III группа до и выше 1000 в
Вопрос Какое цветовое обозначение установлено Правилами устройства электроустановок для шин электроустановки переменного трехфазного тока?
1.3. Фаза А — желтый, фаза В — зеленый, фаза С – красный
Вопрос При какой температуре нагрева подшипников электродвигатель вентилятора должен быть немедленно выключен?
2.3. При нагреве подшипников сверх допустимой температуры, установленной в инструкции завода-изготовителя
Вопрос. Кто может осуществлять обслуживание электроустановок потребителей в организации?
3.5. Должен осуществлять подготовленный электротехнический персонал; обслуживание может осуществлять специализированная организация или электротехнический персонал другого предприятия по договору
Вопрос На какое расстояние допускается приближаться работникам к неогражденным токоведущим частям электроустановок, находящимся под напряжением 10 кВ?
4.3. Не менее 0,6 м
Вопрос. Какие изолирующие электрозащитный средства в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся к основным?
5.5. Изолирующие штанги; изолирующие и электроизмерительные клещи; указатели напряжения; устройства и приспособления при проведении испытаний и измерений; пр. СЗ для ремонтных работ в ЭУ напряжением 110 кВ и выше
Вопрос. В каком случае абонент может отказаться от оплаты за потребляемую энергию?
6.3. В случае нарушения энергоснабжающей организацией требований, предъявляемых к качеству электроэнергии
Вопрос Какой порядок наложения повязки установлен при ранении конечности?
7.5. Накрыть рану чистой салфеткой, полностью прикрыв края раны; прибинтовать салфетку или прикрепить ее лейкопластырем
Вопрос Какое цветовое обозначение установлено Правилами устройства электроустановок для шин в электроустановках постоянного тока?
1.2. Положительная шина — красный, отрицательная — синий, нулевая рабочая — голубой
Вопрос Что необходимо выполнить при нагреве подшипников электродвигателя сверх допустимой температуры, указанной в инструкции завода-изготовителя?
2.4. Немедленно отключить двигатель от сети
Вопрос Кто назначается на предприятии для непосредственного выполнения функций по организации безопасной эксплуатации электроустановок?
Всего ответов: 5. Правильный ответ: 1
3.1. Ответственный за электрохозяйство, а также лицо, его замещающее
Вопрос На какое расстояние разрешается приближаться к месту замыкания провода воздушной линии электропередачи на землю без средств защиты?
Всего ответов: 5. Правильный ответ: 1
4.1. На расстояние не менее 8 м
Вопрос Какие изолирующие электрозащитный средства в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся к дополнительным?
5.4. Диэлектрические перчатки; диэлектрические боты; штанги для переноса и выравнивания потенциала; диэлектрические ковры; изолирующие подставки; изолирующие колпаки
Вопрос. Какой минимальный срок действия тарифов на электрическую энергию установлен в РФ?
6.3. Не менее 3 месяцаев
Вопрос. Какую жидкость (раствор) можно вливать в рану при ранениях конечностей?
7.5. Запрещается промывать рану водой и вливать в рану спиртовые или любые другие растворы
Вопрос Какой цвет установлен для обозначения нулевого рабочего проводника электрической сети?
Вопрос Какие надписи должны быть нанесены на коммутационных аппаратах, пускорегулирующих устройствах, предохранителях, обеспечивающих работу электродвигателей агрегата или механизма?
2.4. Надписи с наименованием механизма и (или) агрегата, к которому они относятся
Вопрос. Кто может быть назначен ответственным за электрохозяйство в электроустановках до 1000 В?
3.4. Инженерно-технический работник, отвечающий требованиям Правил эксплуатации электроустановок потребителей, с группой по электробезопасности не ниже IV
Вопрос Разрешается ли при единоличном осмотре электроустановок открывать двери щитов и сборок?
4.4. Разрешается во всех случаях
Вопрос Какие виды дополнительных средств защиты можно применять для защиты человека от действия электрического тока без использования основных средств защиты?
5.1. Для защиты от напряжения шага могут применяться диэлектрические боты или галоши
Вопрос В каких пределах должно находиться нормально допустимое значение установившегося отклонения напряжения?
Вопрос Какие действия необходимо выполнить при проникающем ранении груди?
7.4. Прижать ладонь к ране и закрыть в нее доступ воздуха; наложить герметичную повязку или лейкопластырь
Вопрос. Какой цвет установлен для обозначения проводников защитного заземления или нулевого защитного проводника в электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью?
1.4. Чередующиеся продольные или поперечные полосы одинаковой ширины желтого и зеленого цветов
Вопрос Какая периодичность установлена по проверке технического состояния осветительных установок предприятия?
2.4. Периодичность проверки устанавливается ответственным за электрохозяйство с учетом местных условий или по особому графику для светильников, подверженных усиленному загрязнению
Вопрос Кому и когда должен сообщить работник о нарушении правил эксплуатации электроустановок потребителей, заметивший неисправности электроустановок или средств защиты?
3.2. Немедленно своему непосредственному руководителю, а в его отсутствие — вышестоящему руководителю
Вопрос В каких случаях работники, не обслуживающие электроустановки напряжением выше 1000 В, могут допускаться в них для проведения осмотра?
4.4. В сопровождении оперативного персонала, имеющего IV группу
Вопрос. Какие изолирующие электрозащитные средства в электроустановках напряжением до 1000 В относятся к дополнительным?
5.3. Диэлектрические галоши, диэлектрические ковры, изолирующие колпаки, изолирующие подставки и накладки
Вопрос. Какие предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения определены ГОСТ 13109-97?
Вопрос Какие действия должны быть выполнены при проникающем ранении живота?
7.2. Прикрыть содержимое раны салфеткой; прикрепить салфетку пластырем; приподнять ноги и расстегнуть поясной ремень; транспортировать — «лежа на спине»
331. При какой температуре нагрева подшипников электродвигатель вентилятора должен быть немедленно выключен?
Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз.
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы, попадете на главную страницу.
«Главная» — отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» — выпадет список разделов, нажав на один из них, попадете в раздел интересующий Вас.
На странице билетов добавляется кнопка «Билеты», нажимая — разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.
«Полезные ссылки» — нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.
В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.
- Первая кнопка выводит форму входа в систему для зарегистрированных пользователей.
- Вторая кнопка выводит форму обратной связи через нее, Вы можете написать об ошибке или просто связаться с администрацией сайта.
- Третья кнопка выводит инструкцию, которую Вы читаете. 🙂
- Последняя кнопка с изображением книги ( доступна только на билетах) выводит список литературы необходимой для подготовки.
Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» — для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты. 
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.
На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.
Вопрос 3. При какой температуре подшипников электродвигатель вентилятора должен быть отключен? При температуре на 45 С выше температуры окружающей среды
При какой температуре подшипников электродвигатель вентилятора должен быть отключен?
- При температуре на 45 С выше температуры окружающей среды
- При температуре 45 С
3. При нагреве подшипников сверх допустимой температуры, установленной в инструкции завода-изготовителя
- Если температура подшипников узла не позволяет дотронуться до него рукой
- Если температура подшипников узла превышает температуру самого двигателя
Какой персонал относится к неэлектротехническому?
1. Персонал, который может работать в электроустановках до 1000 В
2. Персонал, который может только организовывать работы в электроустановках
3. Персонал, которому разрешен единоличный осмотр электроустановок
4. Персонал, не попадающий под определение электротехнического и электротехнологического
5. Любой персонал, который может включать (выключать) электрическое освещение в помещении
Кому разрешается единолично проводить массовые испытания материалов и изделий с использованием стационарных испытательных установок?
- Работнику, имеющему группу не ниже II
- Работнику, имеющему группу не ниже III
- Работнику, имеющему группу не ниже IV
- Работнику из административно-технического персонала, имеющему группу не ниже IV
- Любому работнику, имеющему группу по электробезопасности
Кто имеет право единоличного обхода распределительных устройств до 1000 В (кроме оперативного персонала)?
- Технические руководители электрослужбы организации
2. Технические руководители электрослужбы и лица, имеющие IV группу по электробезопасности, по списку, утвержденному главным инженером предприятия
3. Инженерно-технические работники с электротехническим персоналом, имеющие IV группу по электробезопасности
4. Технические руководители и лица, имеющие IV группу по электробезопасности, по списку, утвержденному руководителем организации
- Руководитель предприятия и главный инженер, если он ответственный за электрохозяйство
Для каких целей применяется защитное заземление?
- Для надежной работы электроустановки
- Для уравнивания потенциалов
- Для обеспечения защиты от перенапряжений
- Для обеспечения электробезопасности
- Для оперативного обнаружения неисправности
При каких условиях считается, что работы в электроустановках выполняются на высоте?
1. Работы при выполнении которых работник находится на расстоянии менее 2 м от неогражденных перепадов по высоте 1,3 м и более. При невозможности устройства ограждений работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната
2. Работы, при выполнении которых работник находится на расстоянии менее 3 м от неогражденных перепадов по высоте 1,5 м и более. При невозможности устройства ограждений работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната
3. Работы, при выполнении которых работник находится на расстоянии менее 5 м от неогражденных перепадов по высоте 1,3 м и более. При невозможности устройства ограждений работы должны выполняться с применением предохранительного пояса и страховочного каната
4. Рабочие места находятся на крыше здания и установлены ограждения по периметру крыши
5. Рабочие места находятся на высоте 1,5 и более, а неогражденные проходы к ним находятся на расстоянии 2 м и более
При какой температуре нагрева подшипников электродвигатель вентилятора должен быть немедленно выключен
При эксплуатации электрических двигателей периодически возникает вопрос — почему привод так сильно греется? Рассмотрим эту проблему применительно к трехфазным асинхронным двигателям.
Для начала определимся, при каком значении температуры можно говорить о перегреве электродвигателя.
Когда двигатель следует считать горячим
Разумеется, при температуре корпуса +25°С ресурс двигателя будет больше, чем при +100°С. Однако для большинства электродвигателей +100°С является нормальной рабочей температурой. О температурной перегрузочной способности привода можно судить по двум характеристикам — классу изоляции и классу превышения температуры.
При температуре выше +100°С нужно установить постоянный контроль за состоянием двигателя и принять меры по обнаружению причин нагрева. Если температура продолжает повышаться, двигатель нужно отключить от питания во избежание аварии и возгорания.
Как измерить температуру двигателя
Определить температуру двигателя можно несколькими способами.
- Рукой. Самый простой способ, позволяющий быстро определить перегрев. Если при прикосновении к корпусу двигателя не возникает заметных болевых ощущений, можно с уверенностью сказать, что температура не превышает +60°С.
- Термометром с внешним датчиком (контактным термометром). Этот способ требует времени и умения. Самые горячие места двигателя – посередине корпуса, где греется обмотка, а также передняя и задняя части корпуса, в районе подшипников вала.
- Тепловизором. Это наиболее быстрый и информативный способ измерения. Он позволяет увидеть всю картину нагрева сразу.
- С помощью встроенных датчиков. В некоторых моделях электродвигателей имеются встроенные датчики температуры (как правило, позисторы), которые выдают информацию о нагреве различных участков (обмоток, подшипников). Если такие датчики отсутствуют, их можно установить самостоятельно. Способ удобен тем, что контроль и реакцию на нагрев можно автоматизировать. Для этого сигнал от датчиков выводят на специальный вход преобразователя частоты, на специализированное реле температуры либо на аналоговый вход контроллера. В случае с контроллером можно написать программу со следующим алгоритмом: на первом пороге температуры выдается предупреждение оператору, на втором – двигатель отключается.
Причины перегрева электродвигателей
Причины перегрева двигателя могут быть механическими и электрическими.
- Увеличение механической нагрузки на валу. Механическая перегрузка может быть вызвана заклиниванием механизмов, попаданием в них инородных предметов и т. д.
- Износ подшипника. Рано или поздно это приведет к его заклиниванию или разрушению. Важно диагностировать данную неисправность на ранней стадии, поскольку разрушение подшипников может привести к повреждению ротора, обмоток и корпуса двигателя.
- Механическое повреждение электродвигателя, например, нарушение соосности подшипников, которое вызовет их перегрев и трение ротора об статор.
- Недостаточное охлаждение корпуса. Как правило, охлаждение производится при помощи крыльчатки обдува, расположенной в задней части двигателя. Если крыльчатка сломана или зацепилась за решетку и проворачивается на валу, двигатель будет перегреваться. Другая причина уменьшения обдува – пониженные обороты двигателя при его питании через преобразователь частоты. В таком случае нужно применять независимый принудительный обдув.
Что делать, если обнаружен перегрев двигателя
Если двигатель греется во время работы, необходимо провести его диагностику. Для этого можно воспользоваться приведенным ниже пошаговым алгоритмом.
- Оцениваем температуру. Если температура критическая, нужно незамедлительно обесточить двигатель.
- Оцениваем наличие посторонних звуков при работе (треск, дребезг, скрежет). Если источник звука находится в механике привода (в нагрузке), необходимо остановить двигатель и провести ремонт неисправного узла. Если звук раздается из двигателя, скорее всего, потребуется заменить подшипники.
- Проверяем ток по фазам при помощи токовых клещей. При превышении тока можно говорить о перегрузке, при дисбалансе по фазам – о перекосе фаз, обрыве фазы или межфазном замыкании.
- Если подшипники предусматривают регулярную смазку, проверяем и, при необходимости, заменяем смазку.
- Отсоединяем нагрузку от вала двигателя, проверяем работу двигателя в холостом режиме.
- Проверяем работу воздушного охлаждения. При необходимости проводим чистку крыльчатки и поверхности двигателя.
- Проверяем защиту двигателя на соответствие номинальному току, который указан на шильдике.
Защита от перегрева
При своевременном обнаружении перегрева двигателя можно легко устранить его последствия и не допустить еще больших неприятностей. Однако лучше постараться вовсе избежать этой проблемы.
В большинстве случаев перегрев приводит к повышению рабочего тока двигателя. Контроль за током обычно осуществляют при помощи автоматов защиты и тепловых реле. Многоуровневая защита также встроена в преобразователи частоты. При использовании реле защиты двигателя дополнительно можно контролировать уровень напряжения и чередование фаз.
Приведенные способы защиты лучше всего использовать совместно с датчиками температуры. Это позволит на 100% защититься от перегрева.
Билет №11 на 5 группу по электробезопасности (от Ростехнадзора)
1. Кто устанавливает периодичность проверок технического состоянии осветительных установок Потребителя?
2. При какой температуре нагрева подшипников электродвигатель вентилятора должен быть немедленно выключен?
3. Кто определяет периодичность капитальных и текущих ремонтов электродвигателей и приводных механизмов?
4. За что отвечает работник, выдающий разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск к работам в электроустановках?
За возможность безопасного осуществления отключения, включения и заземления оборудования в его управлении
За выполнение все указанных в наряде мероприятий по подготовке рабочего места и их достаточность, за принимаемые им дополнительные меры безопасности, необходимые по условиям выполнения работ
За соответствие подготовленного рабочего места мероприятиям, необходимым при подготовке рабочих мест и отдельным указаниям наряда
Число нарядов, выдаваемых на одного ответственного руководителя работ определяет ответственный за элетрохозяйство
Число нарядов, выдаваемых на одного ответственного руководителя работ, определяет работник выдающий наряд
6. Какую группу по электробезопасности должен иметь наблюдающий за производством работ в электроустановках напряжением до 1000В?
7. Какие требования предъявляются к ограждениям распределительных устройств с открытыми токоведущими частями в производственном помещении?
8. Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства для нейтрали трансформатора при линейном напряжении источника трехфазного тока 380В?
Применяются только средства защиты специальной конструкции, предназначенные для работы в таких условиях
Проверить исправность средств защиты, отсутствие внешних повреждений, а также проверить по штампу срок годности
Нагрев и охлаждение электродвигателей
Правильное определение мощности электродвигателей для различных станков, механизмов и машин имеет большое значение. При недостаточной мощности нельзя полностью использовать производственные возможности станка, осуществить намеченный технологический процесс. При недостаточной мощности электродвигатель преждевременно выходит из строя.
Завышение мощности электродвигателя влечет за собой систематическую недогрузку его и вследствие этого неполное использование двигателя, работу его с низким к. п. д. и небольшим коэффициентом мощности (у асинхронных двигателей). Кроме этого при завышенной мощности двигателя возрастают капитальные и эксплуатационные затраты.
Необходимая для работы станка мощность, а следовательно, и мощность, развиваемая электродвигателем, изменяются во время работы станка. Нагрузка электродвигателя может быть охарактеризована нагрузочным графиком (рис. 1), представляющим собой зависимость мощности на валу электродвигателя, его момента или тока от времени. После окончания обработки заготовки останавливают станок, измеряют деталь и меняют заготовку. Затем нагрузочный график снова повторяется (при обработке однотипных деталей).
Для обеспечения нормальной работы при подобной переменной нагрузке электродвигатель должен развивать наибольшую мощность, требуемую в процессе обработки, и не перегреваться свыше нормы при длительной работе по данному нагрузочному графику. Допустимая перегрузка электродвигателей определяется их электрическими свойствами.
Рис. 1. Нагрузочный график при обработке однотипных деталей
При работе двигателя в нем возникают потери энергии (и мощности), что вызывает его нагрев. Часть потребляемой электродвигателем мощности расходуется на нагрев его обмоток, на нагрев магнитопровода от гистерезиса и вихревых токов, на трение в подшипниках и на трение о воздух. Потери на нагрев обмоток, пропорциональные квадрату тока, называют переменными (ΔРпер) . Остальные потери в двигателе от его нагрузки зависят мало и их условно называют постоянными (ΔРпос) .
Допустимый нагрев электродвигателя определяется наименее теплостойкими материалами его конструкции. Таким материалом является изоляция его обмотки.
Для изоляции электрических машин применяют:
• хлопчатобумажные и шелковые ткани, пряжу, бумагу и волокнистые органические материалы, не пропитанные изолирующими составами (класс нагревостойкости У);
• те же материалы, пропитанные (класс А);
• синтетические органические пленки (класс Е);
• материалы из асбеста, слюды, стекловолокна с органическими связующими веществами (класс В);
• те же, но с синтетическими связующими и пропитывающими веществами (класс F);
• те же материалы, но с кремнийорганическими связующими и пропитывающими веществами (класс Н);
• слюду, керамику, стекло, кварц без связующих веществ или с неорганическими связующими составами (класс С).
Изоляции классов У, А, Е, В, F, Н соответственно допускает предельные температуры в 90, 105, 120, 130, 155, 180° С. Предельная температура класса С превышает 180° С и ограничивается свойствами примененных материалов.
При одной и той же нагрузке электродвигателя нагрев его будет неодинаковым при разных температурах окружающей среды. Расчетная температура t0 окружающей среды равна 40° С. При этой температуре определяют значения номинальной мощности электродвигателей. Превышение температуры электродвигателя над температурой окружающей среды называют перегревом :
Расширяется применение синтетических изоляций. В частности, кремнийорганические изоляции обеспечивают высокую надежность электрических машин при эксплуатации в тропических условиях.
Тепло, выделяемое в различных частях электродвигателя, в различной степени влияет на нагрев изоляции. Кроме того, между отдельными частями электродвигателя происходит теплообмен, характер которого изменяется в зависимости от условий нагрузки.
Различный нагрев отдельных частей электродвигателя и теплообмен между ними затрудняет аналитическое исследование процесса. Поэтому для упрощения условно принимают, что электродвигатель представляет собой однородное в тепловом отношении и бесконечно теплопроводное тело. Обычно считают, что тепло, отдаваемое электродвигателем в окружающую среду, пропорционально перегреву. Излучением тепла при этом пренебрегают, так как абсолютные температуры нагрева двигателей невелики. Рассмотрим процесс нагрева электродвигателя при указанных допущениях.
При работе в электродвигателе за время dt выделяется теплота dq. Часть этой теплоты dq1 поглощается массой электродвигателя, вследствие чего повышаются температура t и перегрев τ двигателя. Остальная теплота dq2 выделяется двигателем в окружающую среду. Таким образом, может быть записано равенство
По мере повышения температуры электродвигателя возрастает тепло dq2. При некотором значении перегрева окружающей среде будет отдаваться столько тепла, сколько ее выделяется в электродвигателе; тогда dq = dq2 и dq1 = 0. Температура электродвигателя перестает повышаться, и перегрев достигает установившегося значения τу.
При указанных выше допущениях уравнение может быть записано так:
где Q — тепловая мощность, обусловленная потерями в электродвигателе, Дж/с; А—теплоотдача двигателя, т.е. количество теплоты, выделяемое двигателем в окружающую среду в единицу времени при разности температур двигателя и окружающей среды в 1oС, Дж/с-град; С — теплоемкость двигателя, т.е. количество теплоты, необходимое для повышения температуры двигателя на 1°С, Дж/град.
Разделив переменные в уравнении, имеем
Интегрируем левую часть равенства в пределах от нуля до некоторого текущего значения времени t и правую часть в пределах от некоторого начального перегрева τ0 электродвигателя до текущего значения перегрева τ:
Решая уравнение относительно τ, получим уравнение нагрева электродвигателя :
Обозначим C/A=T и определим размерность этого соотношения:
Рис. 2. Кривые, характеризующие нагрев электродвигателя
Рис. 3. Определение постоянной времени нагрева
Величину Т, имеющую размерность времени, называют постоянной времени нагрева электродвигателя. В соответствии с этим обозначением уравнение нагрева может быть переписано в виде
Как видно из уравнения при получим — установившееся значение перегрева.
При изменении нагрузки электродвигателя изменяется величина потерь, а следовательно, и значение Q. Это влечет за собой изменение величины τу.
На рис. 2 приведены кривые нагрева 1, 2, 3, соответствующие последнему уравнению, для различных значений нагрузки. Когда τу превышает величину допустимого перегрева τн, недопустима продолжительная работа электродвигателя. Как следует из уравнения и графиков (рис. 2), нарастание перегрева носит асимптотический характер.
При подстановке в уравнение значения t = 3T получим значение τ, примерно лишь на 5% меньшее τу. Таким образом, за время t = 3Т процесс нагрева практически можно считать законченным.
Если в произвольной точке с кривой нагрева (рис. 3) провести касательную к кривой нагрева, затем через ту же точку провести вертикаль, то отрезок de асимптоты, заключенный между касательной и вертикалью, в масштабе оси абсцисс равен Т. Если в уравнении принять Q = 0, получим уравнение охлаждения электродвигателя:
Этому уравнению соответствует кривая охлаждения, изображенная на рис.4.
Величина постоянной времени нагрева определяется размерами электродвигателя и формой защиты его от воздействий окружающей среды. У открытых и защищенных электродвигателей малой мощности постоянная времени нагрева равна 20—30 мин. У закрытых электродвигателей большой мощности она доходит до 2—3 ч.
Как было указано выше, изложенная теория нагрева электрических двигателей является приближенной и основана на грубых допущениях. Поэтому кривая нагрева, снятая экспериментально, существенно отличается от теоретической. Если для различных точек опытной кривой нагрева выполнить построение, показанное на рис. 3, то окажется, что значения Т возрастают по мере увеличения времени. Поэтому все расчеты, производимые по уравнению следует рассматривать как приближенные. В этих расчетах целесообразно использовать постоянную Т, определенную графически для начальной точки кривой нагрева. Это значение Т является наименьшим и при его использовании обеспечивается некоторый запас мощности двигателя.
Рис. 4. Кривая охлаждения электродвигателя
Кривая охлаждения, снятая экспериментально, еще более отличается от теоретической, чем кривая нагрева. Постоянная времени охлаждения, соответствующая отключенному двигателю, значительно больше постоянной времени нагрева вследствие уменьшения теплоотдачи при отсутствии вентиляции.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Нагрев и охлаждение электродвигателей
Правильное определение мощности электродвигателей для различных станков, механизмов и машин имеет большое значение. При недостаточной мощности нельзя полностью использовать производственные возможности станка, осуществить намеченный технологический процесс. При недостаточной мощности электродвигатель преждевременно выходит из строя.
Завышение мощности электродвигателя влечет за собой систематическую недогрузку его и вследствие этого неполное использование двигателя, работу его с низким к. п. д. и небольшим коэффициентом мощности (у асинхронных двигателей). Кроме этого при завышенной мощности двигателя возрастают капитальные и эксплуатационные затраты.
Необходимая для работы станка мощность, а следовательно, и мощность, развиваемая электродвигателем, изменяются во время работы станка. Нагрузка электродвигателя может быть охарактеризована нагрузочным графиком (рис. 1), представляющим собой зависимость мощности на валу электродвигателя, его момента или тока от времени. После окончания обработки заготовки останавливают станок, измеряют деталь и меняют заготовку. Затем нагрузочный график снова повторяется (при обработке однотипных деталей).
Для обеспечения нормальной работы при подобной переменной нагрузке электродвигатель должен развивать наибольшую мощность, требуемую в процессе обработки, и не перегреваться свыше нормы при длительной работе по данному нагрузочному графику. Допустимая перегрузка электродвигателей определяется их электрическими свойствами.
Рис. 1. Нагрузочный график при обработке однотипных деталей
При работе двигателя в нем возникают потери энергии (и мощности), что вызывает его нагрев. Часть потребляемой электродвигателем мощности расходуется на нагрев его обмоток, на нагрев магнитопровода от гистерезиса и вихревых токов, на трение в подшипниках и на трение о воздух. Потери на нагрев обмоток, пропорциональные квадрату тока, называют переменными (ΔРпер) . Остальные потери в двигателе от его нагрузки зависят мало и их условно называют постоянными (ΔРпос) .
Допустимый нагрев электродвигателя определяется наименее теплостойкими материалами его конструкции. Таким материалом является изоляция его обмотки.
Для изоляции электрических машин применяют:
• хлопчатобумажные и шелковые ткани, пряжу, бумагу и волокнистые органические материалы, не пропитанные изолирующими составами (класс нагревостойкости У);
• те же материалы, пропитанные (класс А);
• синтетические органические пленки (класс Е);
• материалы из асбеста, слюды, стекловолокна с органическими связующими веществами (класс В);
• те же, но с синтетическими связующими и пропитывающими веществами (класс F);
• те же материалы, но с кремнийорганическими связующими и пропитывающими веществами (класс Н);
• слюду, керамику, стекло, кварц без связующих веществ или с неорганическими связующими составами (класс С).
Изоляции классов У, А, Е, В, F, Н соответственно допускает предельные температуры в 90, 105, 120, 130, 155, 180° С. Предельная температура класса С превышает 180° С и ограничивается свойствами примененных материалов.
При одной и той же нагрузке электродвигателя нагрев его будет неодинаковым при разных температурах окружающей среды. Расчетная температура t0 окружающей среды равна 40° С. При этой температуре определяют значения номинальной мощности электродвигателей. Превышение температуры электродвигателя над температурой окружающей среды называют перегревом :
Расширяется применение синтетических изоляций. В частности, кремнийорганические изоляции обеспечивают высокую надежность электрических машин при эксплуатации в тропических условиях.
Тепло, выделяемое в различных частях электродвигателя, в различной степени влияет на нагрев изоляции. Кроме того, между отдельными частями электродвигателя происходит теплообмен, характер которого изменяется в зависимости от условий нагрузки.
Различный нагрев отдельных частей электродвигателя и теплообмен между ними затрудняет аналитическое исследование процесса. Поэтому для упрощения условно принимают, что электродвигатель представляет собой однородное в тепловом отношении и бесконечно теплопроводное тело. Обычно считают, что тепло, отдаваемое электродвигателем в окружающую среду, пропорционально перегреву. Излучением тепла при этом пренебрегают, так как абсолютные температуры нагрева двигателей невелики. Рассмотрим процесс нагрева электродвигателя при указанных допущениях.
При работе в электродвигателе за время dt выделяется теплота dq. Часть этой теплоты dq1 поглощается массой электродвигателя, вследствие чего повышаются температура t и перегрев τ двигателя. Остальная теплота dq2 выделяется двигателем в окружающую среду. Таким образом, может быть записано равенство
По мере повышения температуры электродвигателя возрастает тепло dq2. При некотором значении перегрева окружающей среде будет отдаваться столько тепла, сколько ее выделяется в электродвигателе; тогда dq = dq2 и dq1 = 0. Температура электродвигателя перестает повышаться, и перегрев достигает установившегося значения τу.
При указанных выше допущениях уравнение может быть записано так:
где Q — тепловая мощность, обусловленная потерями в электродвигателе, Дж/с; А—теплоотдача двигателя, т.е. количество теплоты, выделяемое двигателем в окружающую среду в единицу времени при разности температур двигателя и окружающей среды в 1oС, Дж/с-град; С — теплоемкость двигателя, т.е. количество теплоты, необходимое для повышения температуры двигателя на 1°С, Дж/град.
Разделив переменные в уравнении, имеем
Интегрируем левую часть равенства в пределах от нуля до некоторого текущего значения времени t и правую часть в пределах от некоторого начального перегрева τ0 электродвигателя до текущего значения перегрева τ:
Решая уравнение относительно τ, получим уравнение нагрева электродвигателя :
Обозначим C/A=T и определим размерность этого соотношения:
Рис. 2. Кривые, характеризующие нагрев электродвигателя
Рис. 3. Определение постоянной времени нагрева
Величину Т, имеющую размерность времени, называют постоянной времени нагрева электродвигателя. В соответствии с этим обозначением уравнение нагрева может быть переписано в виде
Как видно из уравнения при получим — установившееся значение перегрева.
При изменении нагрузки электродвигателя изменяется величина потерь, а следовательно, и значение Q. Это влечет за собой изменение величины τу.
На рис. 2 приведены кривые нагрева 1, 2, 3, соответствующие последнему уравнению, для различных значений нагрузки. Когда τу превышает величину допустимого перегрева τн, недопустима продолжительная работа электродвигателя. Как следует из уравнения и графиков (рис. 2), нарастание перегрева носит асимптотический характер.
При подстановке в уравнение значения t = 3T получим значение τ, примерно лишь на 5% меньшее τу. Таким образом, за время t = 3Т процесс нагрева практически можно считать законченным.
Если в произвольной точке с кривой нагрева (рис. 3) провести касательную к кривой нагрева, затем через ту же точку провести вертикаль, то отрезок de асимптоты, заключенный между касательной и вертикалью, в масштабе оси абсцисс равен Т. Если в уравнении принять Q = 0, получим уравнение охлаждения электродвигателя:
Этому уравнению соответствует кривая охлаждения, изображенная на рис.4.
Величина постоянной времени нагрева определяется размерами электродвигателя и формой защиты его от воздействий окружающей среды. У открытых и защищенных электродвигателей малой мощности постоянная времени нагрева равна 20—30 мин. У закрытых электродвигателей большой мощности она доходит до 2—3 ч.
Как было указано выше, изложенная теория нагрева электрических двигателей является приближенной и основана на грубых допущениях. Поэтому кривая нагрева, снятая экспериментально, существенно отличается от теоретической. Если для различных точек опытной кривой нагрева выполнить построение, показанное на рис. 3, то окажется, что значения Т возрастают по мере увеличения времени. Поэтому все расчеты, производимые по уравнению следует рассматривать как приближенные. В этих расчетах целесообразно использовать постоянную Т, определенную графически для начальной точки кривой нагрева. Это значение Т является наименьшим и при его использовании обеспечивается некоторый запас мощности двигателя.
Рис. 4. Кривая охлаждения электродвигателя
Кривая охлаждения, снятая экспериментально, еще более отличается от теоретической, чем кривая нагрева. Постоянная времени охлаждения, соответствующая отключенному двигателю, значительно больше постоянной времени нагрева вследствие уменьшения теплоотдачи при отсутствии вентиляции.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!