1.3.4 工作制类型
工作制是电动机所承受的一系列负载状况的说明,包括起动、电制动、空载、停机和断能及其持续时间和先后顺序等。工作制类型分为连续、短时、周期性或非周期性几种类型。周期性工作制包括一种或多种规定了持续时间的恒定负载,非周期性工作制中的负载和转速通常在允许的运行范围内变化。用户有责任表明工作制,选定工作制后用适当的简称来表示,标注在负载值的后面。
国家标准GB/T 755—2019《旋转电机 定额和性能》(等同IEC 60034-1:2017)规定了工作制分类(S1~S10)。低压电器和电控设备多与电动机配套使用,故其工作制分类相互联系。我国低压电器行业选择了S1~S3三种工作制,并补充了8h工作制和周期工作制两种工作制,对辅助电路控制电器有8h工作制、不间断工作制、断续周期工作制和短时工作制四种标准工作制。8h工作制的含义是电器的导电电路每次通以稳定电流时间不得超过8h的一种工作制。周期工作制则指无论负载变动与否,总是有规律地反复进行的工作制。下面分述S1~S10工作制。
1.S1工作制,连续工作制
在保持恒定负载(如额定功率)下运行至热稳定状态,可以使设备达到热平衡的工作条件,无须采取什么措施,并且不会超过元件本身所允许的温升。
2.S2工作制,短时工作制
在恒定负载(如额定功率)下按给定的时间运行,电动机在该时间内不足以达到热稳定,随之停机和断能,其时间足以使电动机再度冷却到与冷却介质之差在允许范围以内。标注方式:如S2 60min。
3.S3工作制,断续周期工作制
开关电器有载时间和无载时间周期性地相互交替分断接通运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间与一段停机和断能时间,这种工作制,每一周期的起动电流不致对温升有显著影响。周期工作制是指负载运行期间电动机未达到热稳定。
4.S4工作制,包括起动的断续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期都包括一段对温升有显著影响的起动时间,一段恒定负载运行时间与一段停机和断能时间。S4后面标注负载持续率及归算至电动机转轴上的电动机转动惯量(JM)和负载转动惯量(Jext),如S4 25%JM=0.15kg·m2Jext=0.75kg·m2。
5.S5工作制,包括电制动的断续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期都包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段电制动时间与一段停机和断能时间。S5后面标注负载持续率及归算至电动机转轴上的电动机转动惯量(JM)和负载转动惯量(Jext)。同S4标注例。
6.S6工作制,连续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间。S6工作制中无停机和断能时间。S6后面标注负载持续率,如S6 40%。负载持续率即通电持续率,电器的有载时间与工作时间之比,用百分数表示。
7.S7工作制,包括电制动的连续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段电制动时间。S7工作制中无停机和断能时间。S7后面标注归算至电动机转轴上的电动机转动惯量(JM)和负载转动惯量(Jext),如S7 JM=0.15kg·m2Jext=0.75kg·m2。
8.S8工作制,包括负载-转速相应变化的连续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段按预定转速运行的恒定负载时间和一段或几段按不同转速运行的其他恒定负载时间(如变极多速感应电动机),S8工作制中无停机和断能时间。S8后面标注归算至电动机转轴上的电动机转动惯量(JM)和负载转动惯量(Jext),以及在每一转速下的负载、转速和负载持续率,如S8 JM=0.5kg·m2Jext=6.0kg·m2,16kW 740r/min 30%,40kW 1460r/min 30%,25kW 980r/min 40%。
9.S9工作制,负载和转速作非周期变化的工作制
负载和转速在允许的范围内作非周期变化的工作制。这种工作制包括经常性过载,其值可远远超过基准负载(相对于S1工作制对应的恒定负载)。
10.S10工作制,离散恒定负载和转速工作制
包括特定数量的离散负载(或等效负载)/转速的工作制,每一种负载/转速组合的运行时间足以使电动机达到热稳定。在一个工作周期中的最小负载值可为零(空载或停机和断能)。S10后面标注负载及其持续时间的标幺值p/Δt和绝缘结构相对预期热寿命的标幺值TL。预期热寿命的基准值是S1连续工作制定额及其允许温升限值下的预期热寿命。停机和断能时,用r表示负载。如S10 p/Δt=1.1/0.4;1/0.3;0.9/0.2;r/0.1 TL=0.6。