тивления в пределах зоны и на ее границах. При расчете тепловых сопротивлений учитывают теплопроводность материала в направлении теплового потока, -размеры зоны, условия теплопередачи с поверхности, характер и скорость движения соприкасающегося с зоной охлаждающего газа или жидкости, их теплоемкость, состояние охлаждающей поверхности и другие факторы, оказывающие влияние на процессы теплопередачи. Расчеты могут быть проведены либо для всей машины, либо для отдельно взятой ее детали без связи с нагревом остальных частей. Например, определен нагрев коллектора от электрических потерь в скользящем контакте и потерь на трение щеток о коллектор, рассчитаны перепад температуры по толщине изоляции пазовой части обмотки или превышение температуры проводников лобовой части обмотки над температурой охлаждающего воздуха внутри машины и т. п.

При расчете динамики нагрева помимо всех перечисленных выше факторов должна быть также учтена теплоемкость материала каждой из зон, на которые подразделен объем машины [18].

3.3. Режимы работы электрических машин

Нагрев конкретной электрической машины зависит от режима ее работы, т. е. от соотношения длительности периодов работы и пауз между ними или периодов работы с полной и частичной нагрузкой, от частоты включения машины и характера протекания переходных процессов. Для различных режимов работы электрических машин ГОСТ устанавливает следующие термины.

Практически неизменная нагрузка машины - нагрузка, при которой отклонение тока и напряжения якоря и мощности машины от заданного режима не превышает + 3 %, а тока возбуждения и частоты - не более +1%.

Практически неизменная температура охлаждающей среды - температура охлаждающей газообразной среды, изменяющаяся в течение одного часа не более чем на lC, или температура охлаждающей жидкой среды (при непосредственном охлаждении), изменяющаяся в течение 1 ч не более чем на 0,5 °С.

Практически установившаяся температура частей электрической машины - температура, изменение которой в течение 1 ч не превышает 1 °С при условии, что нагрузка

машины и температура охлаждающей среды остаются практически неизменньпии.

Практически повторяющаяся температура какой-либо части электрической машины при повторно-кратковременных или перемежающихся режимах работ - температура в конце рабочего периода или в конце паузы, изменение которой от одного рабочего периода к другому не превышает 2 С в течение 1 ч работы машины при условии, что нагрузка машины во время рабочих периодов, продолжительность включения, продолжительность нагрузки и пауз, а также температура охлаждающей среды остаются практически неизменными.

По времени включения машины, соотношение продолжительности работы и пауз, а также по характеру изменения нагрузки режимы работы электрических машин подразделяют на продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный и перемежающийся.

Продолжительньш режимом (усгювное обозначение S1) называют режим, при котором время работы машины при практически неизменных нагрузке и температуре охлаждающей среды достаточно для нагрева всех ее частей до практически установившейся температуры. Режим характеризуется неизменными потерями (рис. 3.2, а) в течение всего времени работы машины.

Кратковременным режимом работы (S2) называют режим, при котором периоды неизменной нагрузки чередуются с периодами отключения машины (рис. 3.2,6), причем за время работы температура частей машины не успевает достигнуть установившегося значения, а за время пауз (отключения машины) машина охлаждается до практически холодного состояния, т. е. до практически установившейся температуры, отличающейся от темперагуры охлаждающей среды не более чем на 1°С. Установленная ГОСТ длительность периодов работы в данном режиме - 10, 30, 60 и 90 мин. Она должна быть указана в условном обозначении режима работы, например S2 -30 мин, S2 - 60 мин.

Повторно-кратковременный режим отличается от кратковременного регламентированными продолжительностью включения под неизменную нагрузку и продолжительностью периодов отключения (пауз), причем время работы машины всегда меньше времени, необходимого для нагрева ее частей до установившейся температуры, а время пауз меньше необходимого для остьтания машины до практически холодного состояния. Продолжительность включений (ПВ) уста-

Мощность N

Мощность

а) t

j-e- Мощность

4ал----

Потери

Температура

Мощность

N R

Потери

Температура

t г) -k

Рис. 3.2. Изменение нагрузки, потерь и температуры 0-S1; 6-S2; e-S3; г - S4;

Мощность

Потери

Температура

Мощность

F i В

Потери

Температура

Цикл

Мощность

электрических машин при различных режимах работы й - SS; е - S6; ж -S7; з - S8