имеет существенное значение. При недостаточной вентиляции повышается нагрев обмоток двигателя, т. е. ограничивается его мощность; усиленная вентиляция приводит к излишней затрате энергии и снижению КПД машины.

studfiles.net

Нагрев электродвигателей классы изоляции Статьи

« Назад

Нагрев электродвигателей классы изоляции  10.07.2006 16:25

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие - больше. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый  класс изоляции. 

Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет. 

Электрические машины с изоляцией класса А практически не изготовляются, а класса Е — находят ограниченное применение в машинах малой мощности. Применяют в основном изоляцию классов В и F, а в специальных машинах, работающих в тяжелых условиях (металлургия, горное оборудование, транспорт),— класса Н. В результате использования более нагревостойких материалов, улучшения свойств электротехнических сталей и улучшения конструкций за последние 60—70 лет удалось уменьшить массу электрических машин в 2,5—3 раза.  Электродвигатель купить Аросна

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени. 

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей

 head-enginesfolders_v5-lin t0graph_v5-lin  (при температуре окружающей среды 40ºС):

  1. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
  2. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
  3. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
  4. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.

Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции

В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры  для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.

Части машин Предельно допустимые превышения температуры, 0С, при классе изоляции
A E B F H A E B F H
общего О тяговых Т
Обмотка якоря машин постоянного тока и обмотки синхронных машин переменного тока 60 75 80 100 125 85 105 120 140 160
Многослойные обмотки возбуждения машин постоянного и переменного тока, компенсационные обмотки 60 75 80 100 125 85 115 130 155 180
Однорядные обмотки возбуждения с неизолированными поверхностями 65 80 90 110 135 85 115 130 155 180
Коллекторы и контактные кольца 60 70 80 90 100 95 95 95 95 105
check_color Температурой окружающего воздуха, при которой общепромышленный электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. 

Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур. 

alarm-2_color При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.  При работе машины в горных местностях, где из-за понижения атмосферного давления ухудшается теплоотдача, стандарт предусматривает некоторое уменьшение допустимых превышений температуры.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов. 

При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.

То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается. 

Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.

Электродвигатели купить двигатель электромотор Аросна Поэтому существующие стандарты на электрические машины устанавливают более низкие пределы допускаемых температур отдельных деталей машин в зависимости от конструкции этих деталей и расположения их в машине. Нормируют не сами температуры, а максимально допустимые превышения температур ?max, так как от нагрузки машины зависит только превышение температуры.
В производственных условиях измерение температуры узлов электрических машин и электроаппаратуры выполняется непосредственно термометром или косвенно на основе измерения их сопротивления. check_color

 Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя.

Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада - медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток. Подробнее Статья  Класс нагревостойкости изоляции смотреть

В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н.

Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника.

При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность.

Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.

elektrodvigateli_kupit_arosna_arosna_com.jpg

Перейти в раздел  Электродвигатели

 

 

electrodvigately-aire-razlichnyye_montazhnyye_ispolneniya_i_varianty_modifikatsii_vneshnego_vida.jpg

Перейти в раздел Электрические двигатели 220В

 

asinkhronnyye_elektrodvigateli_arosna_arosna_comasinkhronnyye_elektrodvigateli_arosna_arosna_com.jpg vzryvozashchishchennyye_elektrodvigateli_asinkhronnyye_ispolneniya_lapy_flanets_kombinirovannoye_i_drugiye_arosna_arosna_com.jpg

Купить электродвигатель можно  

 через  

зайдя на страницу электродвигателя нажав на него

используя стандартные формы на странице 

  • используя кнопку Добавить в корзину и оформить заказ из корзины
  • использую кнопку Купить в один клик
а так же
  • отправить заявку через специальную форму Заказать
  • отправить письмо по электронной почте 

 Обращайтесь

 

У Вас есть вопрос quest_color , не нашли нужное оборудование, что-то ещё 

mail-send_color

воспользуйтесь специальной формой  Напишите нам 

или по электронной почте  [email protected]

 

check_color

Работаем с юридическими и физическими лицами

Для получения оформленного коммерческого предложения по форме для организаций или оформления счета на юридической лицо, воспользуйтесь любым из вариантов

  • укажите реквизиты в комментарии при оформлении через корзину
  • укажите реквизиты в тексте при использовании форм заказа или покупки в один клик
  • направьте запрос по электронной почте
  • воспользуйтесть формой для юридичесикх лиц и ИП
guarantee_v3-color

Оформление бухгалтерских  документов по НК РФ с НДС

Счет-фактура установленого образца

Товарная накладная по форме ТОРГ-12

dostavka_po_vsey_rossii_v_lyuboy_region_razlichnyye_transportnyye_kompanii_avto_zhd_avia_dostavka_do_poluchatelya_i_poluchen.jpg

Интернет-магазинО компании

Получение со склада самовывоз бесплатно Аросна

rossiyskiye_elektrodvigateli_arosna_eldin_uralelektro.jpg

 

 

arosna.com

Предупреждение образования инея на коллекторах и обмотках электрических машин при оттепели.

Причиной возникновения инея при оттепели есть заметное отставание нагревания изоляционных обмоток электрических машин от скорости изменения температуры окружающей среды. При попадании на обмотки более теплый окружающий воздух охлаждается, его влагоемкость изменяется и излишек пары оседает на коллектор и обмотки в виде инея. Начало образования инея зависит от скорости изменения температуры и относительной влажности воздуха, При температуре ниже -200С иней на коллекторах и обмотках не образуется через малый процент влажности воздуха.

Для предупреждения образования инея при оттепелях достаточно, чтобы температура обмоток отличалась от температуры окружающей среды не более чем 5 – 60С.

При повышении температуры окружающей среды темпом 5 – 60С на протяжении 6час. (при температуре выше -200С) обмотки электрических машин должны подогреваться воздухом путем включения на 30 – 40мин вентиляторов электровоза.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Мощность тяговых электродвигателей принято характеризовать двумя значе­ниями:

мощностью продолжительного режима —наибольшая мощность, развиваемая двигателем, при которой не нагреваются части двигателя свыше наибольшей допустимой температуры за продолжительное время работы;

часовой мощностью — наибольшая мощ­ность, развиваемая двигателем, при которой двигатель нагреется от холодного со­стояния до наибольшей допустимой температуры за 1час.

 

Класс изо­ляции, мощность и токи различных двигателей электро­возов постоянного тока:

Тип двигателя Серия электровоза Класс изоляции Мощность кВт Ток А Скорость электровоза в режиме км/час
якоря полюсов часовой режим продолж. режим часовой режим продолж. режим часовая продолжительная
НБ-406 ВЛ-8 В В 42,6 44,3
ТЛ - 2К1 ВЛ-11 F F 48,7 51,2

Предельно допустимые превышения температур частей двига­теля над температурой окружающего воздуха (25°С) при раз­ных классах изоляции:

Узел двигателя. Класс изоляции. Предельная допустимая температура. Допустимая температура нагрева при t0 = 250С
Обмотка якоря В
F
Обмотка возбуждения В
F
Коллектор -
Подшипники -

 

Наибольший допустимый ток ТЭД в зависимости от длительности его протекания, по нагреву обмоток ТЭД до критической температуры:

ВЛ-8 ВЛ-11
Ток (А) Время (мин) Ток (А) Время (мин)
длительное длительное
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
         

Уголовный кодекс Украины.

Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 129 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: Других служб при отправлении и прибытии поезда на станцию и проследовании по перегону». | Маневровых передвижений». | АЛС или радиостанции». | Расшифровке скоростемерных лент. | О порядке установки, снятия и сдачи скоростемерных лент и их заполнения локомотивными бригадами». | О порядке допуска к работе локомотивных | О введении в действие порядка включения и опробования тормозов при выполнении | Перечень мест потенциального разворовывания материалов верхнего строения пути. | ЦВ - ЦЛ – ЦТ -0014 от 06.11.1998 г. | B) Состояние корпуса автосцепки и других деталей автосцепного устройства (наличие на них трещин, изломов и т.д.). |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.027 сек.)

mybiblioteka.su

Нагрев электродвигателей: классы изоляции

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие - больше. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

Схема электродвигателя в разрезе

Схема электродвигателя в разрезе.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый  класс изоляции.Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции.

Температурой окружающего воздуха, при которой электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей (при температуре окружающей среды 40ºС):

  1. Класс Y: допустимая температура нагрева до 90°C.
  2. Класс A: допустимая температура нагрева до 105°C.
  3. Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
  4. Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
  5. Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
  6. Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.
  7. Класс C: допустимая температура нагрева свыше 180°C

У асинхронных двигателей, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя. Кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Нагрев и режимы работы электродвигателей

Во время работы электродвигателя часть электриче­ской энергии преобразуется в тепловую. Это связано с потерями энергии на трение в подшипниках, на вихревые токи и перемагничивание в стали статора и ротора, а так­же в активных сопротивлениях обмоток статора и ротора. Потери энергии в обмотках статора и ротора про­порциональны квадрату величины их токов. Ток статора и ротора пропорционаленнагрузке на валу. Остальные потери в двигателе почти не зависят от нагрузки.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выде­ляется определенное количество теплоты в единицу вре­мени.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Пе­репад температур (разница между температурой дви­гателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры дви­гателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя за­медляется.

Схема измерения температуры элктродвигателя

Схема измерения температуры элктродвигателя: а — по схеме с переключателем; б — по схеме со штепсельной вилкой.

Температура двигателя прекращает возрас­тать, когда вся вновь выделяемая теплота будет пол­ностью рассеиваться в окружающую среду. Такая темпе­ратура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя за­висит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу вре­мени, значит, выше установившаяся температура двига­теля.

После отключения двигатель охлаждается. Темпера­тура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада - медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмо­ток.

У большинства двигателей общего применения для изоляции обмотки используются эмали, синтетические пленки, пропитанные картоны, хлопчатобумажная пря­жа. Предельно допустимая температура нагрева этих материалов 105 °С. Температура обмотки двигателя при номинальной нагрузке должна быть на 20...25 °С ниже предельно допустимой величины.

Значительно более низкая температура двигателя соответствует работе его с малой нагрузкой на валу. При этом коэффициент полезного действия двигателя и коэффициент его мощности невелики.

Режимы работы электродвигателей

Различают три основных режима работы двигателей: продолжительный, повторно-кратковременный и кратковременный.

Продол­жительным называется режим работы двигателя при по­стоянной нагрузке продолжительностью не менее, чем необходимо для достижения установившейся температу­ры при неизменной температуре окружающего воздуха.

Повторно-кратковременным называется такой режим работы, при котором кратковременная неизменная на­грузка чередуется с отключениями двигателя, причем во время нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время паузы двигатель не успевает охладиться до температуры окружающего воздуха.

Кратковременным называется такой режим, при котором за время нагрузки двигателя температура его не достигает установившегося значения, а за время паузы успевает охладиться до температуры окружаю­щего воздуха.

Схема нагрева и охлаждения двигателей

Рисунок 1. Схема нагрева и охлаждения двигателей: а — продолжительного режима работы, б — повторно-кратковременного, в — кратковременного

На рис. 1 изображены кривые нагрева и охлажде­ния двигателя и подводимые мощности Р для трех ре­жимов работы. Для продолжительного режима работы изображены три кривые нагрева и охлаждения 1, 2, 3 (рис. 1, а), соответствующие трем различным нагруз­кам на его валу. Кривая 3 соответствует наибольшей нагрузке на валу; при этом подводимая мощность P3>P2>Pi. При повторно-кратковременном режиме двигателя (рис. 1, б) температура его за время нагрузки не достигает установившейся. Температура дви­гателя повышалась бы по пунктирной кривой, если бы время нагрузки было более длительным. Продолжитель­ность включения двигателя ограничивается 15, 25, 40 и 60% времени цикла. Продолжительность одного цикла tц принимается равной 10 мин и определяется суммой времени нагрузки N и времени паузы R, т. е.

tц = N + R

Для повторно-кратковременного режима работы вы­пускаются двигатели с продолжительностью работы ПВ 15, 25, 40 и 60%: ПВ = N : (N + R) * 100%

На рис. 1 в изображены кривые нагрева и охлаж­дения двигателя при кратковременном режиме работы. Для этого режима делаются двигатели с длитель­ностью периода неизменной номинальной нагрузки 15, 30, 60, 90 мин.

Теплоемкость двигателя - величина значительная, поэтому нагрев его до установившейся температуры может продолжаться несколько часов. Двигатель кратко­временного режима за время нагрузки не успевает на­греться до установившейся температуры, поэтому он работает с большей нагрузкой на валу и большей под­водимой мощностью, чем такой же двигатель продол­жительного режима работы. Двигатель повторно-крат­ковременного режима работы также работает с большей нагрузкой на валу, чем такой же двигатель продолжи­тельного режима работы. Чем меньше продолжитель­ность включения двигателя, тем больше допустимая нагрузка на его валу.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=No0vwNGLo-0

Для большинства машин (компрессоры, вентилято­ры, картофелечистки и др.) применяются асинхрон­ные двигатели общего применения продолжительного режима работы. Для подъемников, кранов, кассовых аппаратов применяются двигатели повторно-кратковре­менного режима работы. Двигатели кратковременного режима работы используются для машин, применяёмых во время ремонтных работ, например электрических талей и кранов.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Испытание тяговых двигателей, страница 7

            Рисунок 3.3.1а Специальная щетка для измерения падения напряжения в якоре

 Измерение сопротивления обмотки в холодном состоянии осуществляют при расхождении температуры обмотки и температур окружающей среды не более чем на  ±3ºС. Эту температуру измеряют двумя, тремя ртутными термометрами которые вводя в машину не позднее, чем за пятнадцать минут до начала измерения сопротивлений.

После работы испытуемой машины в течение заданного времени измеряют сопротивление ее обмоток rг  в нагретом состоянии. Превышение температуры  τ ºС обмотки, изготовленной из меди, над температурой θ0 охлаждающего воздуха, определяется по формуле (3.4):

  τ =[( rг- rx)/rx]*(235+ τx)+ τx- θ0                                                      (3.4)

      где rг- сопротивление обмоток в нагретом состоянии, Ом;

   rx- сопротивление обмоток машины при постоянном токе в холодном состоянии, Ом;

   τx- температура обмотоки в холодном состоянии, ˚С;

             θ0- температура окружающего воздуха при работе машины, когда измеряется сопротивление rx . 

Срок службы тяговых электрических машин в основном зависит от срока службы изоляционных материалов обмоток. Существует пять основных классов изоляционных материалов по нагревостойкости: А, Е, В, F, Н. ГОСТ 2582-81 регламентирует значения предельно допустимого значения не температуры, а превышения температуры обмотки над температурой охлаждающего воздуха. Температуру охлаждающего воздуха принимают равной +40 ˚С. Для тяговых электрических машин подвижного состава применяют в основном изоляционные материалы классов В, F, Н. таблица 3.3.1.

Таблица 3.3.1 Значения максимально допустимого превышения температуры коллектора, неподвижных и вращающихся обмоток ТЭД над температурой охлаждающего воздуха

Класс изоляции

Изоляционные материалы

Допустимое превышение температуры,˚С, не более

Коллектор

Вращающиеся обмотки

Неподвижные обмотки

1

2

3

4

5

В

Материалы на основе слюды и асбеста с органическими связующими

95

120

130

Продолжение таблицы 3.3.1

1

2

3

4

5

F

Материалы на основе слюды и асбеста с синтетическими связующими

95

140

155

Н

Материалы на основе слюды и асбеста, стекловолокна с кремнийорганическими связующими

105

160

180

Увеличение температуры обмоток ускоряет старение изоляционных материалов. Для каждого класса изоляционных материалов существует определенный  температурный уровень, превышение которого на 5-10˚С. приводит к сокращению срока службы тяговой электрической      машины в 2 раза. В настоящее время изоляционные системы обеспечивают ресурс работы без замены изоляции на пробег 5 млн. км. Одна из них- система «Монолит» класса нагревостойкости F. Она используется для якорей, главных и добавочных полюсов моноблочного исполнения на основе непропитанных или предварительно пропитанных стеклослюдинитовых лент с вакуум – нагнетательной пропиткой в эпоксидном компаунде. Система отличается наивысшей из используемых систем влагостойкостью, теплопроводностью и механической прочностью.

 Положительный эффект от замены ранее использованной системы изоляции якоря ВЭС-2 с пропиткой в лаке ФЛ-98 позволяет одновременно с конструктивным  решением по открытию головок якорных катушек в задней лобовой части, системы изоляции катушек главных полюсов класса нагревостойкости Н на основе миканитовых лент ЛМК-ТТ с послойной промазкой КО-919 в 2 раза повысить расчетный ресурс изоляции. Также при этом в 1,5 раза можно снизить номинальный расход вентилирующего воздуха и в3 раза затраты энергии на вентиляцию. Отечественные аналоги данной изоляции в настоящее время активно предлагаются ЗАО «Электоизолит» и ОАО ХК «Элинар».

vunivere.ru

Тепловой расчет компенсационной обмотки. Заволакивание коллекторов тяговых электродвигателей при изменении их температуры, страница 3

 

7 Результаты тепловых испытаний тягового двигателя НБ-514

В данном разделе приведены результаты тепловых испытаний тягового двигателя НБ-514  в длительном режиме при различном объёме охлаждающего воздуха. [13]

Данный анализ необходим для построения зависимости температуры коллектора tк от температуры компенсационной обмотки tко.

Результаты тепловых испытаний приведены в таблице 7.1 

  Таблица 7.1 - Результаты тепловых испытаний двигателя НБ-514

Ток якоря, А

Расход  охлаждающего воздуха Q=Qном=95 м3/мин

Температура компенсационной обмотки tко, °С

Средняя температура охлаждающего воздуха tвср, °С

превышение температуры компенсационной обмотки τко, °С

температура коллектора tк, °С

температура охлаждающего воздуха tв, °С

превышение температуры коллектора τк, °С

450

80,2

37,7

42,5

64,5

32,5

32

600

106,8

41,8

65

71

35

36

750

158,3

46,3

112

75,5

36

39,5

843

182,8

47,8

135

84

30

54

Расход  охлаждающего воздуха Q=0,5*Qном=47,5 м3/мин

450

100,25

45,25

55

76

35,5

40,5

600

141,3

50,3

91

87

37

50

750

189,5

49,5

140

110

34

76

 

Согласно результатам таблицы 7.1 строятся зависимости температуры коллектора тягового двигателя от температуры его компенсационной обмотки для двух режимах охлаждения.

 

По построенным зависимостям температуры коллектора от температуры компенсационной обмотки можно контролировать температуру коллектора в пределах температур от 60 до 75 °С.

В данном интервале температур наблюдается благоприятная работа контакта щётка-коллектор.

 

8 Заволакивание коллекторов тяговых электродвигателей при          

изменении их температуры

Результаты статического анализа внешних условий эксплуатации и частоты образования затяжек коллекторов двигателей локомотивов депо Сибири свидетельствует о наличие тесной связи между  скоростью заволакивания двигателя и температурой окружающего воздуха (tв). Температура как всего двигателя, так и коллектора изменяется с изменением (tв), размах которой превышает 80 °С. Для определения температуры коллекторов двигателей выполнены измерения в опытных поездках с электровозами нескольких  депо. [14]

Использован косвенный метод измерения средней температуры поверхности коллекторов (tк) при помощи датчика с термосопротивлением установленного на расстоянии 0,5 мм над поверхностью коллектора. градуировка датчика проведена путём сравнения его показаний с данными термометра, установленного на поверхности коллектора, при обдуве и без него. В поездах сопротивление датчиков определялось периодически через 1-2 минуты. Для уменьшения погрешности измерения на всех остановках производилось измерение температуры коллекторов ртутными термометрами, контактными датчиками с термосопротивлениями и сравнение полученных данных с показаниями бесконтактных датчиков.

Перед испытаниями на всех контрольных двигателях выполнялись замеры расхода охлаждающего воздуха и при необходимости, регулировка вентиляционной системы.

В связи с различием температуры коллекторов отдельных двигателей и загрузок по току проведены опытные поездки с поездами разных масс, числа осей и рода груза, в каждой из которой определялась температура одного из двигателей электровоза.

При обработке результатов экспериментов превышающей температуры коллекторов (τк) над температурой воздуха(tв) определялась по формуле:

          τк= tк- tв.                     (52)

Среднее значение τк каждого типа двигателя определено по формуле.

Величина, характеризующая точность значений, находилась из выражения:

                          Δτ=t*σ/,                             (53)

где t- критерий Стьюдента при числе степеней свободы f=n-1, и вероятности р=0,95;

n- число испытаний.

Результаты расчета  τк и Δτ проводились на основании опытных поездок. Расчеты проводились для нескольких депо, для разных серий электровозов и тяговых двигателей, на участках обращения с различным профилем пути. Результаты испытаний приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Превышение температуры коллекторов для двигателей разных типов

Депо

Серия электровоза, тип двигателя

Участок обращения

Количество наблюдений

τк + Δτ, °С

Поездки

Измерения

А

Вл-10, ТЛ-2К1

Равнинный

23

1438

35,2    2,9

Б

Вл-10, ТЛ-2К1

Горный

21

1365

37,8    3,0

В

Вл-80т, НБ-418К

Холмистый

19

1126

50,7    3,1

Г

Вл-80к, НБ-418К

холмистый

16

1053

47,5    3,2

В экспериментах определялись «статические» (при длительной работе с установившейся плотностью тока) вольтамперные характеристики (ВАХ). Определение падения напряжения (ΔU), в контакте, проводились измерением напряжения между рабочей и вспомогательной щётками. Измерения температуры коллектора производились медиоконстановой термопарой, встроенной в измерительную щётку на высоте 1,5 мм от коллектора.

Перед определением (ВАХ) и коэффициентом трения в контакте, выполнялись обточка, шлифовка, полировка коллекторов, притирка щёток, наработка политуры и охлаждение коллектора до температуры окружающей среды. В начале испытания и при повышении (tк) на каждые 10 °С после стабилизации ΔU определялась мощность приводного двигателя при поднятых и опущенных рабочих щетках и плотности тока j=5 А/см2. затем коллектор охлаждался и эксперимент повторялся при другой плотности тока      j=0,03…10 А/см2.

После выполнения испытаний со щётками одной марки проводились испытания со щётками другой марки.

Коэффициент трения (f) в контакте рассчитывали по формуле:

F=ΔРмех/*Sщ*Vк,                         (54)

где  ΔРмех – механические потери на коллекторе, определяемые разницей мощности приводного двигателя при рабочих щётках и без них;

vunivere.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта