Преобразование электрической энергии в механическую, осуществляемое электрическими двигателями, неизбежно сопровождается потерями энергии в виде тепла. Эти потери возникают в обмотках и сердечниках двигателя и приводят к его нагреву.
При увеличении нагрузки на двигатель мощностные потери и количество выделяемого тепла также возрастают. Это может представлять определенные проблемы для двигателей, использующих органические изоляционные материалы, такие как шелк, бумага, лаки, пряжа, пластмасса и др.
Эти материалы выдерживают нагрев только до 100°C (373 K), и при превышении этой температуры они разрушаются, что негативно сказывается на сроке службы двигателя.
Точный расчет тепловых процессов, происходящих внутри двигателя, является сложной задачей из-за его комплексной структуры.
Поэтому в общих чертах при рассмотрении вопросов нагрева и охлаждения двигателей мы принимаем их как однородные тела и считаем, что количество выделяемого тепла пропорционально разнице температур между двигателем и окружающей средой.
При проведении тепловых расчетов для электрических двигателей стандартно принимается температура окружающей среды равной 35°C (308 K). Таким образом, номинальная мощность двигателя, указанная в его технической документации, рассчитана для работы при этой температуре окружающей среды.
Из вышеизложенного следует, что степень использования двигателя и его допустимая нагрузка на валу определяются температурой, до которой может нагреваться изоляция.
При выборе двигателя необходимо учитывать его номинальную мощность таким образом, чтобы при работе с заданной нагрузкой он нагревался до максимально допустимой температуры и соответствовал требованиям по вентиляции.
Существуют различные типы двигателей в зависимости от способа охлаждения:
-
Двигатели с естественной вентиляцией не имеют специальных устройств для охлаждения и обеспечиваются естественным конвекционным потоком воздуха.
-
Самовентилирующиеся двигатели оснащены вентилятором, который установлен на валу и обеспечивает охлаждение двигателя. В современных закрытых двигателях вентилятор устанавливается снаружи и обдувает внешнюю ребристую поверхность двигателя. Такие двигатели называются обдуваемыми. Интенсивность охлаждения зависит от скорости вращения двигателя и снижается при уменьшении скорости вращения.
-
Двигатели с принудительной вентиляцией оснащены специальным вентилятором, который обеспечивает интенсивное и эффективное охлаждение.
Понимание процессов нагрева и охлаждения электрических двигателей является важным для обеспечения их надежной и эффективной работы.
Выбор правильного типа двигателя, учет тепловых потерь и обеспечение должной вентиляции позволят достичь оптимальной производительности и длительного срока службы двигателя.
Как сделать так, чтобы двигатель не перегревался?
Чтобы предотвратить перегрев электрического двигателя, можно принять несколько мер:
-
Убедитесь, что выбранный вами двигатель выбран правильно по мощности. Перегрузка может привести к избыточному нагреву двигателя.
-
Убедитесь, что двигатель имеет соответствующую систему охлаждения, включая вентиляторы или радиаторы, которые помогут эффективно отводить тепло.
-
Разместите двигатель в месте с хорошей циркуляцией воздуха, чтобы обеспечить его охлаждение. Избегайте загромождения и ограничений потока воздуха вокруг двигателя.
-
Регулярно проверяйте и обслуживайте двигатель в соответствии с рекомендациями производителя. Это включает очистку от пыли и грязи, замену фильтров и смазку подшипников, чтобы обеспечить оптимальную работу и охлаждение.
-
Предотвращайте работу двигателя при длительных периодах максимальной нагрузки. Если двигатель работает на пределе своих возможностей в течение продолжительного времени, это может привести к его перегреву.
Следуя этим рекомендациям, вы можете уменьшить риск перегрева электрического двигателя и обеспечить его безопасную и эффективную работу.
Смотрите дальше: Причины неисправностей асинхронных двигателей и методы их устранения
Яков Кузнецов
