При эксплуатации взрывозащищенных асинхронных двигателей малой и средней мощности, предназначенных для продолжительного режима работы, возникают проблемы их использования в режимах, отличных от S1, в частности в повторно-кратковременных (ПК) режимах. Один из главных вопросов — определение допустимой из условий нагрева полезной мощности. Известные упрощенные методы пересчета полезной мощности в ПК режимах являются весьма приближенными и в режиме S3 дают погрешность до 50% [1], а в S4 и S5 вовсе неприменимы. Наиболее точным из простых аналитических является метод эквивалентных греющих потерь [2], по которому можно производить пересчеты с более высокой точностью.

Эквивалентность тепловых состояний в повторно-кратковременном режиме и S1 записывается в виде [2]

—эквивалентное количество тепла, выделяющееся в обмотках

цикле;

, — коэффициенты ухудшения охлаждения обмотки статора во

время переходного процесса и паузы;

, , — продолжительности пуска, работы и паузы.

а) в режимах S3, (2)

б) в режимах S4, S5

— суммарное количество тепла в обмотках статора и ротора и в стали за

время переходных процессов в цикле.

где , , -номинальный ток в режиме S1, токи в ПК режимах и при холостом

Принимая допущение, что добавочные потери при нагрузке пропорциональны , а не, из (4) получают выражение для тока обмотки статора при работе под нагрузкой в ПК режиме :

В некоторых случаях (в двигателях с относительно большими вращающимися массами) пусковые потери в режимах S3 могут оказывать значимое влияние на нагрев обмотки статора. Для оценки этого влияния в таких случаях расчет в режиме S3 производится по (2) и (3). Если результат, полученный по (2), превышает па 3—5% или более результат, полученный по (3), то дальнейший расчет производится по данным (3). При установлении допустимой полезной мощности следует также учитывать, что в режимах 53 при малых продолжительно-стях включения ПВ<15% допустимые по нагреву токи являются такими большими, что моменты двигателей становятся близкими к критическим.

В таком случае допустимая полезная мощность уже определяйся не тепловым состоянием, а характером изменения нагрузки и требуемо” перегрузочной способно- стью для обспечепия устойчивой работы двигателя. Кроме того, при этом необходима еще проверка на допустимый прогиб вала для обеспечения его усталостной прочности.

Для выполнения расчетов по полученным зависимостям необходимо определить входящие в них величины. Коэффициенты ухудшения охлаждения обмотки статора во время переходного процесса и при паузе определялись в результате проведения расчетов по методике [3] в соответствии с зависимостями [2]:

где , , - соответственно превышения температуры обмотки статора в

условии одинаковых потерь в двигателе в двигателе в каждом

Зависимость между коэффициентами а и Р, аналогично [2], имеет вид :

Расчет добавочных потерь при нагрузке зачастую выполняется с существенными погрешностями, которыми нельзя пренебрегать, так как в режиме S1 нагрев обмотки статора от этих потерь составляет 10—18% от номинального превышения температуры. Поэтому целесообразно при пересчетах пользоваться статистическими данными измеренных значений потерь. Измерения на 72 двигателях ВАО и В, ВР, выполненные во ВНИИВЭ и на заводе “Кузбассэлектромотор”, показали, что величины добавочных потерь находятся в пределах 0,6—2,5% от забираемой мощности. Обработка этих данных в пределах каждой полюсности позволила получить средние значения добавочных потерь в процентах от забираемой мощности, которыми целесообразно пользоваться при пересчетах: при 2р = 2, 4, 6, 8 соответственно =1,86; 1,66; 1,12; 0,96%. Сумму греющих потерь в номинальном режиме S1 можно определить из зависимости:

Потери в стали определяются по [4].

Точный расчет потерь в переходных режимах весьма затруднителен. При пусках с достаточной точностью потери в обмотках можно определить численным интегрированием уравнения для потерь в роторе, исходящего из уравнения движения двигателя [3, 5], потери в обмотке статора определяются через потери в обмотке ротора, умноженные на соотношение сопротивлений обмоток; при этом в некоторых случаях необходимо учитывать и потери от электромагнитного переходного процесса [6] при повышенных требованиях к точности расчета. Потери в режимах S5 можно рассчитать в соответствии с [7], наиболее точно — осциллографированнем.

С целью учета разброса потерь в двигателе, колебании температуры обмотки выше среднего значения, а также погрешности данной методики расчета необходимо результаты, полученные по (5), уменьшить: в режимах S3—на 15% при всех значениях ПВ; в режимах S4— на 15% при ПВ <15% и на 10% при ПВ>25%.

1. Бурковский А. Н., Снопик Л. Ф., Макеев В. В. Определение допустимой из условий нагрева полезной мощности взрывсзащнщенных асинхронных двигателей серии В, ВР в повторно-кратковременных режимах работы.— “Взрывозащыценное электрооборудование”. Сб. науч. тр. ВНИИВЭ, вып. 14, 1977.

2. Суйский П. Л., Будяиков В. В. Определение допустимого числа включений (пусков) в час асинхронных ко-роткозамкиутых двигателей.— “Вестник электропромышленности”, 1959, № 2.

3. Бурковский А. Н., Паращенко Т. О., Радионенко Г. Я. Вопросы тепловых расчетов взрывонепроницаемых асинхронных двигателей в различных режимах работы,-“Взрывозащищенное электрооборудование”. Сб. науч. Тр. ВНИИВЭ, вып. 12, 1976.

4. Бурковский А. Н., Снопик Л. Ф., Макеев В. В. Определение полезной мощности взрывозащищенных обдуваемых асинхронных двигателей в перемежающихся режимах работы.- “Электротехник”. 1977, №12.