В табл 4 1 даны значения параметров двигателя постоянного тока независимого возбуждения

1. Частота вращения в режиме холостого хода
n0 = nном[1 + (Δnном/100)] = 1500(1 + 8/100) = 1620 об/мин.
2. ЭДС якоря в режиме холостого хода (падением напряжения в щеточном контакте пренебрегаем ввиду его незначительной величины в режиме холостого хода)
Еа0 = Uном - I0 Σr = 220 – 8,7 • 0,18 = 218,4 В.
3. Момент в режиме холостого хода
М0 = 9,55 Еа0I0/n0 = 9,55 • 218,4 • 8,7/1620 = 11,2 Н • м.
4. Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки
М2ном = 9,55Рном/nном = 9,55 • 16 • 103/1500 = 101,9 Н • м.
5. Электромагнитный момент двигателя при номинальной нагрузке
Мном = М0 + М2ном = 11,2 + 101,9 = 113,1 Н • м.
6. Электромагнитная мощность двигателя в режиме номинальной нагрузки
Рэм.ном = 0,105Мномnном = 0,105 • 113,1 • 1500 = 17813,2 Вт.
7. ЭДС якоря в режиме холостого хода можно представить как
Еа0 = сеФn0,
откуда
сеФ = Еа0 n0 = 218,4/1620= 0,135,
но так как cм/ce = 9,55, то
cмФ = 9,55сеФ = 9,55 • 0,135 = 1,29.
Из выражения электромагнитного момента в режиме номинальной нагрузки
Мном = cмФIа ном
определим значение тока якоря в режиме номинальной нагрузки
Iа ном = Мном/(смФ) = 113,1/1,29 =87,7 А.
8. Сумма магнитных и механических потерь двигателя пропорциональна моменту холостого хода
Рмагн + Рмех = 0,105M0n0 = 0,105 • 11,2 • 1620 = 1905,1 Вт.
9. Электрические потери в цепи обмотки якоря
Раэ = I2а номΣr = 87,72 • 0,18 = 1384,4 Вт.
10. Электрические потери в щеточном контакте якоря
Рщ.э = Iа номΔUщ= 87,7 • 2 = 175,4 Вт.
11. Мощность, подводимая к цепи якоря, в номинальном режиме
Р1а.ном = UномIа ном = 220 • 87,7 = 19294 Вт.
12. Ток в обмотке возбуждения
Iв = Uв/rв = 220/60 = 3,7 А.
13. Мощность в цепи возбуждения
Рв = UвIв = 220• 3,7 = 814 Вт.
14. Мощность, потребляемая двигателем в режиме номинальной нагрузки,
Р1ном = Р1а.ном + Рв = 19294 + 814 = 20108 Вт или 20,1 кВт
15. КПД двигателя в номинальном режиме
ηном = (Рном/Р1ном)100 = (16/20,1)100 = 79,6%.
5. Допустимая температура нагрева частей аппаратов. Термическая стойкость.
Температура электрического аппарата при его работе - определенная величина. Чрезмерное ее увеличение может привести к быстрому выходу аппарата из строя вследствие разрушения изоляции, сильного окисления, износа контактов и др . Низкая температура нагрева свидетельствует о недоиспользовании сечения токоведущих деталей, т. е. аппарат имеет завышенные массу и расход материалов. Температура, при которой аппарат работает длительное, экономически целесообразное время без повреждений и резкого ухудшения качества изоляции, называется допустимой (0ДОп); она определяется способностью материалов выдерживать нагрев.
Поскольку температура аппарата зависит от температуры окружающей среды, то при расчетах пользуются величиной допустимого превышения температуры:
где 0О - температура окружающей среды, град.
За температуру окружающей среды обычно принимают максимальную температуру, которая может быть при эксплуатации электрического аппарата. Для аппаратов принято принимать 0О = 40 °С. Однако технические условия в зависимости от условий работы аппарата могут указывать и другие значения температуры окружающей среды: так, для аппаратуры некоторых мостовых кранов металлургических цехов принимается Оо=60°С.
Допустимые превышения температуры для отдельных деталей, материалов или сборочных единиц принимаются по ГОСТам, техническим условиям или их указывают в задании на проектирование. Некоторые значения допустимых температур нагрева приведены в табл. 1.
Государственным стандартом (ГОСТ 8865-58) нормируются две допустимые температуры:
а) при номинальном длительном режиме;
б) при коротком замыкании.
Таблица 1
Материал Величина 0о, °С
при нормальном режиме при аварийном режиме
Медь и ее сплавы 110 300
Алюминий 110 200
Сталь 110 400
Изоляционные материалы По ГОСТ 8865-70
Короткое замыкание является кратковременным режимом и поэтому нагрев токами короткого замыкания можно допустить более высокий, чем при длительном режиме. Однако этот нагрев не должен приводить к понижению электрических и механических свойств изоляции и проводов.
Предельно допустимая температура для изолированных проводников и деталей определяется свойствами (классом) изоляции (табл. 2), с которой проводник или деталь соприкасаются, а также механической прочностью самих проводников. Имеется в виду, что при высоких температурах механическая прочность проводниковых материалов резко снижается.
Для неизолированных деталей допустимые температуры определяются только механической прочностью материалов, из которых они изготовлены.
Допустимая температура для контактных соединений (табл