Проведенный численный анализ некоторых результатов расчетов показал следующее.
При КЗ с холодного состояния в двигателе B100L4 за t0=5 c обмотка статора нагревается: пазовая часть на +Ди1,2=28 °C; лобовая - на +Ди3=32 °C; скорость нарастания температуры Ди1,2/ Дt=+5,6(C°/c), Ди3/ Дt=+6,4(C°/c). Скорость остывания обмотки статора Ди1,2/ Дt=-0,6(°С/с) (за время t0=5...10 с) и дальше уменьшается до Ди1,2/ Дt=-0,08 (°С/с) (при t0=300 с). В это время корпус нагревается. Со скоростью от Ди6,7/Дt?+0,18 (°С/с) за время до 10 с и до +0,036 (°С/с) при t=150...200 с. За время остывания t0=230...240 с (?4 мин.) температура обмотки, сердечника статора и корпуса выравнивается и составляет и?6,5 °C, то есть составляет 0,23 Д и1max; в дальнейшем температура корпуса снижается.
При КЗ с холодного состояния в двигателе B250М4 за tКЗ=10 с обмотка статора нагревается: пазовые части на +Ди1,2=40,6 °С; лобовая - +Ди3=43,4 °С; скорость нарастания температуры Ди1,2/ Дt=+4,06(°С/c), Ди3/ Дt=+4,3(°С/c). За время остывания при t0=300 c температура корпуса возрастает и становится равной температуре обмотки статора и6,7?и1,2=5,8 °, то есть составляет 0,14Ди1max, а в дальнейшем снижается.
За tКЗ=10 с пусковая обмотка ротора нагревается на Ди1/Дt=32 °C, Д и1/Дt=+3,2(°C/c). Далее происходит резкое снижение температуры и за время остывания t0=10 с температура частей обмотки в пазах и зубцов выравнивается и1=и2=и3=и5=и6=15 °C.
При КЗ с нагретого состояния в B250М4 за tКЗ=10 с пазовые части обмотки статора нагреваются от начального значения и1,2,3=78,8 °C до и1,2 max=118 °C, а лобовые - до и3=126 °C; скорость нарастания температуры Ди1,2/Дt=+3,8 °C, Ди3/Дt=+4,7 °C. За время остывания t0=300 с превышение температуры корпуса становится равным превышению температуры обмотки и6,7?и1,2=65,5 °C
За tКЗ=10 с пусковая обмотка ротора В250М4 нагревается от начального значения и10=78 °C до и1=104 °C, Д и1/Дt=+2,6(°C/c). За время остывания t0=5 c превышение температуры различных частей обмотки становится одинаковым между собой и1=и2=и3=и4=88 °C при t0=35 c превышение температуры вала и8=44 °C; при t0=200 c превышение температуры обмотки и сердечника ротора одинаковы и1=и2=и6=и7=73 °C, а вал имеет и8=61 °C.
Сравнение полученных результатов расчетов с экспериментальными данными [1, 2] показало, что в режиме КЗ отклонения можно оценить как и в работе [2], т.е. не более 10 %; во время паузы конечные приросты температуры наружной поверхности имеют практически такие же значения, а темп роста температуры несколько ниже, т.е. максимальная температура корпуса достигнута через 20...25 мин.
Выводы
Составленные математические модели и проведенные расчеты показали возможность определения теплового состояния взрывозащищенных АД в режиме КЗ и после них расчетно-теоретическим методом без длительных экспериментальных исследований.
Список литературы
1. Гескин А.И., Бурковский А.Н., Власенко Н.П., Снопик Л.Ф. О расширении области применения взрывозащищенных асинхронных двигателей во взрывоопасных средах // Промышленная энергетика. - 1986.- №6. - С. 19-22.
2. Бурковский А.Н. Расчет нагрева обмоток взрывозащищенных асинхронных двигателей в режиме короткого замыкания // Взрывозащищенное электрооборудование: Сб. науч. тр. УкрНИИВЭ.-Донецк,1997.- С.164-172.