థర్మల్ పరిస్థితులు మరియు రేటింగ్ ఇంజిన్ పవర్
ఎలక్ట్రిక్ మోటారు నడుస్తున్నప్పుడు, వినియోగించే విద్యుత్ శక్తిలో ఏ భాగాన్ని వృధా చేస్తుందో కవర్ చేయడానికి అది కోల్పోతుంది. మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లో మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మారినప్పుడు ఉక్కులో వైండింగ్ల క్రియాశీల నిరోధకతలో నష్టాలు సంభవిస్తాయి, అలాగే బేరింగ్లలో ఘర్షణ మరియు గాలికి వ్యతిరేకంగా యంత్రం యొక్క భ్రమణ భాగాల ఘర్షణ కారణంగా యాంత్రిక నష్టాలు సంభవిస్తాయి. ముగింపులో, అన్ని కోల్పోయిన శక్తి ఉష్ణ శక్తిగా మార్చబడుతుంది, ఇది ఇంజిన్ను వేడి చేయడానికి మరియు పర్యావరణంలోకి వెదజల్లడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇంజిన్ నష్టాలు స్థిరంగా మరియు మారుతూ ఉంటాయి. స్థిరాంకాలలో కరెంట్ స్థిరంగా ఉండే వైండింగ్లలో ఉక్కు నష్టాలు మరియు యాంత్రిక నష్టాలు మరియు మోటారు వైండింగ్లలో వేరియబుల్ నష్టాలు ఉంటాయి.
స్విచ్ ఆన్ చేసిన తర్వాత ప్రారంభ కాలంలో, ఇంజిన్లో విడుదలయ్యే చాలా వేడి దాని ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి వెళుతుంది మరియు తక్కువ పర్యావరణానికి వెళుతుంది. అప్పుడు, ఇంజిన్ ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, మరింత ఎక్కువ వేడి పర్యావరణానికి బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి అంతా అంతరిక్షంలోకి వెదజల్లినప్పుడు ఒక పాయింట్ వస్తుంది.అప్పుడు థర్మల్ సమతుల్యత ఏర్పడుతుంది మరియు ఇంజిన్ ఉష్ణోగ్రత ఆగిపోతుంది. ఈ ఇంజిన్ వేడెక్కడం ఉష్ణోగ్రతను స్థిరమైన స్థితి అంటారు. ఇంజిన్ లోడ్ మారకపోతే స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉంటుంది.
1 సెకనులో ఇంజిన్లో విడుదలయ్యే వేడి Q మొత్తాన్ని ఫార్ములా ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు
ఇక్కడ η- ఇంజిన్ సామర్థ్యం; P2 అనేది మోటార్ షాఫ్ట్ పవర్.
ఇంజిన్పై ఎక్కువ లోడ్ ఉంటే, దానిలో ఎక్కువ వేడి ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు దాని స్థిర ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువ అని సూత్రం నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది.
ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు యొక్క ఆపరేషన్తో అనుభవం వారి పనిచేయకపోవటానికి ప్రధాన కారణం వైండింగ్ యొక్క వేడెక్కడం అని చూపిస్తుంది. ఇన్సులేషన్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత అనుమతించదగిన విలువను మించనంత కాలం, ఇన్సులేషన్ యొక్క థర్మల్ దుస్తులు చాలా నెమ్మదిగా పేరుకుపోతాయి. కానీ ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో, ఇన్సులేషన్ దుస్తులు తీవ్రంగా పెరుగుతుంది. ప్రతి 8 ° C కోసం ఇన్సులేషన్ వేడెక్కడం దాని జీవితాన్ని సగానికి తగ్గిస్తుందని ఆచరణాత్మకంగా నమ్ముతారు. కాబట్టి, రేట్ చేయబడిన లోడ్ మరియు 105 ° C వరకు వేడి చేసే ఉష్ణోగ్రత వద్ద వైండింగ్ల కాటన్ ఇన్సులేషన్ ఉన్న మోటారు సుమారు 15 సంవత్సరాలు పని చేస్తుంది, ఓవర్లోడ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత 145 ° C కి పెరిగినప్పుడు, మోటారు 1.5 నెలల తర్వాత విఫలమవుతుంది.
GOST ప్రకారం, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో ఉపయోగించే ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలు ఉష్ణ నిరోధకత పరంగా ఏడు తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత సెట్ చేయబడింది (టేబుల్ 1).
హీట్ రెసిస్టెన్స్ క్లాస్ Y కోసం పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే (USSR + 35 ° C అంగీకరించబడుతుంది) మోటారు మూసివేసే ఉష్ణోగ్రత యొక్క అనుమతించదగిన అదనపు ఉష్ణోగ్రత 55 ° C, క్లాస్ A - 70 ° C, తరగతి B కోసం - 95 ° C. , తరగతి I కోసం - 145 ° C, 155 ° C కంటే ఎక్కువ తరగతి G కోసం.ఇచ్చిన ఇంజిన్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల దాని లోడ్ మరియు ఆపరేటింగ్ మోడ్ యొక్క పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 35 ° C కంటే తక్కువ పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద, మోటారు దాని రేట్ శక్తి కంటే ఎక్కువగా లోడ్ చేయబడుతుంది, అయితే ఇన్సులేషన్ యొక్క తాపన ఉష్ణోగ్రత అనుమతించదగిన పరిమితులను మించదు.
మెటీరియల్ లక్షణం హీట్ రెసిస్టెన్స్ క్లాస్ గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత, ° C నాన్-ప్రిగ్నేట్ కాటన్ ఫ్యాబ్రిక్స్, నూలులు, కాగితం మరియు సెల్యులోజ్ మరియు సిల్క్ యొక్క పీచు పదార్థాలు Y 90 అదే పదార్థాలు, కానీ బైండర్లతో కలిపిన A 105 కొన్ని సింథటిక్ ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్లు E 120 మైకా, ఆస్బెస్టాస్ మరియు పదార్థాలు సేంద్రీయ బైండర్లు కలిగిన ఫైబర్గ్లాస్ V 130 సింథటిక్ బైండర్లు మరియు ఇంప్రెగ్నేటింగ్ ఏజెంట్లతో కలిపి అదే పదార్థాలు F 155 అదే పదార్థాలు కానీ సిలికాన్, ఆర్గానిక్ బైండర్లు మరియు ఇంప్రెగ్నేటింగ్ సమ్మేళనాలతో కలిపి H 180 మైకా, సిరామిక్ పదార్థాలు, గాజు, క్వార్ట్జ్, ఆస్బెస్టాస్, బైండర్లు లేకుండా ఉపయోగించబడతాయి. లేదా అకర్బన బైండర్లు G 180 కంటే ఎక్కువ
ఇంజిన్ నడుస్తున్నప్పుడు వెదజల్లబడే వేడి B యొక్క తెలిసిన మొత్తం ఆధారంగా, పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే అదనపు ఇంజన్ ఉష్ణోగ్రత τ° Cని లెక్కించవచ్చు, అనగా. సూపర్ హీట్ ఉష్ణోగ్రత
ఇక్కడ A అనేది ఇంజిన్ యొక్క ఉష్ణ బదిలీ, J / deg • s; e అనేది సహజ సంవర్గమానాల ఆధారం (e = 2.718); C అనేది ఇంజిన్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యం, J / నగరం; τО- τ వద్ద ఇంజిన్ ఉష్ణోగ్రతలో ప్రారంభ పెరుగుదల.
స్థిర-స్థితి ఇంజిన్ ఉష్ణోగ్రత τу మునుపటి వ్యక్తీకరణ నుండి τ = ∞ తీసుకోవడం ద్వారా పొందవచ్చు... అప్పుడు τу = Q / А... τо = 0 వద్ద, సమానత్వం (2) రూపాన్ని తీసుకుంటుంది
అప్పుడు మేము C / A నుండి T నిష్పత్తిని సూచిస్తాము
ఇక్కడ T అనేది తాపన సమయ స్థిరాంకం, s.
తాపన స్థిరాంకం అనేది పర్యావరణానికి ఉష్ణ బదిలీ లేనప్పుడు స్థిరమైన స్థితి ఉష్ణోగ్రతకు ఇంజిన్ వేడెక్కడానికి పట్టే సమయం. ఉష్ణ బదిలీ సమక్షంలో, తాపన ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సమానంగా ఉంటుంది
సమయ స్థిరాంకం గ్రాఫికల్గా కనుగొనవచ్చు (Fig. 1, a). దీన్ని చేయడానికి, నిశ్చల తాపన ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా పాయింట్ a గుండా వెళుతున్న క్షితిజ సమాంతర సరళ రేఖతో కలుస్తుంది వరకు కోఆర్డినేట్ల మూలం నుండి ఒక టాంజెంట్ లైన్ డ్రా అవుతుంది. సెగ్మెంట్ ss Tకి సమానంగా ఉంటుంది మరియు సెగ్మెంట్ ab అనేది ఇంజిన్ స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకునే సమయానికి Tyకి సమానంగా ఉంటుంది τу... ఇది సాధారణంగా 4Tకి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది.
తాపన స్థిరాంకం మోటారు యొక్క రేట్ శక్తి, దాని వేగం, రూపకల్పన మరియు శీతలీకరణ పద్ధతిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ దాని లోడ్ పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉండదు.
అన్నం. 1. ఇంజిన్ తాపన మరియు శీతలీకరణ వక్రతలు: a — తాపన స్థిరాంకం యొక్క గ్రాఫికల్ నిర్వచనం; b - వేర్వేరు లోడ్ల వద్ద తాపన వక్రతలు
ఇంజిన్, వేడెక్కిన తర్వాత, నెట్వర్క్ నుండి డిస్కనెక్ట్ చేయబడితే, ఆ క్షణం నుండి అది ఇకపై వేడిని ఉత్పత్తి చేయదు, అయితే సేకరించిన వేడి పర్యావరణంలోకి వెదజల్లుతూనే ఉంటుంది, ఇంజిన్ చల్లబడుతుంది.
శీతలీకరణ సమీకరణం రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది
మరియు వక్రత అంజీర్లో చూపబడింది. 1, ఎ.
వ్యక్తీకరణలో, To అనేది శీతలీకరణ సమయ స్థిరాంకం. ఇది తాపన స్థిరాంకం T నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే మిగిలిన ఇంజిన్ నుండి ఉష్ణ బదిలీ నడుస్తున్న ఇంజిన్ నుండి ఉష్ణ బదిలీకి భిన్నంగా ఉంటుంది.నెట్వర్క్ నుండి డిస్కనెక్ట్ చేయబడిన ఇంజిన్ బాహ్య వెంటిలేషన్ కలిగి ఉన్నప్పుడు సమానత్వం సాధ్యమవుతుంది. 
సాధారణంగా శీతలీకరణ వక్రరేఖ తాపన వక్రరేఖ కంటే చదునుగా ఉంటుంది. బాహ్య వాయుప్రసరణ కలిగిన ఇంజిన్ల కోసం, T కంటే సుమారుగా 2 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఆచరణలో, 3To నుండి 5To వరకు సమయ విరామం తర్వాత, ఇంజిన్ ఉష్ణోగ్రత పరిసర ఉష్ణోగ్రతకు సమానంగా మారుతుందని మేము భావించవచ్చు.
మోటారు యొక్క నామమాత్రపు శక్తి యొక్క సరైన ఎంపికతో, స్థిరమైన వేడెక్కడం ఉష్ణోగ్రత అనుమతించదగిన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు సమానంగా ఉండాలి τadd వైండింగ్ వైర్ యొక్క ఇన్సులేషన్ తరగతికి అనుగుణంగా. అదే ఇంజిన్ యొక్క వివిధ లోడ్లు P1 <P2 <P3 నిర్దిష్ట నష్టాలు ΔP1 <ΔP2 <ΔP3 మరియు స్థాపించబడిన వేడెక్కడం ఉష్ణోగ్రత విలువలు (Fig. 1, b) కు అనుగుణంగా ఉంటాయి. రేట్ చేయబడిన లోడ్ వద్ద, మోటారు ప్రమాదకరమైన వేడెక్కడం లేకుండా ఎక్కువ కాలం పనిచేయగలదు, అయితే లోడ్ అనుమతించదగిన స్విచ్చింగ్ సమయానికి పెరిగినప్పుడు, అది t2 కంటే ఎక్కువ కాదు మరియు శక్తి వద్ద t3 కంటే ఎక్కువ ఉండదు.
పైన పేర్కొన్నదాని ఆధారంగా, మేము ఇంజిన్ యొక్క రేట్ శక్తికి క్రింది నిర్వచనాన్ని ఇవ్వవచ్చు. మోటారు యొక్క రేట్ పవర్ అనేది షాఫ్ట్ పవర్, దీనిలో దాని మూసివేసే ఉష్ణోగ్రత ఆమోదించబడిన వేడెక్కడం ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా పరిసర ఉష్ణోగ్రతను మించిపోతుంది.