Свойства изоляции ухудшаются по трем основным причинам:

– За счет нагрева.

Связь между температурой и сроком службы изолятора апроксимируется следующими выражениями:

,

где L – срок службы, лет;

Q – температура изоляции, °С

а,m – константы, зависящие от материала.

– За счет нагрева.

Коэффициент поверхностного сопротивления уменьшается, а утечка тока увеличивается, когда поверхность электроизоляционного материала впитывает воду. При впитывании воды диэлектриком, уменьшается коэффициент его объемного сопротивления, а потери увеличиваются. Высокая влажность вызывает также химическую деформацию материала из-за растяжения, разбухания и роста плесени, что в свою очередь, способствует дальнейшему ухудшению свойств изоляции.

Таблица 1.8.1 – Классы изоляции

– За счет циклического охлаждения и нагрева.

При циклическом нагреве и охлаждении свойства изоляции ухудшаются гораздо быстрее за счет механических напряжений от растяжения и сжатия, а также от нагрева.

Повышение температуры работающего двигателя продолжается до тех пор, пока выделяемое тепло не станет равным рассеиваему теплу.

Обозначим переменные:

Q – тепло, выделяемое двигателем;

С – средняя мощность двигателя;

Н – коэффициент теплового рассеивания;

DТ – превышение температуры;

t – время с момента пуска ЭД.

Уравнение теплового баланса:

где Q×dt – количество тепла, выделяемого двигателем за dt,

C×dDТ – количество тепла на нагрев двигателя,

H×DТ×dt – количество тепла, рассеиваемого в охлаждающую среду.

Решением уравнения (1.8.1) является:

Постоянная интегрирования A определяется из начальных условий:

Тогда уравнение (1.8.2) за время t

или

1.9 Регулирование скорости

1.9.1 Реостатное регулирование скорости.

Рисунок 1.9.1.1

Рисунок 1.9.1.2

Подставим (1.9.1.5) в (1.9.1.3):

.

Отсюда:

Подставим (1.9.1.2) и (1.9.1.6) в (1.9.1.4):

.

Выразим скорость

Рисунок 1.9.1.3 - Механические характеристики