Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Блантер С.Г. -> "Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности" -> 65

Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.

Блантер С.Г., Суд И.И. Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности — М.: Недра, 1980. — 478 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroobnef1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 178 >> Следующая

и і Допоет
ной; « =-¦¦--отношение постоянных потерь к перемен-
ным при номинальной нагрузке; величина k для асинхронных двигателей составляет 0,5—2.
Потери энергии выделяются в виде тепла и нагревают двигатель. Как только температура двигателя превысит температуру окружающей среды, начнется отдача тепла; теплоотдача будет тем больше, чем больше разность температур поверхности двигателя и среды. В конце концов температура двигателя, постепенно повышаясь, достигнет такого значения, при котором количество тепла, отдаваемого двигателем в окружающую среду, сделается равным количеству тепла, получаемого им в результате потерь энергии. Тогда дальнейший рост температуры двигателя прекратится и наступит установившееся тепловое состояние.
При изучении законов нагревания и охлаждения двигателя последний рассматривается как однородное тело с бесконечно большой теплопроводностью. Предполагается также, что теплоотдача в окружающую среду пропорциональна первой степени разности температур между нагретым двигателем и окружающей средой. В действительности двигатель состоит из различных и неравномерно распределенных масс меди, стали, изоляции и воздушных промежутков, которые нагреваются по-разному, в зависимости от распределения источников нагрева и
179
системы охлаждения двигателя. Тем не менее, рассматривая двигатель как однородное тело, можно получить принципиальные решения посредством расчетов, отличающихся большой наглядностью и простотой.
Пусть двигатель продолжительно работает с некоторой постоянной нагрузкой, характеризуемой потерями AP в единицу времени. Кроме того, примем, что в рассматриваемый момент времени температура перегрева двигателя равна тНач-
Тепло, выделяющееся в двигателе в бесконечно малый промежуток времени dt, расходуется на повышение температуры перегрева т двигателя на dr и на теплоотдачу в окружающую среду. Этот процесс выражается дифференциальным уравнением
\Pdt = Cdx-\-Axdt, (4.2)
где С — полная теплоемкость двигателя, т. е. количество тепла, необходимого для повышения температуры двигателя на 1°С; А — теплоотдача двигателя, т. е. количество тепла, отдаваемого в окружающую среду в единицу времени при разности температур ГС; т — температура перегрева двигателя но отношению к температуре окружающей среды.
Решением дифференциального уравнения (4.2) будет равенство
1-е Ч + W Ч (4.3)
ДР
где туСт=—---установившаяся температура перегрева, дости-
с
гаемая двигателем при f-»-oo;TH =--постоянная времени на-
А
грева.
Как следует из уравнения (4.3), температура перегрева двигателя изменяется по экспоненциальной кривой с показателем экспоненты 1/Tn.
Если в начальный период работы температура двигателя равнялась температуре окружающей среды, то тНач = 0. В этом случае уравнение нагрева упрощается и получает вид
1-е гн)" (4.4)
Постоянная времени нагрева характеризует скорость изменения температуры двигателя. Физически она представляет собой время, в течение которого температура перегрева двигателя
достигла бы установившегося значения т„ст =-, если бы не
А
было отдачи тепла в окружающую среду. Вместе с тем Tn численно представляет время, в течение которого температура пе-
180
регрева двигателя при наличии теплоотдачи в окружающую среду достигнет 0,632 туст.
Постоянная времени нагрева двигателя существенно зависит от формы исполнения и мощности. Так как теплоемкость двигателя растет пропорционально его массе или объему, т. е. третьей степени геометрических размеров, а теплоотдача проходит через поверхность, возрастающую пропорционально второй степени геометрических размеров, двигатель большей мощности имеет большую постоянную времени T11. Двигатели закрытого типа имеют большую величину Tn по сравнению с двигателями открытого типа, поскольку геометрические размеры закрытых двигателей больше.
Для асинхронных двигателей малых мощностей открытого типа 7,,= 15—30 мин; для двигателей закрытого типа Tn= = 2—5 ч в зависимости от мощности. В двигателях с принудительной вентиляцией (продуваемых) вследствие большой теплоотдачи постоянная времени составляет 0,6—1,6 ч.
Из уравнения (4.3) следует, что двигатель достигает установившейся температуры через бесконечно большое время. Однако уже при г = 4Гн т = 0,987 Туст, а при t = 5Г„ т = 0,993 туст- Поэтому можно считать, что нагревание двигателя практически заканчивается при t= (4—5)Тп.
Если нагретый двигатель отключить от сети, выделение тепла в нем прекратится и начнется охлаждение, причем в этом случае Туст = 0. Постоянная времени охлаждения Тохл в общем случае будет отличаться от постоянной времени нагревания Tn. Уравнение (4.3) для случая охлаждения примет вид
У продуваемых двигателей постоянная времени охлаждения равна постоянной времени нагрева, поскольку после отключения двигателя от сети вентиляция двигателя не прекращается. У двигателей с самовентиляцией Т0ХЛ=(\,Ъ—3)Т1Ь поскольку после отключения двигателя от сети прекращается его вентиляция и, следовательно, уменьшается теплоотдача А.
Если двигатель работал с некоторой нагрузкой Pi и потерей энергии APi и он достиг установившейся температуры перегрева т„ач, а затем нагрузка его и потери уменьшились до значений Рг<Рі и ДР2<АРЬ двигатель начнет охлаждаться до температуры Туст < туст по уравнению
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed