Теория электропривода

Нагревание и охлаждение двигателей


Потери энергии реализуются в виде тепла и вызывают нагревание тех частей двигателя, в которых выделяются, т. е. обмоток, коллектора, магнитопровода. Возрастание температуры этих частей благодаря теплопроводности вызывает передачу тепла остальным частям двигателя - идет процесс нагревания сложного неоднородного тела двигателя.

При превышении температурой двигателя температуры окружающей среды начинается процесс теплоотдачи в окружающую среду, интенсивность которого увеличивается пропорционально разности температур. Процесс нагревания заканчивается при температуре двигателя, когда все тепло, выделяющееся в двигателе, отдается в окружающую среду.

Отключение двигателя от сети прекращает тепловыделение в двигателе и наступает процесс постепенного отвода запасенного тепла в окружающую среду - идет процесс охлаждения двигателя, который прекращается после снижения температуры всех егс частей до температуры окружающей среды.

Анализ процессов нагревания и охлаждения существенно осложняется неоднородностью двигателя, концентрацией тепловыделения в его отдельных частях, и тепловой инерцией процессов нагревания, охлаждения и внутренней теплопередачи. Поэтому в инженерной практике используют упрощенную тепловую модель двигателя как нагреваемого тела, которая основана на ряде допущений. Наиболее существенными из них являются рассмотрение двигателя как однородной массы с бесконечно большой внутренней теплопроводностью; предположение пропорциональности теплоотдачи разности температур двигателя и окружающей среды; неучет изменений тепловыделения вследствие изменений сопротивления обмоток в процессах нагревания и охлаждения. С учетом сказанного уравнение теплового баланса двигателя можно записать так:

где А - коэффициент теплоотдачи, Вт/°С; С - теплоемкость двигателя, Дж/°С, t=t°s- t°0 - превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды, °С.

Здесь левая часть равенства - количество энергии, выделяющееся в двигателе за время dt; первый член правой части - количество тепла, отдаваемое за то же время в окружающую среду второй член правой части - часть тепла, за то же время поглощенная массой двигателя и увеличившая температуру двигателя на dt.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -