1 Le sujet à étudier
Sur la série des mécanismes les moteurs asynchrones (MA) à rotor court-circuité fonctionnent en régimes réitératifs de courte durée S5 au freinage électrique. Sur ces régimes le nombre admissible des mises en marche par heure est déterminé par le chauffage admissible des enroulements, par la durabilité mécanique et la longévité des parties tournantes. Le chauffage des enroulements dépends de la valeur de charge, de la durée d’enclenchement, de la valeur de pertes d’énergie dans les enroulements en régimes transitoires de la mise en marche et ceux de freinage. En régime d’exploitation il est nécessaire d’obtenir les solutions précises pour chaque commande électrique. On peut l’exécuter de la manière expérimentale ou bien théorique. Le mode expérimentale est difficile à cause de grande nombre des expériences.2 Le but de l’article
On fait l’analyse théorique de calcul de l’influence de la valeur de charge et du mode de freinage sur le nombre admissible des mises en marche de MA à rotor court-circuité en régime S5.3 Les résultats des recherches
L’expression pour le nombre admissible des mises en marche par heure est déterminée de l’égalité des dépassements moyens de température de l’enroulements en régimes à longue durée et celui réitératif à courte durée selon la méthode des pertes moyennes.
,où la somme des pertes chauffant de moteur en régime nominale S1 :
;P2Í - puissance nominale en S1, (W) ; ÊÄÍ - coefficient des pertes réelles supplémentaires ; η - rendement (%) ; ÊÌÅÕ - coefficient des pertes mécaniques. ΣΔPÃÐ(ÏÂ) - somme des pertes chauffants dans MA en régime réitératif à courte durée ;
;
;tïåð, tð, tö – temps des processus transitoires ; en régime S5 ce temps se compose du temps de mise en marche(tï) et celui de freinage (tò) – tïåð= tï+tò;de fonctionnement sous charge et de temps de cycle (sec) ;α, β – coefficients de l’altération de freinage pendant la mise en marche et la pause. Les pertes totales d’énergie dans les enroulements en régimes transitoires pendant chaque cycle :
.Pour la puissance utile P2(ÏÂ), qui diffère de celle nominale P2Í, les pertes totales chauffants :
où ΔPÑ – pertes en acier, W.
Pendent le freinage par l’enclenchement opposé la chaleur totale est plus grande par rapport à celle pendant la mise en marche (environs 20%), pour les calculs pratiques on a recommandée :
Les pertes d’énergie pendant le freinage dynamique sont :
On fait l’analyse de l’influence de la valeur de charge et du mode de freinage sur le nombre admissible des mises en marche de MA par la méthode de calcul pour le moteur antidéflagrant B100L4 (la puissance nominale en régime S1 – 4 kW, le courant nominale du stator I1Í=9,2 À).
Pour évaluer la convenance du méthode on calcul du nombre admissible des mises en marche en régimes réitératifs de court durée S4 pour la puissance nominale (P2H=4000 W)
W;
β=0,349; α=0,727.
Les pertes totales de mise en marche du MA (pour le coefficient d’inertie FJ=4,2):
à) en condition de mise en marche faciles (c-à-d ÌÑ≡ni/ní2):
W·sec;
b) en condition de mise en marche difficiles (ÌÑ=ÌÍ=const):
W·señ.
Si Z=120 encl/h; alors tö=30 sec; ε'=0,008 (tï=0,247 sec);
pour DE=40%; ε"=0,392.
Si la puissance en régime S4 est égale à la puissance en régime S1:
encl/h;
Au cours de l’expérience on a obtenu Z=335 encl/h; (l’erreur +2,98%).
Les résultats de calcul en régime S4 pour la charge moindre le nominale et pour les divers conditions de mise en marche sont menée dans le tableau.
Tableau 1 – Les résultats de calcul
| I/Ií | 1 | 0,75 | 0,55 | 0,46 | conditions de mise en marche |
| Z | 345 | 613 | 717 | 794 | faciles |
| 179 | 319 | 373 | 413 | difficiles |
En régime S5 (DE=40%, FJ=4,2) on a calculé le nombre admissible des mises en marche par heure à condition ΔAÒ.ÏÐ=ΔÀïΣ, pour les conditions de mise en marche ; le temps de freinage est tÒ.ÏÐ=0,6tï=0,15 sec. Les résultats de calcul pour les différents valeurs de la charge sont illustrées à la fig. 1. A titre de la valeur de base on accepte le nombre admissible des mises en marche pour la charge nominale en régime S1 (Zí=172 encl/h – valeur calculée; la valeur de l’expérience est Zí=188 encl/h; l’erreur ≈-8,5%).
Enfin on fait le calcul du nombre admissible des mises en marche pour le freinage dynamique; FJ=4,2; -ΔÀÒ.ÄÈÍ=801 Âò·ñ; les résultats de calcul sont illustrées aussi sur la fig. 1.
Figure 1 – Dépendance du nombre admissible des mises en marche en régime S5 (DE-40%, FJ=4,2) de la valeur du courant de charge de MA B100L4:
1,2 – pour le freinage d’enclenchement opposé;
3,4 – pour le freinage dynamique;
1,3 – les conditions de mise en marche faciles;
2,4 – les conditions de mis en marche difficiles.
Comme on peut voir de la figure 1:
-pour le freinage d’enclenchement opposé à la diminution du courant de charge le nombre admissible des mises en marche augmente; à courant I=0,7Ií, le nombre admissible des mises en marche multiple en 1,85 en comparaison du nombre admissible des mises en marche de la charge nominale;
-pour le freinage dynamique et I=0,7Ií,le nombre admissible des mises en marche multiple en 2,55 fois.
Cela témoigne de l’efficace essentielle du freinage dynamique pour l’augmentation du nombre admissible des mises en marche en régime S5.
Conclusions
A l’aide de la méthode théorique de calcul on peut constater la précision suffit de calcul du nombre admissible des mises en marche du MA à rotor court-circuité en régimes S5 pour les différents modes de freinage ; le freinage dynamique en comparaison de celui d’enclenchement opposé permet d’augmenter essentiellement (à 35-40%) le nombre admissible des mises en marche pour n’import quel niveau de la charge.Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Áóðêîâñêèé À.Í., Êóñòîâàÿ Å.Þ., Ðûáàëêî Î.À., Øèõîâà Ë.Ê. Îïðåäåëåíèå äîïóñòèìîãî òîêà ñòàòîðà çàêðûòîãî àñèíõðîííîãî äâèãàòåëÿ â ïîâòîðíî-êðàòêîâðåìåííîì ðåæèìå ñ ýëåêòðè÷åñêèì òîðìîæåíèåì. // Âçðûâîçàùèùåííîå ýëåêòðîîáîðóäîâàíèå: Äîíåöê. Þãî-Âîñòîê. – 2005. – ñ.188-193.