Az üzemtípusok hatása a teljesítmény szerinti kiválasztásra

A villamos forgógépek általános előírásait és vizsgálatát tartalmazó MSZ 152 szabvány, meghatározza az üzemtípusokat.
Állandó üzem (jele: S1): a gép állandó terheléssel legalább addig működik, amíg a villanymotor melegedése eléri a hőegyensúlyt. Névleges teljesítményű terhelés esetén a gép melegedése nem haladja meg a szigetelési osztályára megengedett értéket.
Az alábbi ábra az állandó üzem terhelési és melegedési időfüggvényeit mutatja. Az ábrán P_2névl a névleges leadott teljesítmény, θ_max a megengedett hőmérséklet, θ_k a környezeti hőmérséklet és t_b a bekapcsolás időpontja.
A hőegyensúly több órás üzemidő alatt jön létre.

Rövid ideig tartó üzem (jele S2): a villanymotor állandó terheléssel működik, de az üzemidő olyan rövid, hogy a villanymotor nem éri el a hőegyensúlyt. Ezt követően a gép kikapcsolt állapotban van legalább annyi ideig, hogy lehűlhessen a környezeti hőmérsékletre. (Az ábra jelölései megegyeznek a 6.1. ábráéval, tk a kikapcsolás időpontja.)

A rövid ideig tartó üzem jelleggörbéi az alábbi ábrán láthatók.

A szabvány által előnyben részesített rövid üzemidők: 10, 30, 60 és 90 perc.

Könnyű belátni, hogy ha egy állandó üzemre méretezett gépet a névleges teljesítményen rövid ideig üzemeltetnek, a melegedése alatta marad a megengedett hőmérsékletnek. Ebből következik, hogy a melegedés megengedett értékét a névlegesnél nagyobb terhelésen éri el. Így lehetővé válik, hogy a rövid ideig tartó üzem nagyobb teljesítményigényét egy kisebb teljesítményű, állandó üzemű gép szolgáltassa.

A villanymotor megrendelésekor meg kell adni a rövid idejű üzem jellemzőit: a teljesítményigényt, az üzemidőt és az üzemszünet idejét. Ennek alapján a gyártó meghatározza az állandó üzemre vonatkozó névleges teljesítményt.

Ez a megoldás gazdaságos, mert kisebb méretű és tömegű, ebből következően olcsóbb villanymotorral oldható meg a feladat, a villanymotor túlmelegedése nélkül (fenti ábra).

A rövid idejű üzemre készült villanymotor adattábláján feltüntetik az erre vonatkozó jelzést. Pl. egy 60 perc üzemidejű villanymotor jelzése: S2 60 min.

Szakaszos üzem (jele: S3): azonos teljesítményű, azonos időtartamú, ismétlődő terhelési szakaszokból áll, a ciklusok között kikapcsolt időszakokkal. Az üzemszünetek alatt a villanymotor hőmérséklete nem csökken le az előző ciklus végének hőfokára. A szakaszos üzem időfüggvényeit az alábbi ábra mutatja. (a t_c a ciklusidő, t_t a terhelés időtartama és t_sz az üzemszünet ideje.)

A szakaszos üzemet az ún. bekapcsolási idővel jellemzik (jele t_bi):

Az MSZ 152 szabvány szerinti bekapcsolási idők: 15%, 25%, 40% és 60%.

Pl. a 40% bekapcsolási idő azt jelenti, hogy 10 perces ciklusidőből 4 percig üzemel teljes terheléssel, majd 6 percig áll a villanymotor.

Könnyű belátni, hogy ha állandó üzemre tervezett villanymotort szakaszos üzemben működtetnek névleges terheléssel, akkor a gép a megengedettnél kevésbé melegszik, mert az üzemszünetekben lehűl. Így – a rövid ideig tartó üzemhez hasonlóan – egy kisebb teljesítményű, állandó üzemű gép is megfelelő.

Szakaszos üzemű gép rendelésénél meg kell adni a teljesítményigényt és a terhelés időbeni lefolyását.

A villanymotorok adattábláján a szakaszos üzem jelzését is feltüntetik. Pl. egy 40% bekapcsolási idejű villanymotor jelzése: S3 40%.

A villamosgépgyártók meghatározott célokra (pl. daruk, felvonók, mozdonyok), szakaszos üzemű villanymotorokat is terveznek, amelyek katalógusaikban megtalálhatók.

Az MSZ 152 szabvány további üzemtípusokat (S4, S5, S6, S7 és S8) is értelmez.

A teljesítmény szerinti kiválasztást befolyásoló egyéb tényezők

Óránkénti indítások száma. Ha a villanymotor gyakori indítással üzemel, akkor az indításkor fellépő túláram jelentősen megnövelheti a gép melegedését. Ezért a villanymotorok rendelésénél meg kell adni az óránkénti indítások számát. Ez különösen a direkt indítású kalickás villanymotoroknál lényeges.

A gyakori indítás nagyobb teljesítményű villanymotort igényel a többletmelegedés kompenzálására.

Magas környezeti hőmérséklet. A villanymotorokat max. 40 °C kömyezeti hőmérsékletre tervezik. Amennyiben ennél tartósan magasabb hőmérsékleten üzemel a gép, akkor a hűtése romlik, ezért csak kisebb teljesítménnyel vehető igénybe. Ebből következik, hogy egy adott teljesítményt magasabb kömyezeti hőmérsékleten csak egy nagyobb névleges teljesítményű villanymotor képes túlmelegedés nélkül leadni.

A villanymotor rendelésekor meg kell adni a normálistól eltérő nagyobb hőmérsékletet.

Tengerszint feletti magasság. Ha az üzemelés helye az 1000 m tengerszint feletti magasságot meghaladja, a villanymotor hűtése a levegő ritkulása következtében romlik. Így a villanymotor a névlegesnél csak kisebb teljesítménnyel terhelhető.

Ilyen esetben a gép rendelésekor meg kell adni az üzemelés tengerszint feletti magasságát.”

Megosztom!