Раздел: Документация
0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 36 АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ, ПРИВОДЯЩИЕ К ПЕРЕГРЕВУ ИЗОЛЯЦИИ Перегрузки рабочей машины С точки зрения нагрева изоляции большое значение имеют величина и длительность протекания токов, превышающих номинальное значение. Эти параметры зависят прежде всего от характера технологического процесса. Перегрузки, вызванные увеличением подачи продукта в рабочую машину, чаще всего наблюдаются в установках для переработки кормов (измельчителях, дробилках и т. п.). В них мощность двигателя все время изменяется. Трудно заметить сколько-нибудь длительный промежуток времени, в течение которого ток оставался бы неизменным по величине. На валу двигателя периодически возникают кратковременные большие моменты сопротивления, создающие броски тока. Такие перегрузки обычно не вызывают перегрева обмоток, имеющих сравнительно большую тепловую инерцию. Однако при достаточно большой длительности и неоднократной повтор-ности создается опасный нагрев. Защита должна «различать» эти режимы. Она не должна реагировать на кратковременные толчки нагрузки. В других машинах могут возникать сравнительно небольшие, но длительные перегрузки. Обмотки двигателя постепенно нагреваются до температуры, близкой к предельно допустимому значению. Обычно двигатель имеет некоторый запас по нагреву, и небольшие превышения тока, несмотря на продолжительность действия, не могут создать опасной ситуации. В этом случае отключение не обязательно. Таким образом, и здесь защита должна «различать» опасную перегрузку от неопасной. Кроме перегрузок технологического происхождения, могут быть аварийные перегрузки, возникающие по другим причинам (авария в питающей линии, заклинивание Рабочих органов, снижение напряжения и др.). Они создают своеобразные режимы работы асинхронного двигателя и выдвигают свои требования к средствам защиты. Рассмотрим поведение асинхронного двигателя в характерных аварийных режимах. Перегрузки при длительном режиме работы с постоянной нагрузкой. Обычно электродвигатели выбирают с некоторым запасом по мощности. Кроме того, большую часть времени машины работают с недогрузкой. В результате ток двигателя часто значительно ниже номинального значения. Перегрузки возникают, как правило, при нарушениях технологии, поломках, заедании и заклинивании в рабочей машине. Такие машины, как вентиляторы, центробежные насосы, ленточные и шне-ковые транспортеры, имеют спокойную постоянную или слабо изменяющуюся нагрузку. Кратковременные изменения подачи материала практически не влияют на нагрев двигателя. Их можно не принимать во внимание. Иное дело, если нарушения нормальных условий работы остаются на длительное время. Большинство сельскохозяйственных электроприводов имеет определенный запас мощности. Механические перегрузки прежде всего вызывают поломки деталей машины. Однако, принимая во внимание случайный характер их возникновения, нельзя быть уверенным, что при определенных обстоятельствах окажется перегруженным и электродвигатель. Например, это-может случиться с двигателями шнековых транспортеров. Изменение физико-механических свойств транспортируемого материала (влажность, крупность частиц и т. д.) немедленно отражается на мощности, требуемой на его перемещение. Защита должна отключать двигатель при возникновении перегрузок, вызывающих опасный перегрев обмоток. С точки зрения влияния длительных превышений тока на изоляцию следует различать два вида перегрузок по величине: сравнительно небольшие (до 50%) и большие (более 50%). Действие первых проявляется не сразу, а постепенно, в то время как последствия вторых проявляются через короткое время. Если превышение температуры над допустимым значением невелико, то старение изоляции происходит медленно. Небольшие изменения в структуре изолирующего материала накапливаются по- Область недопустимых значений  Область допусти- "~*—— mix значений Ч Рис. 6. Перегрузочная характеристика двигателя (сплошная линия) и желаемая характеристика защиты (пунктирная линия). степенно. По мере возрастания температуры процесс старения значительно ускоряется. Считают, что перегрев сверх допустимого на каждые 8—10°С сокращает срок службы изоляции в два раза. Таким образом, перегрев на 40° сокращает срок службы изоляции в 32 раза! Хоть Sto и много, но обнаруживается оно после многих месяцев эксплуатации. При больших перегруз-*ах (более 50%) изоляция быстро разрушается под действием высокой температуры. Для анализа процесса нагрева воспользуемся описанной выше упрощенной моделью двигателя. Повышение тока вызывает увеличение переменных потерь. Об-■стка начинает нагреваться. Температура изоляции Изменяется в соответствии с графиком на рисунке 5. Величина установившегося превышения температуры Зависит от величины тока. Через некоторое время после Возникновения перегрузки температура обмоток достигает допустимого для данного класса изоляции значения. При больших перегрузках оно будет короче, при фйалых — длиннее. Таким образом,- каждому значению перегрузки будет соответствовать свое допустимое время, ■оторое можно считать безопасным для изоляции. Зависимость допустимой длительности перегрузки от ее величины называется перегрузочной характеристикой двигателя. Теплофизические свойства двигателей разных типов имеют некоторые отличия, также отличаются и их характеристики. На рисунке 6 сплошной линией показана одна из таких характеристик Из приведенной характеристики можно сформулировать одно из основных требований к защите перегрузок, действующей в зависимости от тока. Она должна срабатывать в зависимости от величины перегрузки, то дает возможность исключить ложные срабатывания 0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 36
|
