மின்சார மோட்டார்களின் வெப்பம் மற்றும் குளிர்ச்சி

பல்வேறு உலோக வெட்டு இயந்திரங்கள், வழிமுறைகள் மற்றும் இயந்திரங்களுக்கான மின்சார மோட்டார்களின் சக்தியின் சரியான நிர்ணயம் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. போதுமான சக்தி இல்லாததால், இயந்திரத்தின் உற்பத்தி திறன்களை முழுமையாகப் பயன்படுத்துவது, திட்டமிடப்பட்ட தொழில்நுட்ப செயல்முறையை மேற்கொள்ள இயலாது. மின்சாரம் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால், மின்சார மோட்டார் முன்கூட்டியே தோல்வியடையும்.

மின்சார மோட்டரின் சக்தியை மிகைப்படுத்துவது அதன் முறையான சார்ஜ்ஜிங்கிற்கு வழிவகுக்கிறது, இதன் விளைவாக, மோட்டாரின் முழுமையற்ற பயன்பாடு, குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் ஒரு சிறிய சக்தி காரணி (ஒத்திசைவற்ற மோட்டார்களுக்கு) அதன் செயல்பாடு. மேலும், என்ஜின் சக்தி மிகைப்படுத்தப்பட்டால், மூலதனம் மற்றும் இயக்க செலவுகள் அதிகரிக்கும்.

இயந்திரத்தை இயக்குவதற்குத் தேவையான சக்தியும், அதனால் மின்சார மோட்டாரால் உருவாக்கப்பட்ட சக்தியும் இயந்திரச் செயல்பாட்டின் போது மாறுகிறது. ஒரு மின் மோட்டார் மீது சுமை சுமை வரைபடம் (படம். 1) வகைப்படுத்தப்படும், இது மோட்டார் தண்டு, அதன் முறுக்கு அல்லது தற்போதைய நேரத்தில் இருந்து சக்தி சார்ந்து உள்ளது.பணிப்பகுதியை செயலாக்கிய பிறகு, இயந்திரம் நிறுத்தப்பட்டு, பணிப்பகுதி அளவிடப்பட்டு, பணிப்பகுதி மாற்றப்படுகிறது. ஏற்றுதல் அட்டவணை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது (அதே வகையின் பகுதிகளைச் செயலாக்கும் போது).

அத்தகைய மாறி சுமைகளின் கீழ் இயல்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்ய, மின்சார மோட்டார் செயலாக்கத்தின் போது அதிக தேவையான சக்தியை உருவாக்க வேண்டும் மற்றும் இந்த சுமை அட்டவணைக்கு இணங்க தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் போது அதிக வெப்பமடையக்கூடாது. மின்சார மோட்டார்களின் அனுமதிக்கப்பட்ட சுமை அவற்றின் மின் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

அரிசி. 1. ஒரே வகை பாகங்களை எந்திரம் செய்யும் போது அட்டவணையை ஏற்றவும்

இயந்திரம் இயங்கும் போது, ஆற்றல் (மற்றும் சக்தி) இழப்புகள்அது வெப்பமடையச் செய்கிறது. மின்சார மோட்டாரால் நுகரப்படும் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி அதன் முறுக்குகளை சூடாக்குவதற்கும், காந்த சுற்றுகளை சூடாக்குவதற்கும் செலவிடப்படுகிறது. ஹிஸ்டெரிசிஸ் மற்றும் உராய்வு மற்றும் காற்று உராய்வை சுமந்து செல்லும் சுழல் நீரோட்டங்கள். மின்னோட்டத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் முறுக்குகளின் வெப்ப இழப்புகள் மாறி (ΔРtrans) என்று அழைக்கப்படுகின்றன... மோட்டாரில் மீதமுள்ள இழப்புகள் அதன் சுமையைச் சிறிது சார்ந்துள்ளது மற்றும் வழக்கமாக மாறிலிகள் (ΔРpos) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

மின்சார மோட்டாரின் அனுமதிக்கப்பட்ட வெப்பம் அதன் கட்டுமானத்தின் குறைந்தபட்ச வெப்ப-எதிர்ப்பு பொருட்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த பொருள் அதன் சுருளின் காப்பு ஆகும்.

மின் இயந்திரங்களை இன்சுலேட் செய்ய பின்வரும் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• பருத்தி மற்றும் பட்டு துணிகள், நூல்கள், காகிதம் மற்றும் இன்சுலேடிங் கலவைகள் (வெப்ப எதிர்ப்பு வகுப்பு U) மூலம் செறிவூட்டப்படாத நார்ச்சத்து கரிம பொருட்கள்;

• அதே பொருட்கள், செறிவூட்டப்பட்ட (வகுப்பு A);

• செயற்கை கரிம படங்கள் (வகுப்பு E);

• கரிம பைண்டர்கள் (வகுப்பு B) கொண்ட கல்நார், மைக்கா, கண்ணாடியிழை ஆகியவற்றிலிருந்து பொருட்கள்;

• அதே, ஆனால் செயற்கை பைண்டர்கள் மற்றும் செறிவூட்டும் முகவர்கள் (வகுப்பு F);

• அதே பொருட்கள், ஆனால் சிலிக்கான் பைண்டர்கள் மற்றும் செறிவூட்டும் முகவர்கள் (வகுப்பு H);

• மைக்கா, மட்பாண்டங்கள், கண்ணாடி, குவார்ட்ஸ் பைண்டர்கள் இல்லாமல் அல்லது கனிம பைண்டர்கள் (வகுப்பு C).

காப்பு வகுப்புகள் U, A, E, B, F, H ஆகியவை முறையே அதிகபட்ச வெப்பநிலை 90, 105, 120, 130, 155, 180 ° C வரை அனுமதிக்கின்றன. C வகுப்பின் வரம்பு வெப்பநிலை 180 ° C ஐ மீறுகிறது மற்றும் அதன் பண்புகளால் வரையறுக்கப்படுகிறது பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள்.

மின்சார மோட்டாரில் அதே சுமையுடன், அதன் வெப்பம் வெவ்வேறு சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் சீரற்றதாக இருக்கும். சுற்றுச்சூழலின் வடிவமைப்பு வெப்பநிலை t0 40 ° C ஆகும். இந்த வெப்பநிலையில், மின் மோட்டார்களின் பெயரளவு சக்தி மதிப்புகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கு மேல் மின்சார மோட்டாரின் வெப்பநிலை அதிகரிப்பு வெப்பமடைதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது:

செயற்கை காப்பு பயன்பாடு விரிவடைகிறது. குறிப்பாக, சிலிக்கான் சிலிக்கான் காப்பு வெப்பமண்டல நிலைகளில் செயல்படும் போது மின் இயந்திரங்களின் அதிக நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

இயந்திரத்தின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் உருவாகும் வெப்பம் வெவ்வேறு டிகிரிகளுக்கு காப்பு வெப்பத்தை பாதிக்கிறது. கூடுதலாக, மின்சார மோட்டரின் தனிப்பட்ட பகுதிகளுக்கு இடையில் வெப்ப பரிமாற்றம் நடைபெறுகிறது, அதன் தன்மை சுமை நிலைமைகளைப் பொறுத்து மாறுகிறது.

மின்சார மோட்டரின் தனிப்பட்ட பகுதிகளின் வெவ்வேறு வெப்பம் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே வெப்ப பரிமாற்றம் செயல்முறையின் பகுப்பாய்வு ஆய்வை சிக்கலாக்குகிறது. எனவே, எளிமைக்காக, மின்சார மோட்டார் ஒரு வெப்ப ஒரே மாதிரியான மற்றும் எல்லையற்ற வெப்ப-கடத்தும் உடல் என்று நிபந்தனையுடன் கருதப்படுகிறது. சுற்றுச்சூழலுக்கு மின்சார மோட்டாரால் வெளியிடப்படும் வெப்பம் சூப்பர் ஹீட்டுக்கு விகிதாசாரமாகும் என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது.இந்த வழக்கில், வெப்ப கதிர்வீச்சு புறக்கணிக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் மோட்டார்களின் முழுமையான வெப்ப வெப்பநிலை குறைவாக உள்ளது. கொடுக்கப்பட்ட அனுமானங்களின் கீழ் மின்சார மோட்டாரின் வெப்பமாக்கல் செயல்முறையைக் கவனியுங்கள்.

மின்சார மோட்டாரில் வேலை செய்யும் போது, ​​dt நேரத்தில் வெப்ப dq வெளியிடப்படுகிறது. இந்த வெப்பத்தின் ஒரு பகுதி dq1 மின்சார மோட்டாரின் வெகுஜனத்தால் உறிஞ்சப்படுகிறது, இதன் விளைவாக வெப்பநிலை t மற்றும் மோட்டரின் அதிக வெப்பம் τ அதிகரிக்கிறது. மீதமுள்ள வெப்பம் dq2 இயந்திரத்திலிருந்து சுற்றுச்சூழலுக்கு வெளியிடப்படுகிறது. இவ்வாறு சமத்துவத்தை எழுதலாம்

இயந்திர வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​வெப்பம் dq2 அதிகரிக்கிறது. அதிக வெப்பத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பில், மின்சார மோட்டாரில் வெளியிடப்படும் அளவுக்கு வெப்பம் சுற்றுச்சூழலுக்கு வழங்கப்படும்; பின்னர் dq = dq2 மற்றும் dq1 = 0. மின்சார மோட்டாரின் வெப்பநிலை அதிகரிப்பதை நிறுத்துகிறது மற்றும் அதிக வெப்பம் τу இன் நிலையான மதிப்பை அடைகிறது.

மேலே உள்ள அனுமானங்களின் கீழ், சமன்பாட்டை பின்வருமாறு எழுதலாம்:

இதில் Q என்பது மின்சார மோட்டாரில் ஏற்படும் இழப்புகளால் ஏற்படும் வெப்ப சக்தி, J/s; A - இயந்திரத்திலிருந்து வெப்ப பரிமாற்றம், அதாவது. 1oC, J / s-deg இன் எஞ்சினுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டில் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு சுற்றுச்சூழலுக்கு இயந்திரத்தால் வெளியிடப்படும் வெப்பத்தின் அளவு; C என்பது மோட்டரின் வெப்ப திறன், அதாவது. இயந்திரத்தின் வெப்பநிலையை 1 ° C, J / deg ஆல் அதிகரிக்க தேவையான வெப்ப அளவு.

சமன்பாட்டில் உள்ள மாறிகளைப் பிரிப்பது, நம்மிடம் உள்ளது

சமத்துவத்தின் இடது பக்கத்தை பூஜ்ஜியத்தில் இருந்து நேரத்தின் சில தற்போதைய மதிப்பு வரையிலான வரம்பில் ஒருங்கிணைக்கிறோம் மற்றும் வலது பக்கத்தை மின்சார மோட்டாரின் ஆரம்ப வெப்பமடைதல் τ0 இலிருந்து தற்போதைய அதிக வெப்பம் τ மதிப்பு வரையிலான வரம்பில் ஒருங்கிணைக்கிறோம்:

τ க்கான சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பதன் மூலம், மின்சார மோட்டாரை சூடாக்குவதற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

நாம் C / A = T ஐக் குறிப்போம் மற்றும் இந்த விகிதத்தின் பரிமாணத்தை தீர்மானிப்போம்:

அரிசி. 2. மின்சார மோட்டாரின் வெப்பத்தை வகைப்படுத்தும் வளைவுகள்

அரிசி. 3. வெப்ப நேர மாறிலியை தீர்மானித்தல்

இது அளவு டி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது நேரத்தின் பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது வெப்பமூட்டும் நேரம் நிலையான மின்சார மோட்டார். இந்த குறியீட்டின்படி, வெப்பமூட்டும் சமன்பாட்டை இவ்வாறு மீண்டும் எழுதலாம்

நீங்கள் சமன்பாட்டிலிருந்து பார்க்க முடியும், நாம் பெறும்போது - நிலையான-நிலை சூப்பர்ஹீட் மதிப்பு.

மின்சார மோட்டார் மீது சுமை மாறும்போது, ​​இழப்புகளின் அளவு மாறுகிறது, எனவே Q இன் மதிப்பு. இது τу மதிப்பில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

அத்திப்பழத்தில். வெவ்வேறு சுமை மதிப்புகளுக்கான கடைசி சமன்பாட்டுடன் தொடர்புடைய வெப்ப வளைவுகள் 1, 2, 3 ஐ 2 காட்டுகிறது. τу அனுமதிக்கப்பட்ட அதிக வெப்பம் τn இன் மதிப்பை மீறும் போது, ​​மின்சார மோட்டாரின் தொடர்ச்சியான செயல்பாடு ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது. சமன்பாடு மற்றும் வரைபடங்களில் இருந்து பின்வருமாறு (படம் 2), சூப்பர் ஹீட்டின் அதிகரிப்பு அறிகுறியற்றது.

சமன்பாட்டில் t = 3T மதிப்பை மாற்றும்போது, ​​τ இன் மதிப்பைப் பெறுகிறோம், அது τy ஐ விட தோராயமாக 5% குறைவாக இருக்கும். எனவே, t = 3T நேரத்தில், வெப்ப செயல்முறை நடைமுறையில் முழுமையானதாக கருதப்படலாம்.

வெப்பமூட்டும் வளைவுடன் (படம் 3) எந்தப் புள்ளியிலும் நீங்கள் வெப்பமூட்டும் வளைவுக்கு ஒரு தொடுகோடு வரைந்தால், அதே புள்ளியில் ஒரு செங்குத்து வரையவும், பின்னர் அசிம்ப்டோட்டின் பிரிவு de, தொடுகோடு மற்றும் செங்குத்து இடையே, அளவில் மூடப்பட்டிருக்கும். abscissa அச்சின் T க்கு சமம். சமன்பாட்டில் Q = 0 ஐ எடுத்துக் கொண்டால், நாம் மோட்டார் குளிரூட்டும் சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள குளிரூட்டும் வளைவு. 4, இந்த சமன்பாட்டிற்கு ஒத்திருக்கிறது.

வெப்பத்தின் நேர மாறிலி மின்சார மோட்டரின் அளவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களுக்கு எதிராக அதன் பாதுகாப்பின் வடிவத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. திறந்த மற்றும் பாதுகாக்கப்பட்ட குறைந்த சக்தி மின்சார மோட்டார்கள், வெப்ப நேரம் 20-30 நிமிடங்கள் ஆகும். மூடிய உயர் சக்தி மின் மோட்டார்கள், அது 2-3 மணி நேரம் அடையும்.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மின்சார மோட்டார் வெப்பமாக்கலின் கூறப்பட்ட கோட்பாடு தோராயமானது மற்றும் தோராயமான அனுமானங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது. எனவே, சோதனை ரீதியாக அளவிடப்பட்ட வெப்பமூட்டும் வளைவு கோட்பாட்டு ஒன்றிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது. சோதனை வெப்பமூட்டும் வளைவின் வெவ்வேறு புள்ளிகளுக்கு, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள கட்டுமானம். 3, T இன் மதிப்புகள் அதிகரிக்கும் நேரத்துடன் அதிகரிக்கும் என்று மாறிவிடும். எனவே, சமன்பாட்டின் படி செய்யப்பட்ட அனைத்து கணக்கீடுகளும் தோராயமாக கருதப்பட வேண்டும். இந்தக் கணக்கீடுகளில், வெப்ப வளைவின் தொடக்கப் புள்ளிக்கு வரைபடமாக நிர்ணயிக்கப்பட்ட நிலையான T ஐப் பயன்படுத்துவது நல்லது. T இன் இந்த மதிப்பு மிகச் சிறியது மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​இயந்திர சக்தியின் ஒரு குறிப்பிட்ட விளிம்பை வழங்குகிறது.

அரிசி. 4. எஞ்சின் குளிரூட்டும் வளைவு

சோதனை ரீதியாக அளவிடப்பட்ட குளிரூட்டும் வளைவு வெப்ப வளைவை விட தத்துவார்த்த வளைவிலிருந்து வேறுபடுகிறது. காற்றோட்டம் இல்லாத நிலையில் வெப்பப் பரிமாற்றம் குறைவதால், என்ஜின் அணைக்கப்படும் குளிரூட்டும் நேர மாறிலி வெப்ப நேர மாறிலியை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது.