|
7.4. ELEKTR DVIGATELDAGI ISSIQLIK
JARAYONLARI
Elektr mashina issiqlik ajratib chiqarishi nuqtayi nazaridan murakkab obyekt hisoblanadi. Issiqlik energiyasi chulg‘amlarda va po‘lat o‘zaklarda ajralib chiqadi, chulg‘amlar hamda o‘zak orasidagi issiqlik almashuvi elektr izolyatsiya qatlami orqali amalga oshadi. Bu qatlam shu bilan birga issiqlikni ham izolyatsiyalaydi.
Dvigatel quvvatini tanlashda issiqlik jarayonlarini tahlil etish zaruriyati bo‘lmaganligi uchun muhandislik hisobini soddalashtirish maqsadida dvigatelni issiqlik jihatidan bir jinsli jism deb qaraladi. Shunday qilib, barcha ichki issiqlik jarayonlari hisobga olinmaydi. Dvigatel bir jinsli jism sifatida issiqlik sig‘imiga va issiqlik chiqarish qobiliyatiga egadir. Bu holda issiqlikning muvozanat tenglamasi quyidagi ko‘rinishda yoziladi:
Qdt = Cd t + A t dt, (7.29)
bu yerda: Q — issiqlik sarfi, J/s; C — dvigatel isiqlik sig‘imi J/K; A — issiqlik chiqarish koeffitsiyenti, J/(C•K); t — dvigatel harorati Jd ni J0 atrof-muhit haroratidan ortishi yoki boshqacha aytganda qizib ketishi, t = Jd- J0.
(7.29) tenglamada issiqlikning tarqalishi (yoyilishi) t ga proporsional, deb qaraladi.
Dvigatelni tanlash masalasini yengillashtirish maqsadida atrof-muhit haroratini +40°C ga teng deb olinadi. Bu ayniqsa, O‘rta Osiyo mintaqasiga juda mos keladi. Shunga muvofiq turli izolyatsiya klasslari uchun qizish chegarasi o‘rnatilgan.
279
Agar dvigatel atrof-muhit harorati +40°C dan farqli haroratda uzoq
vaqt ishlashga mo‘ljallangan bo‘lsa, u holda uning quvvatini qayta
hisoblash lozim. Haqiqiy harorat J0 da sarflar o‘zgarganda uning
izolyatsiyasining harorati mumkin bo‘lgan qiymatga yaqin qiymatda
olinadi, ya’ni J Ј Jm-b, bu yerda: Jm-b — mumkin bo‘lgan harorat.
Bunda taklif etiladigan tok bo‘yicha yuklanish koeffitsiyenti
quyidagicha aniqlanadi:
t.b
1 0 ( 1),
± DJ
J
c= g+
(7.30)
bu yerda: DJ — hisobiy haroratning (+40°C deb qabul qilingan) atrof
muhit haroratidan og‘ishi.
O‘zgaruvchilarni ajratib (7.29) tenglamani quyidagi ko‘rinishda
yozish mumkin:
dt = Cdt/(Q - At), (7.31)
bu ifodani integrallab, t = -C/A•ln(Q -At) + K ni olamiz. Integrallash
doimiysini t = 0 bo‘lganda t = tbosh boshlang‘ich shartidan aniqlash
mumkin. Bu holda t = C/A•ln(Q -Atbosh)+ K ni olamiz. Shunga mos
ravishda:
C Q A
A Q A
t ln bosh .
t
t
=
(7.32)
Shunday qilib, dvigatel haroratining atrof-muhit haroratidan ortishi
quyidagi ifodaga asosan o‘zgaradi:
280
t = tt(1-e-t/Tt) + tbosh•e-t/Tt, (7.33)
bu yerda: tt = Q/A — turg‘un harorat, °C; Tt = C/A — dvigatelning issiqlik doimiysi, s.
Demak, harorat eksponensial qonuniyat bilan o‘zgarar ekan, (7.33) formula harorat, tt, issiqlik berish koeffitsiyenti A va dvigatelda ajralib chiqayotgan isroflarga bog‘liq. Issiqlik berish koeffitsiyentining qiymati dvigatel qancha tez sovisa, shuncha katta bo‘ladi. Shuning uchun dvigatel o‘qiga ventilyator o‘rnatiladi yoki dvigatel korpusi qirrali qilib ishlanadi. Bir xildagi issiqlik berish koeffitsiyentini ta’minlash uchun yopiq dvigatel ochiq dvigatelga nisbatan kattaroq o‘lchamlarga ega bo‘ladi.
Issiqlik doimiyligi oddiy mashinalar uchun katta qiymatga, ya’ni bir necha minutdan bir necha soatlargacha yetadi.
Mashina quvvati va gabarit o‘lchamlari ortishi bilan vaqt doimiysi ham ortib boradi. Haqiqatda mashina issiqlik sig‘imi uning hajmiga, ya’ni l3 ga proporsional, issiqlik berish koeffitsiyenti esa yuzasi l2 ga proporsionaldir. Shunday qilib, vaqt doimiysi mashinaning chiziqli o‘lchamlariga bog‘liq ekan:
Tt = C/A ~ l3/l2 = l. (7.34)
Olingan tenglikka ko‘ra bir xil quvvatda mashinaning qizish doimiyligi uning o‘lchamlariga bog‘liq ekanligini ko‘rish mumkin. Demak, qizish doimiyligi dvigatelni shamollatish shartlariga bog‘liq
281
ekan. O‘z-o‘zini shamollatadigan mashinalarda bu doimiylik kichik, yopiq mashinalarda esa katta qiymatga ega bo‘ladi.
Sanoat yuritmalarida dvigatel to‘g‘ri yuklanganini aniqlashda oddiy usullardan foydalaniladi. Bunda uchta asosiy rejim — davomli, qisqa va qaytalanuvchi qisqa rejimlar ko‘rib chiqiladi.
Davomli ishlash rejimida elektr dvigatelning barcha qismlari o‘rnatilgan haroratgacha qizib ulguradi (7.2- rasm).
Dvigatel ish intervali uzoq davom etgan pauzadan iborat bo‘lgan qisqa ishlash rejimida ishlayotgan vaqtda o‘rnatilgan haroratga yetib ulgurmaydi, pauza vaqtida esa to‘la sovishga ulguradi (7.2- rasm, b).
Qaytar-qisqa ishlash rejimida esa dvigatel ishlash intervalida o‘rnatilgan haroratga yetmaydi, pauzada (ishlamayotganda) esa to‘la sovib ulgurmaydi (7.2-rasm, b).
7.2- rasm. Elektr yuritmaning yuklama diagrammalari va dvigatel harorati o‘zgarishining egri chiziqlari: a — davomli; b — qisqa; d — qaytar-qisqa ishlash rejimlarida.
Qaytar-qisqa vaqt ishlash rejimi nisbiy ulanish davomiyligi (PV) bilan tavsiflanadi va u quyidagicha aniqlanadi:
e = a/(a + b), (7.35)
bu yerda: a va b — ish intervali va pauzaning davomiyligi.
282
Odatda, e foizlarda ifodalanadi va 15, 25, 40, 60% ga teng bo‘ladi. Bitta siklning davomiyligi, ya’ni ts = a + b, 10 minutdan ortmasligi kerak.
Uchala rejim uchun yuklanish diagrammasi 7.2- rasmda keltirilgan.
Shuni aytish lozimki, davlat standarti tomonidan sakkizta S1ѐS8 rejimi tasdiqlangan bo‘lib, 7.2- rasmdagi rejimlar S1, S2, S3 rejimlari deb belgilanadi.
Qaytar-qisqa vaqt ishlash rejimi uchun qo‘shimcha ko‘rinishlar belgilangan. S4—S5 rejimlari tez-tez ishga tushirish va o‘chirish bilan tavsiflanadi. Ular dvi
7.3- rasm. Nominal rejimlar S4 va S5 uchun yuklama diagrammalari.
gatelning qizishiga katta ta’sir ko‘rsatadi, S5 rejimida elektr tormozlash, S4 rejimida esa mexanik tormozlash amalga oshiriladi (7.3- rasm).
Do'stlaringiz bilan baham: |
