Modes de fonctionnement des moteurs électriques

Modes de fonctionnement possibles des entraînements électriques Ils se distinguent par une grande variété dans la nature et la durée des cycles, les valeurs de charge, les conditions de refroidissement, le rapport des pertes pendant la période de démarrage et de mouvement fluide, etc., par conséquent, la production de moteurs électriques pour chacun des modes de fonctionnement possibles d'un entraînement électrique n'ont aucune signification pratique.

Sur la base de l'analyse des modes réels, une classe spéciale de modes a été identifiée - les modes nominaux, pour lesquels des moteurs en série ont été conçus et fabriqués.

Les données contenues dans le passeport de la machine électrique se réfèrent à un certain mode nominal et sont appelées les données nominales de la machine électrique. Les fabricants garantissent que lorsque le moteur électrique fonctionne en mode nominal à charge nominale, il est entièrement utilisé thermiquement.

Distinguer les modes de fonctionnement suivants des moteurs sous charge, selon leur durée : long terme, court terme et intermittent.

En mode continu, le moteur tourne sans interruption et la période de fonctionnement est si longue que le moteur se réchauffe jusqu'à la température réglée.

Une charge continue peut être constante ou variable. Dans le premier cas, la température ne change pas, dans le second, elle change avec le changement de charge. Les moteurs de convoyeurs, de scieries, etc. fonctionnent dans ce mode avec une charge légèrement variable, les moteurs de diverses machines à travailler le métal et le bois fonctionnent avec une charge continue variable.

En mode court terme, le moteur n'a pas le temps de se réchauffer à la température réglée, mais pendant la pause, il se refroidit jusqu'à la température ambiante. La durée des travaux à court terme de GOST sur les machines électriques est fixée à 10, 30, 60 et 90 minutes.

En mode intermittent Pendant le fonctionnement, le moteur n'a pas le temps de se réchauffer jusqu'à la température réglée et pendant la pause, il n'a pas le temps de se refroidir jusqu'à la température ambiante. Dans ce mode, le moteur fonctionne avec une alternance continue de périodes de charge et de ralenti, ou des pauses.

En fonctionnement intermittent, le moteur n'a pas le temps de se réchauffer à la température réglée pendant la période de fonctionnement, et pendant la pause, il n'a pas le temps de se refroidir à la température ambiante. Dans ce mode, le moteur fonctionne avec une alternance continue de périodes de charge et de ralenti, ou des pauses.

La durée d'inclusion d'un produit électrique (appareil électrique, équipement électrique) - le rapport du temps passé à l'état allumé d'un produit électrique (produit électrique, équipement électrique) fonctionnant en mode intermittent à la durée du cycle (GOST 18311-80).

Le mode intermittent est caractérisé par la durée relative d'activation PV = [tp / (tp + tо)] 100%, où tp et tо sont le temps de fonctionnement et de pause à la durée du cycle (Tq = Tр + То) pas plus de 10 minutes.

Le mode d'interruption est :

• avec un rapport cyclique PV= 15, 25, 40 et 60% et un temps de cycle de 10 minutes,

• avec démarrages fréquents à rapport cyclique = 15, 25, 40 et 60 % et nombre de démarrages par heure 30, 60, 120 et 240 avec facteur d'inertie 1,2, 1,6, 2,5 et 4,

• avec démarrages et arrêts électriques fréquents à même rapport cyclique nominal, nombre de démarrages et facteur d'inertie,

• alternant avec un temps de cycle de 10 minutes à charge cyclique = 15, 25, 40 et 60%,

• dispersés avec freinage électrique et révolutions fréquentes, dont le nombre par heure est de 30, 60, 120 et 240 avec un facteur d'inertie de 1,2, 1,6, 2,5 et 4.

Modes de fonctionnement des moteurs électriques selon GOST

Le GOST actuel fournit 8 modes nominaux qui, conformément à la classification internationale, ont des symboles S1 - S8.

Service continu S1 - fonctionnement de la machine à charge constante pendant une durée suffisamment longue pour atteindre une température constante de toutes ses pièces.

Fonctionnement continu du moteur électrique S1

Service de courte durée S2 — fonctionnement de la machine à charge constante pendant un temps insuffisant pour que toutes les parties de la machine atteignent la température réglée, suivi d'un arrêt de la machine pendant un temps suffisant pour refroidir la machine à une température ne dépassant pas 2 °C de la température ambiante.

Pour les travaux de courte durée, la durée de la période de travail est de 15, 30, 60, 90 minutes.

Fonctionnement de courte durée du moteur électrique S2

Service intermittent S3 - une séquence de cycles de service identiques, dont chacun comprend le temps de fonctionnement à charge continue pendant lequel la machine n'est pas chauffée à la température définie et le temps de stationnement pendant lequel la machine n'est pas refroidie à la température ambiante.

Dans ce mode, le rapport cyclique est tel que le courant d'appel n'affecte pas significativement l'échauffement. Le temps de cycle est insuffisant pour atteindre l'équilibre thermique et ne dépasse pas 10 minutes. Le mode est caractérisé par la valeur durée d'inclusion en pourcentage :

PV = (TR / (Tð + Tn)) x 100 %

Fonctionnement intermittent du moteur électrique S3

Valeurs normalisées de la durée d'inclusion : 15, 25, 40, 60 % ou valeurs relatives de la durée de la période de travail : 0,15 ; 0,25 ; 0,40 ; 0,60.

Pour le mode S3, les données nominales correspondent uniquement à un certain cycle de service et se réfèrent à la période de service.

Les modes S1 - S3 sont actuellement les principaux, dont les données nominales sont incluses par les usines locales de fabrication de machines électriques dans les catalogues et le passeport de la machine.

Les modes nominaux S4 - S8 ont été introduits pour simplifier ultérieurement la tâche des modes aléatoires équivalents de nominaux, élargissant la portée de ces derniers.

Fonctionnement intermittent avec l'influence des processus de démarrage S4 - une séquence de cycles de service identiques, dont chacun comprend un temps de démarrage suffisamment long pour que les pertes au démarrage affectent la température des pièces de la machine, le temps de fonctionnement à charge constante pendant pendant laquelle la machine ne chauffe pas jusqu'à la température de régime permanent et le temps de stationnement pendant lequel la machine ne se refroidit pas jusqu'à la température ambiante.

Fonctionnement intermittent avec l'influence des processus de démarrage S4 : tn et Tn — temps de démarrage et de temporisation Fonctionnement intermittent avec l'influence des processus de démarrage et de l'arrêt électrique S5 — une séquence de cycles de service identiques, dont chacun comprend un démarrage suffisamment long le temps de fonctionnement à charge constante pendant lequel la machine ne chauffe pas jusqu'à la température de consigne, le temps d'arrêt rapide électrique et le temps de stationnement pendant lesquels la machine ne se refroidit pas jusqu'à la température ambiante. Fonctionnement intermittent avec l'influence des processus de démarrage et de l'arrêt électrique S5

Service intermittent S6 — suite de cycles identiques comportant chacun un temps de fonctionnement à charge constante et un temps de repos, la durée de ces périodes étant telle que la température de la machine n'atteint pas une valeur de régime permanent.

Fonctionnement intermittent S6 : à — ralenti

Fonctionnement intermittent avec l'influence des processus de démarrage et d'arrêt électrique S7 - une séquence de cycles identiques, dont chacun comprend un démarrage suffisamment long, un fonctionnement à charge constante et un arrêt électrique rapide. Le mode ne contient aucune pause.

Fonctionnement intermittent avec influence des processus de démarrage et coupure électrique S7

Service intermittent à vitesse variable par intermittence S8 — une série de cycles identiques, dont chacun comprend le temps de service à charge constante et à vitesse constante, suivi d'une ou plusieurs périodes avec d'autres charges constantes, chacune correspondant à sa propre vitesse (par exemple, ce mode est appliqué lors de la commutation du nombre de paires de pôles d'un moteur asynchrone). Le mode ne contient aucune pause.

Temps de travail intermittent avec vitesse variable par intermittence S8

La prise en compte du mode de fonctionnement est d'une grande importance lors du choix d'un moteur. La puissance moteur indiquée dans les catalogues est pour le mode S1 et les conditions normales de fonctionnement, sauf pour les moteurs à glissement accru.

Si le moteur tourne en mode S2 ou S3, il chauffe moins qu'en mode S1 et permet donc plus de puissance à l'arbre.

Lors du fonctionnement en mode S2, la puissance admissible peut être augmentée de 50 % avec une durée de charge de 10 minutes, de 25 % — avec une durée de charge de 30 minutes et de 10 % — avec une durée de charge de 90 minutes.

Recommandé pour le mode S3 moteurs à glissement élevé.