Превышения температуры

От правильного выбора обмоточных проводов во многом зависит срок службы электрической машины. Даже если превышения температур при различных сортах провода близки друг к другу, срок службы может отличаться в несколько раз.

Согласно ГОСТ 183-74 для обмоток, предельно допустимые превышения температур которых соответствуют классам нагревостойкости А, Е и В, расчетная температура принимается равной 75 °С, а для обмоток, предельно допустимые превышения температуры которых соответствуют классам нагревостойкости F и Н, 115 С.

Превышения температур обмоток главных и добавочных полюсов тг.п и тд.п находятся из схемы замещения 9.20 после определения тепловых сопротивлений, аналогично тому, как это было показано выше.

Расчет превышения температуры производится по тепловой схеме замещения якоря ( 9.21).

Для облегчения подсчета износа изоляции проводников с длительно допустимой нагрузкой 62 кет при их работе с переменной нагрузкой по графику, приведенному на 3-2, кривую превышения температур заменяем эквивалентным ступеньчатым графиком ( 3-9,а). Этот график строится таким образом, чтобы площадь, ограничиваемая каждой его ступенью и линией длительно допустимого превышения температуры по нормам (40° С на 3-9), была равна соответствующей площади, ограничиваемой кривой. Затем для каждой ступени графика определяем относительный износ изоляции тю (3-44) и общий относительный износ за всю смену по (3-45).

Необходимо иметь в виду, что кроме условия нормального износа изоляции (3-45) существует еще одно условие, которому должна удовлетворять подсчитанная величина ожидаемой (расчетной) нагрузки; она должна быть такой, чтобы выбранные по ней проводники в нормальных условиях эксплуатации не нагревались бы выше предельных температур Фп, которые считаются допустимыми при кратковременных перегрузках (табл. 3-3). В [Л. 3-1, § 14] принято, что периодические превышения температур не должны превышать длительно допускаемых по нормам значений более чем на 50%. Это величина меньшая, чем значения Фп по табл. 3-3. Но большого практического значения это расхождение не имеет, так как более высокие нагревы обычно все равно оказываются недопустимыми по условию износа изоляции.

Температура обмоток машины складывается из температуры окружающей среды и превышения температуры т обмоток по отношению к температуре среды. Стандартом на электрические машины оговариваются не предельно допустимые температуры нагрева, а допустимые превышения температуры i для изоляционных материалов данного класса и максимальная температура окружающей среды. Номинальный режим машины устанавливают таким образом, чтобы превышения температуры т обмоток были не больше допустимых стандартом. Определение нагрузки по допустимому превышению температуры т способствует увеличению срока службы машины, так как среднее значение температуры окружающей среды меньше максимальной, установленной стандартом для нормальных машин, равной +35° С (табл. 1.1).

1 Для обмоток синхронных машин на номинальное напряжение больше 11 000 в предельные допустимые превышения температур должны бить снижены на 1° С на каждые 1000 в сверх 11 000 в.

* Одновременное измерение превышения температуры по методу термометра и по методу сопротивления не требуется. Если в дополнение к значениям, полученным по методу сопротивления, желательно иметь отсчет по термометру (или встраиваемому температурному детектору), то допускаемое превышение температуры по термометру (или встраиваемому тем-

Примечания: 1. Данные МЭК для температуры окружающей среды 40° С. 2. Превышения температур для обмоток даны при измерении методом сопротивления для коллектора и стальных сердечников — термометром.

источники, запишем дифференциалы ое уравнение распределения превышения температур в виде одномерного уравнения теплопроводности:

Провода электрических линий и электротехнические устройства должны быть защищены от превышения температуры при коротких замыканиях и длительных перегрузках.

Б. Выбор мощности двигателя при кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы. При кратковременном, повторно-кратковременном и продолжительном с переменной нагрузкой режимах важно знать закон изменения во времени превышения температуры i> двигателя над температурой окружающей среды.

При t =0 начальное превышение температуры t? =i>0, так что постоянная А = &тах - #о> и закон нарастания превышения температуры машины:

Во избежание превышения температуры, опасного для изоляции обмоток машины, ограничивают верхний предел потерь и улучшают условия отвода тепла. Почти все машины снабжают вентиляторами,, насаженными на вал якоря. Ограничение верхнего предела потерь в случае длительной работы обеспечивается при условиях, не превышающих номинальные. Необходимые перегрузки допускаются только на определенные короткие интервалы времени.

Допустимую мощность определяем из условия максимально допустимого превышения температуры обмотки над окружающей средой:

Др вившееся значение превышения температуры ту = — , когда

Из последнего уравнения следует, что постоянная времени нагрева Тн представляет собой то время, в течение которого двигатель достиг бы установившегося превышения температуры, если бы не было отдачи тепла в окружающую среду ( 8.2). Установившееся значение превышения температуры

Определение установившегося превышения температуры ДГу и установившейся температуры Т при длительном режиме в общем случае производится по (3.15), (3.16) для стационар-

ционного КР из условий адиабатического нагрева (без учета теплоотдачи) получается аналогичное соотношение (см. § 2.5.3). Если же принять во внимание уменьшение электропроводности с возрастанием превышения температуры:

После выполнения электромагнитных расчетов машины необходимо провести тепловой расчет для определения ожидаемого установившегося превышения температуры обмоток и коллектора (у машины постоянного тока) при продолжительном режиме работы (S1).

Предельно допускаемые превышения температуры обмоток машин, °С................... 80 100 125