Постоянная времени нагрева

Физический смысл постоянной времени нагрева - это время в течение которого ЭД успевает нагреться от температуры окружающей среды, т.е. от , до при условии отсутствия теплоотдачи в окружающую среду. Докажем это.

Если мы в уравнении (103) условно примем , то

(107)

Уравнение (107) решим относительно времени. за которое при этих условиях двигатель нагреется от до .

Учитывая, что получим, что .

Таким образом доказали, что физический смысл постоянной времени нагрева соответствует записанному определению нагреву. Для определения постоянной времени нагрева можно использовать решение уравнения теплового баланса в виде:

(108)

Примем в уравнении (108) , тогда:

Поэтому для определения постоянной времени нагрева необходимо экспериментально, построить график .

Рис.81 График зависимости температуры от времени нагрева.

Однако на практике значительно чаще приходиться иметь дело с другими постановками задачи. Для того чтобы построить кривую нагрева, необходимо знать постоянную времени нагрева. Как уже было сказано теплоотдача двигателя. пропорциональна площади его поверхности т.е. 2-й степени габаритов двигателя, а теплоёмкость пропорциональна объему двигателя, т.е. 3-й степени габаритов 1-й степени габаритов двигателя и определение номинальной мощности двигателя малой мощности (до 100кВт) открытого исполнения постоянной времени нагрева находиться в пределах 1 минуты 1 часа. У двигателей большой мощности закрытого исполнения постоянная времени нагрева может соответствовать нескольким часам, примерная номограмма зависимости при показана на рис.82.

Рис.82 Номограмма зависимости постоянной времени нагрева от функции мощности.

Необходимо отметить также, что длительность переходного режима при изменении температуры двигателя зависит от нагрузки на валу двигателя ( - механической мощности), чем больше нагрузка, тем двигатель нагревается быстрее. Однако при этом будет изменяться величина установившейся температуры. Зависимость от нагрузки на валу можно просмотреть с помощью тепловых диаграмм одного и того же двигателя при различной величине механической нагрузки на его валу.

Рис.83 Тепловые диаграммы двигателя при различных нагрузках на его валу.