поживають постійну або змінюється по значенню потужність. Споживана виконавчим механізмом потужність Р - це потужність на валу електродвигуна, тобто його корисна потужність. Подводимая до двигуна електрична потужність Р з більше потужності Р на значення втрат Р п в електродвигуні. Ці втрати потужності витрачаються на нагрівання обмоток, стали муздрамтеатру, інших частин двигуна.
При постійної потужності на валу двигуна відбувається постійне виділення теплоти і температура частин двигуна підвищується. З ростом температури збільшується тепловіддача в навколишнє середовище. При досягненні деякого значення температури відбувається вирівнювання теплоти, що виділяється в двигуні, і теплоти, що віддається в той же час в охолоджуючу середу. За цих умов припиняється підвищення температури, вона досягає сталого значення.
Якщо прийняти, що в тепловому відношенні електричний двигун - однорідне тіло, то можна написати рівняння теплового балансу двигуна:
де Q - кількість теплоти, що виділяється в двигуні в одиницю часу, Дж / с; С - теплоємність двигуна - кількість теплоти, необхідне для підвищення температури двигуна на 1 ° С, Дж / ° С; А - тепловіддача двигуна - кількість теплоти, що віддається двигуном в охолоджуючу середу в одиницю часу при різниці температур в 1 ° С, Дж / (с · ° С); ?- Перевищення температури двигуна над температурою охолоджуючої середовища, ° С; t - час, с.
Поділяючи змінні в рівнянні теплового балансу, маємо
Після інтегрування цього рівняння отримаємо
Позначимо? 0 перевищення температури двигуна над температурою охолоджуючої середовища в момент t=0. З урахуванням цієї умови з предидцщего рівняння отримуємо
де Т=С / А - постійна часу.
При нагріванні двигуна за час t?? перевищення температури двигуна над температурою охолоджуючої середовища приймає стале значення? у і з попереднього рівняння отримуємо, що
З урахуванням цієї рівності
З цього виразу видно, що перевищення температури двигуна збільшується в часі за експоненціальним законом. За проміжок часу 4Т перевищення температури двигуна досягає значення, яке лише на 2% менше усталеного.
Тому до часу t=4Т процес нагрівання двигуна можна вважати закінченим (у малопотужних двигунів відкритого виконання постійна часу Т становить 20-30 хв).
Чим більше потужність, що розвивається двигуном, тим більше струм в робочих обмотках, а отже, більша кількість теплоти виділяється в двигуні і, тим більше значення має усталена температура. Отже, усталена температура? У залежить від потужності Р на валу двигуна. На малюнку показано, як із зміною потужності (в порівнянні з номінальною) змінюється значення? У.
Зміна в часі перевищення температури двигуна над температурою охолоджуючої середовища при різних потужностях навантаження (P2ном - номінальна потужність на валу двигуна)
При відключенні двигуна від електричної мережі Q=0 і з (15.2) отримаємо
тобто перевищення температури двигуна над температурою охолоджуючої середовища зменшується за експоненціальним законом.
Зміна перевищення температури двигуна при його охолодженні
Якщо при включенні двигуна його температура була дорівнює температурі навколишнього середовища, то? 0=0. Такі умов...
