Режими на работа на електродвигателите

Събота, 14 Април 2012 15:51

Определянето на Режима на работа е важен елемент от избора на електродвигател. Например при някои дървообработващи машини режимът на работа е S6, което означава, че електродвигателят е натоварен за определено време, след което работи на празен ход и има достатъчно време да се охлади.
Това позволява използването на електродвигател с по-малка мощност. Някои производители спестяват тази информация на клиентите си.

Когато избирате електродвигател VALIADIS, Вие сте сигурни, че той е проектиран да работи при пълно натоварване - 24 часа на ден, 365 дни в годината режим на работа S1

Всичко за режима на работа

Работният режим (цикъл) е отношението на времето, през което даден електродвигател работи, към общото време на цикъла. Работният режим може да се изрази като отношение или като процент. Приемаме, че даден ел. двигател работи 1 секунда, след това се изключва за 99 секунди, отново работи 1 секунда и т.н. Следователно той работи 1/100 от времето и неговият работен цикъл (режим) е 1/100 или 1%.

Повечето от използваните в практиката машини и компоненти се износват. Следователно при по-продължителен работен цикъл (режим) продължителността на използване ("живота") ще е по-малка и обратно. И ако се върнем на горния пример, ако ел. двигателят има очакван "живот" от 1 000 000 часа, базирани на 1% работен цикъл, то същият очакван "живот" на този двигател ще бъде 500 000 часа при работен цикъл 2%, или 2 000 000 часа при работен цикъл от 0,5%.

Товари с непрекъсната устойчива работа за продължителни периоди например са вентилатори и въздуходувки, които работят непрекъснато с часове или дни, могат да се изберат на основата на постоянно натоварване. Но електромоторите, които са монтирани на агрегати с автоматично управление като компресори и помпи, се пускат и спират няколко пъти на час. Има и двигатели, които се спират и пускат много пъти за минута.

Отношението между времето на работа и покой или повтаряеми режими при различни товари се определя като работен цикъл (duty cycle).

Електродвигател, който продължава да работи в температурните граници на неговата изолация, след като е достигната нормална работна температура (равновесие) се класифицира като работещ в непрекъснат работен цикъл (CONT.). Електродвигател, който никога не достига равновесна температура, но се охлажда между работните цикли се класифицира като работещ в периодичен работен цикъл (INT.). Електродвигателите на кранове и телфери например често имат периодичен работен цикъл.

Международната система за стандартизация IЕС (International Electrotechnlcal Commission) използва обозначения (категории) на работни цикли (режими) S1... S9, за да се опишат условията на работа на електродвигателите (IEC 60034-1 и VDE0530 Part 1).

Режим S1 - Непрекъснат режим

Електродвигателят е проектиран да работи при постоянно натоварване и при достатъчно време за достигане на равновесна температура.

Когато не е посочен работния режим на даден ел. двигател се приема непрекъснат режим на работа.

Режим S2 - Кратковременен режим

Двигателят работи при постоянно натоварване, но не достатъчно дълго, за да достигне температурно равновесие.
Периодът на покой е достатъчно дълъг за да се охлади отново до температурата на околната среда. Примерни стойности за този режим са 10, 30, 60 и 90 минути. Например може да се обозначи S2 60 min.

Режим S3 - Периодичен режим

Редуват се идентични цикли на работа и покой с постоянно натоварване. Този режим е твърде кратък, за да се надвиши температурното равновесие. Пусковият ток няма особенно значение за нарастването на температурата.

Препоръчителните стойности за коефициента на продължителност на цикъла са 15, 25,40 и 60%. Продължителността на един цикъл е 10 минути.

Обозначението е напр. S3 25%.

Коефициент на продължителност на цикъла = N/(N+R) х 100%

Режим S4 - Периодичен режим с пускане

Редуват се идентични цикли на пускане, работа при постоянен товар и покой.

Времето на цикъла е твърде кратко за достигане на температурно равновесие, но пусковият ток влияе на нарастването на температурата на електродвигателя.

При този режим електродвигателят се спира или от товара или чрез механична спирачка, което не го натоварва термично.

За да се дефинира напълно този режим са необходими следните параметри: коефициент на продължителност на цикъла, брой цикли за час (c/h), инерционен момент на товара J_L и инерционния момент на двигателя J_M.

Примерно означение: S4 25% 120 c/h J_L=0,2 kgm² J_M=0,1kgm²

Коефициент на продължителност на цикъла =(D+N)/(D+N+R) х 100%

Режим S5 - Периодичен режим с пускане и ел. спиране

Редуват се идентични цикли на пускане, работа при постоянен товар, период на рязко електрическо спиране и период на покой, но пусковият ток влияе на нарастването на температурата.

Времето на цикъла е твърде кратко за достигане на температурно равновесие.

Примерно означение: S5 40% 120 c/h J_L=2,6 kgm² J_M=1,3kgm²

Коефициент на продължителност на цикъла = (D+N+F)/(D+N+F+R) x 100%

Режим S6 - Непрекъснат режим с периодичен товар

Редуват се идентични цикли на работа с постоянен товар и работа без товар. Няма периоди на покой. Времето на цикъла е твърде кратко за достигане на температурно равновесие.

Препоръчителните стойности за коефициента на продължителност на цикъла са 15, 25, 40 и 60%. Продължителността на един цикъл е 10 минути.

Обозначението е напр. S6 60%.

Коефициент на продължителност на цикъла = N/(N+V) x 100%

Режим S7 - Непрекъснат режим с ел. спиране

Редуват се идентични цикли на пускане, работа при постоянен товар и електрическо спиране, напр. с обратен ток. Няма периоди на покой. Времето на цикъла е твърде кратко за достигане на температурно равновесие. За да се дефинира напълно този режим са необходими следните параметри: брой цикли за час (c/h), инерционен момент на товара J_L и инерционният момент на двигателя J_M

Примерно означение: S7 50 c/h J_L=0,08 kgm² J_M= 0,08 kgm²

Режим S8 - Непрекъснат режим c периодична промяна на товара и скоростта

Редуват се идентични периоди на пускане, работа при постоянен товар и определена скорост, последвани от един или повече периоди на работа при други постоянни товари и различни скорости. Няма периоди на покой. Времето на цикъла е твърде кратко за достигане на температурно равновесие.

Този тип режим например се използва при електродвигатели с промяна полюсите.

За да се дефинира напълно този режим са необходими следните параметри: брой цикли за час (c/h), инерционен момент на товара J_L и инерционния момент на двигателя J_M, натоварването, скоростта и коефициент на продължителност на цикъла за всяка скорост на работа.

Примерно означение: S8 30 c/h J_L=63,8 kgm² J_M= 2,2 kgm²

24kW 740 min¹ 30%

60kW 1460 min¹ 30%

45kW 980 min¹ 40%

Режим S9 - Режим с непериодичен товар и промени на скоростта

При този режим основно натоварването и скоростта варират непериодично в допустимите граници. Този режим включва често използвани претоварвания, които могат в голяма степен да надвишат пълното натоварване. За този режим трябва да се приемат подходящи стойности на пълното натоварване като база на понятието претоварване.

В електротехническите справочници за по-кратко обяснение на работните режими описанието им се свежда до три основни типа:

Продължителен режим (S1)

Характеризира се с малък брой включвания на час (около 6) и номинално или близко до него натоварване. Краткотрайни (до 1 мин) и малки претоварвания (15-20%) не трябва да се вземат предвид. Продължителността на работния режим е толкова, колкото е необходимо електродвигателя да се загрее до определена постоянна температура, която е допустима за изолацията му.

Кратковременен режим (S2)

Характерно за този режим е кратковременната работа, след която има продължителен престой, при който двигателят успява да се охлади до околната температура.

Повторно-кратковременен режим /ПВ режим/ (S3)

При този режим е характерна цикличната промяна на състоянието на двигателя - след работа, за кратко време следва пауза и след това процеса се повтаря. Обикновено се дава отношението на продължителността на работа към продължителността на целия цикъл.

Електродвигатели