Билет 13

1. Многодвигатель-ный Электропривод, обеспечивающий согласованное вращение двух или более механизмов, не связанных между собой механически. Наиболее распространён Э. в., в котором два исполнительных двигателя Д₁ и Д₂ (рис.) соединены с рабочими машинами валами 1 и 2 и с асинхронными электродвигателями A₁ и А₂. Статорные обмо-тки электродви-гателей подключены к сети трёхфазного тока, а роторные соединены между собой через контактные кольца. Такое включение электродвигателей Д₁, Д₂, A₁ и А₂ при несинхронном вращении валов 1 и 2 обеспечивает действие синхронизирующего,момента,выравнивающего их частоту вращения; при этом достигается как бы эластичная связь между рабочими машинами. Большое практическое значение имеют Э. в. с асинхронными микродвигателями, применяемыми в системах синхронной связи между элементами устройств автоматик Электрический вал: 1 и 2 — валы рабочих машин; Д1 и Д2 — электродвигатели рабочих машин; A1 и A2 — асинхронные электродвигатели.

2. Данная система носит название электрической системы синхронного вращения. Ее называют также электрическим валом. Система синхронного вращения может заменить, например, ходовые винты у токарно-винторезных станков.

Так как цепи подачи металлорежущих станков по сравнению с цепями главного движения потребляют обычно малую мощность, то для синхронизации главного движения с подачей может быть применена более простая схема синхронного вращения, В этом случае неизбежно постоянное рассогласование между положениями роторов машин А1 и А2, без чего в цепи ротора машины А2 не было бы тока и она не смогла бы преодолеть момент сил сопротивления цепи подачи. Так как машина А2 получает питание от статора и ротора, то при данной системе электрического вала требуется шестипроводная подводка к двигателю, установленному во многих случаях на движущемся узле станка, условно показанном на рисунке штриховой линией.

В пределах углового рассогласования, не превышающего 90°, электрический синхронизирующий момент возрастает. Для обеспечения значительного синхронизирующего момента машины синхронной связи при всех возможных угловых частотах вращения должны работать с большими скольжениями (не менее 0,3 - 0,5). Поэтому во избежание недопустимого нагрева эти машины должны быть достаточно больших размеров.

Мощность машин дополнительно увеличивают, стремясь исключить влияние колебаний нагрузки и сил трения. Применяют также механические передачи, понижающие частоту вращения валов станка, а следовательно, и величину угловой ошибки, приведенной к валу станка. Перед началом работы электрического вала асинхронные машины А1 и А2 включают на однофазное питание. При этом ротор машины А2 занимает исходное положение, согласованное с положением ротора машины А1.

Системы синхронного вращения рационально применять для тяжелых станков, так как изготовление длинных ходовых винтов связано со значительными трудностями. Кроме того, с увеличением длины винтов или валов, вследствие их скручивания, точность согласования взаимного расположения частей станка уменьшается. В системе электрического вала расстояние между валами никакого влияния на точность работы оказать не может.

При использовании электрического вала исключаются, механические связи суппортов со шпинделем и сильно упрощается кинематическая схема. Существенным недостатком систем электрического вала в тяжелых станках является возможность порчи дорогостоящей заготовки при перерыве в электроснабжении, так как при этом сразу возникает рассогласование. В некоторых случаях при такой аварии порча заготовки может быть предотвращена путем быстрого автоматического отвода инструмента.

Для станкостроения интерес представляет схема с двумя одинаковыми асинхронными двигателями с фазными роторами,Так как цепь обоих роторов замкнута на реостат R, то при подключении двигателей к сети переменного тока оба ротора начинают вращаться.

Помимо токов, протекающих в обмотках роторов и реостате, в цепи роторов обеих машин течет уравнительный ток. Наличие этого тока обусловливает появление синхронизирующего момента, вследствие чего машины вращаются синхронно. Такая система может быть использована для подъема и опускания поперечин крупных строгальных, продольно-фрезерных и карусельных станков.

Благодаря системе электрического вала решается проблема согласованного движения конвейеров, входящих в единый производственный комплекс. Наибольшее практическое применение в этом случае получил вариант синхронного вращения двигателей с общим преобразователем частоты.

Кроме рассмотренных систем электрического вала для станкостроения разрабатывались и применялись и другие системы с машинами переменного тока, в том числе однофазные системы и системы с синхронными двигателями специальной конструкции.

3. На практике иногда необходимо иметь согласованное вращение двух или нескольких механизмов, удаленных один от другого на большое расстояние или установленных таким образом, что механическое соединение их, например, при помощи общего вала невозможно или нецелесообразно. Можно в этих случаях использовать трехфазные асинхронные машины с контактными кольцами, которые при определенной схеме их соединения позволяют без общего механического вала осуществить согласованное вращение механизмов (или синхронную связь между ними). Такие асинхронные машины образуют «электрический вал». Схема их соединения называется схемой электрического вала.

Рассмотрим наиболее часто применяемую схему электрического вала, представленную на рис., Здесь показаны два приводных двигателя Д₁ и Д₂, которые связаны с рабочими механизмами через вал I и вал II.

Чтобы иметь согласованное вращение механизмов и, следовательно, приводных двигателей, с ними механически соединяются асинхронные машины с контактными кольцами А и В. Статорные обмотки последних приключаются к одной и той же сети трехфазного тока, а роторные обмотки соединяются параллельно через контактные кольца. При такой схеме включения машин А и В они будут выравнивать нагрузки двигателей Д_I и Д_II и в то же время поддерживать синхронное вращение обоих валов.

Когда машины неподвижны, то при одинаковом положении роторов относительно статоров они аналогичны двум параллельно включенным трансформаторам при их работе вхолостую. Если повернуть ротор одной машины при неподвижном роторе другой, то в роторных и соответственно в статорных обмотках возникнут токи. Они создадут в машинах вращающие моменты, которые будут направлены таким образом, чтобы восстановить прежнее положение роторов относительно статоров. Следовательно, на вал каждой машины будет действовать синхронизирующий момент, который будет возрастать с углом поворота ротора, но до известного предела. Если перейти этот предел, то синхронная связь между валами нарушается. Можно считать, что электрический вал осуществляет как бы эластичную связь между рабочими механизмами.

Передача момента при электрическом вале (как и при эластичном механическом) возможна не только при покое двух роторов, но и при их вращении, причем синхронная связь между ними будет сохраняться, если вследствие сдвига по фазе э. д. с. роторов будут возникать токи, необходимые для создания синхронизирующих моментов. В этом отношении получается существенное различие при вращении роторов по полю и против поля. Если роторы вращаются в направлении вращения поля, синхронизирующий момент при s≈0 будет очень мал; если они вращаются против поля, возможна передача больших моментов при широких пределах изменения скорости вращения

4. Схема «электрического вала» обеспечивает синхронное вра­щение главных электродвигателей не только при значительной разнице моментов статического сопротивления в установившихся электродвигательном и тормозных режимах работы, но и при переходных процессах (во время пусков и реверсов). Од­нако ее главным недостатком является большое количество электрических машин, что усложняет привод и увеличивает его стоимость.

При небольшой разнице в нагрузках согласованное вращение асинхронных электродвигателей может быть достигнуто без использования вспомогательных синхронизирующих машин. Для этого главные электродвигатели Д ₁ и Д ₂ необходимо включать по схеме, показанной на рис. Как и в предыдущих схемах, статорные обмотки элект­родвигателей питаются от общей сети трехфазно­го тока, а роторы вклю­чены навстречу друг другу и присоединены к реостату (для увеличения скольжения при различ­ных нагрузках электродвигателей). Если электродвигатели Д ₁ и Д ₂ нагружены одинаково и вращаются строго синхронно, э. д. с., наводимые в роторных обмотках, равны по ве­личине и направлены на­встречу друг другу.

Если из-за неравенства нагрузки один из роторов отстанет от другого, в проводах, соединяющих роторы, появится уравнитель­ный ток, который создаст для более нагруженной машины допол­нительный двигательный, а для менее нагруженной машины до­полнительный тормозной момент. Последнее приведет к тому, что нагрузки на электродвигатели станут равными и они будут вращаться синхронно.

Система синхронного вращения без вспомогательных машин отличается простотой, обеспечивает синхронное вращение глав­ных электродвигателей в установившемся двигательном режиме и тормозном режиме противовключения. Однако величина син­хронизирующего момента, как указывалось, зависит от величи­ны э. д. с. ротора, а последняя, в свою очередь, от скольжения, при котором работает машина. Поэтому при малых величинах скольжения синхронизирующий момент, создаваемый электро­двигателями, будет мал, и электродвигатели, будучи выведены из состояния синхронной работы, вернуться в нее не смогут, так как даже при сравнительно небольшой разнице в моментах статического сопротивления (10—15%) скольжение должно быть не менее 20—25%. Поэтому чтобы электродвигатели вра­щались синхронно, необходимо искусственно увеличивать их скольжение введением дополнительных сопротивлений в ротор­ные цепи, что приводит к увеличению потерь мощности.

Рассматриваемая система имеет и недостатки. При отключе­нии электродвигателей от сети их синхронное вращение наруша­ется. Это приводит к тому, что при последующем пуске могут возникнуть недопустимо большие пусковые токи и моменты из-за возможного значительного угла рассогласования роторов. Для предотвращения этого схему приходится усложнять и она практически теряет все свои преимущества. Поэтому эта схема применяется сравнительно редко, хотя стоимость установки мень­ше предыдущей.

5. 1)Некоторые части преобразователя могут находиться под напряжением. Поверхности могут быть горячими.
2)Снятие защитной крышки, использование не по назначению, неправильная установка или эксплуатация могут привести к травматическим последствиям или повреждению оборудования. 3)Все операции, связанные с установкой, вводом в эксплуатацию, а также техническим обслуживанием, должны проводится квалифицированным персоналом.

4)Преобразователь IVV не предназначен для использования в качестве бытового электроприбора.
5)Данные преобразователи могут излучать радиопомехи. Для устранения проблем, связанных с электромагнитной совместимостью (ЭМС), следует использовать специальные меры.
Установка.
Избегайте чрезмерного механического воздействия на преобразователь частоты. При монтаже преобразователя, окружающая среда и используемые инструменты не должны способствовать накоплению электростатических зарядов, поскольку данные изделия чувствительны к их воздействию.
Электрическое соединение.
Во время работы с преобразователями под напряжением необходимо соблюдать требования по технике безопасности. Монтаж и установку изделий необходимо проводить с учетом всех соответствующих норм (в том числе, ПУЭ – «Правил устройства электроустановок»)
Эксплуатация.
Системы с преобразователями могут быть дополнительно укомплектованы защитными и управляющими устройствами, обеспечивающими требуемый уровень электробезопасности (например, в цепи между питающей сетью и преобразователем может устанавливаться соответствующее УЗО – устройство защитного отключения)

При срабатывании защиты необходимо проанализировать причину этого срабатывания и принять соответствующие меры: уменьшить нагрузку привода, изменить длительность работы, устранить причину коротких замыканий, установить дроссели, фильтры ЭМС и т.д. Не пытайтесь повторно запускать привод после его блокировки, не разобравшись в причине и не устранив ее. Ввод в эксплуатацию и надзор за правильной эксплуатацией должен осуществляться только специалистами.
Так же:
1)Запрещается прикасаться к компонентам под напряжением и силовому соединению непосредственно после отключения привода от напряжения силового питания, поскольку конденсаторы могут быть заряжены.

2)Запрещается подключение силового питания к приводу чаще, чем один раз в три минуты.

Во время эксплуатации необходимо закрыть все защитные крышки и двери шкафа, где установлены преобразователи
3) Вскрытие преобразователя частоты не допускается!

4) Опасность поражения электрическим током.

5)После отключения питания конденсаторы долго сохраняют заряд. Прежде чем приступать к обслуживанию, после отключения должно пройти не менее 3 минут.

6)Запрещено подключать электропитание к выходным клеммам U V W и управляющими выводами преобразователя.

7)Запрещено устанавливать коммутационную аппаратуру между преобразователем и двигателем.

8)При использовании УЗО его установку производить между питающей сетью и преобразователем.

Н е допускается повторного подключения двигателя после срабатывания защит без обнаружения и устранения причины этого срабатывания

№14 1. Основное назначение электропривода – преобразовывать электрическую энергию в механическую и управлять этим процессом. В связи с этим энергетические показатели и характеристики электропривода имеют первостепенное значение, тем более, что электропривод потребляет около 60-65% электроэнергии, производимой в стране.
Любой процесс передачи и преобразования энергии сопровождается ее потерями, т.е. входная мощность Рвх всегда больше выходной Рвых на величину потерь DР, и очень важно, сколь велики эти потери.
Энергетическую эффективность процесса в данный момент обычно оценивают посредством коэффициента полезного действия (КПД), определяемого как

Важными энергетическими характеристиками изделия – двигателя, преобразователя, редуктора или электропривода в целом – служит номинальный КПД

где Рн, DРн – номинальная выходная мощность и номинальные потери,
и зависимость КПД от относительной нагрузки h=f(P/Pн); для регулируемого электропривода часто удобно использовать зависимости h=f(w) при заданном моменте.
В случаях, когда в линии, питающей электропривод, напряжение и ток не совпадают по фазе и имеют несинусоидальную форму, используется еще одна энергетическая характеристика – коэффициент мощности, определяемый как

где Р – активная мощность;
n=I/I(1) – коэффициент искажений;
U,I,I(1) – действующие значения напряжения, тока, первой гармоники тока;
j(1) – угол сдвига между первыми гармониками напряжения и тока.
При небольших искажениях n»1, т.е.
c» соsj
При передаче по линии с некоторым активным сопротивлением Rл активной мощности Р при cosj¹1 потери DР~ вырастут в сравнении с потерями при передачи той же мощности постоянным током DР= в отношении

Оценки энергетической эффективности электропривода вида (6.1) справедливы, как отмечалось, лишь, если процесс неизменен во времени. Если же нагрузка заметно меняется во времени, следует пользоваться оценками, определяемыми по энергиям за время t:

и

Для циклических процессов с однонаправленным потоком энергии и временем цикла tц удобным и информативным показателем служит цикловой КПД, определяемый как

где Wц и D Wц – полезная энергия и потери энергии за цикл.

2. Для нерегулируемого электропривода первую составляющую, пропорциональную I ², относят к переменным потерям, поскольку I  M, апоследний определяется моментом сопротивления, т.е. зависит от технологического процесса. Две другие составляющие относят условно к постоянным потерям, так как потери в магнитопроводе определяются практически неизменными амплитудой и частотой магнитной индукции, а механические потери – практически неизменной скоростью. Таким образом, для нерегулируемого электропривода в первом приближении можно считать

Р =К+ I²R, где К – постоянные потери,

I и R – ток и сопротивление силовой цепи.

При передаче энергии от электрического источника Р₁ =3U_фI_фcos (или Р₁ = UI для электропривода постоянного тока) к вращающейся нагрузке Р₂ = М. На диаграмме указана также электромагнитная мощность Р_эм= М₀ – мощность в воздушном зазоре машины.

В принятых нами моделях электропривода для удобства предполагалось, что момент на валу равен моменту электромагнитному, а момент, связанный с потерями М, отнесен к моменту сопротивления М_с. Это допущение, существенно упрощающее все этапы анализа и синтеза электропривода, не вносит ощутимых погрешностей в результаты в подавляющем большинстве случаев, поскольку сами потери сравнительно невелики. Разумеется, в редких специальных случаях, когда либо потери значительны, либо их аккуратный учет представляет почему-либо самостоятельную задачу, нужно пользоваться более полными и точными моделями.

Общее представление об энергетической эффективности нерегулируемого электропривода дает зависимость КПД двигателя с редуктором от относительной нагрузки.

Необходимо подчеркнуть, что работа с недогрузкой приводит к заметному снижению КПД, поэтому неоправданное завышение мощности двигателя «на всякий случай» – вредно. Так же вредны в соответствии с неудачно организованные циклы, когда холостой ход занимает в цикле большое место.

В регулируемом по скорости электроприводе энергетическая эффективность определяется главным образом выбранным способом регулирования, в связи с чем все способы можно разделить на две большие группы в зависимости от того, изменяется или нет ₀ в процессе регулирования.

К первой группе ₀ = const относятся все виды реостатного регулирования, а также регулирование асинхронного двигателя с к.з. ротором изменением напряжения при неизменной частоте. Если принять для простоты, что Р_эм  Р₁ и Р₂  Р_2м, то для этой группы получим:т.е. потери в роторной (якорной) цепи при любой нагрузке пропорциональны разности скоростей  (₀ - ) или скольжению При реостатном регулировании лишь часть этих потерь, пропорциональная рассеивается внутри машины и греет ее. Другая часть, пропорциональная рассеивается вне машины, ухудшая, разумеется, энергетические показатели электропривода. Именно эта часть в каскадных схемах используется полезно.

Сложнее и неприятнее соотношение проявляется в асинхронном электроприводе с к.з. ротором при регулировании изменением напряжения или каким-либо еще «хитрым» способом, но при постоянной частоте. Здесь вся мощность  Р₂ = Р₁s рассеивается в двигателе, нагревая его и делая способ практически непригодным для продолжительного режима работы.

Интересно, что соотношение нельзя «обмануть», хотя такие попытки делались и еще делаются.

К второй группе ₀ = var относятся все «безреостатные» способы регулирования в электроприводах постоянного тока – изменением напряжения и магнитного потока и частотное регулирование в электроприводах переменного тока.

Принципиально способы второй группы энергетически предпочтительны, поскольку в (6.9) разность скоростей   const, однако следует учитывать, что в устройствах, обеспечивающих ₀ = var, тоже есть потери и при малых мощностях, небольших диапазонах регулирования и немалой стоимости устройств необходимы детальные сопоставления.

3. Электроприводы с двигателями постоянного тока выполняются, как правило, с использованием преобразователей, которые осуществляют питание обмоток якоря. При питании электроприводов от сети переменного тока такими преобразователями являются мотор-генераторные установки в системах Г—Д или управляемые выпрямители всех видов — однофазные и трехфазные, реверсивные и нереверсивные, мостовые и с нулевой точкой. Статические преобразователи используются также для питания обмоток возбуждения двигателей.

Преобразователи обеспечивают регулирование координат электропривода и создают возможности энергосбережения в установившемся и переходном режимах.

Минимизация выделяемых в двигателе потерь мощности может обеспечиваться за счет регулирования тока возбуждения. Рассмотрим условия минимизации потерь мощности при следующих двух допущениях: учитываются только потери в цепях обмоток якоря и возбуждения и не учитывается насыщение магнитной цепи двигателя. При этих условиях установившийся режим работы двигателя описывается следующей системой уравнений:

где ΔPΣ, ΔРя, ΔРв — потери мощности соответственно суммарные, в цепях якоря и возбуждения; Iя, Iв — соответственно токи в цепях якоря и возбуждения; Rя, Rв — соответственно сопротивления цепей якоря и возбуждения; М, Mс — моменты двигателя и нагрузки (сопротивления), равные в установившемся режиме друг другу; Ф — магнитный поток двигателя; k — конструктивный коэффициент двигателя; kв — коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и током возбуждения.

Подстановка формул (3.11) и (3.12) в формулу (3.10) приводит к следующему выражению для потерь мощности ΔPΣ:

Беря производную от ΔPΣ по току возбуждения Iв и приравнивая ее нулю, находим оптимальное значение тока возбуждения, при котором суммарные потери мощности ΔPΣ минимальны:

Минимальное значение суммарных потерь мощности ΔPΣопт, соответствующее этому току возбуждения, будет равно:

Из формулы (3.15) следует, что суммарные потери мощности будут минимальными в том случае, когда потери мощности в цепях якоря и возбуждения будут равны друг другу. Это положение справедливо и для других типов двигателей.

Рис. 3.24. Схема электропривода с двигателем постоянного тока при минимизации потерь мощности

Из формулы (3.14) видно, что оптимальный ток возбуждения зависит от нагрузки двигателя Л/с, т.е. должен регулироваться при ее изменении. На рис. 3.24 показана схема электропривода, в котором осуществляется автоматическое поддержание тока возбуждения на оптимальном уровне при изменении нагрузки двигателя. При этом определение уровня нагрузки производится косвенно по измерению тока в якоре двигателя.

На схеме приняты следующие обозначения: ПЯ, ПВ — соответственно преобразователи цепей якоря и возбуждения; ДТЯ и ДТВ — соответственно датчики токов якоря и возбуждения; П — блок перемножения; ФП — функциональный преобразователь, осуществляющий расчет оптимального тока возбуждения Iв* в соответствии с формулой (3.14); РТВ — регулятор тока возбуждения; kв — коэффициент передачи цепи возбуждения; Я — якорь; UΔ, Uу - сигналы соответственно ошибки (рассогласования) и управления преобразователем возбуждения ПВ.

4. Громадная доля электроэнергии, потребляемая электроприводом, - до 65% в развитых странах, и осуществление электроприводом практически всех технологических процессов, связанных с движением, делают особенно актуальной проблему энергосбережения в электроприводе и средствами электропривода. В мировой практике к настоящему времени сформировалось несколько основных направлений, по которым интенсивно ведутся исследования, разработки, осуществляются крупные промышленные проекты.
1. В нерегулируемом электроприводе, реализованном на основе асинхронных электродвигателей с к.з. ротором, много внимания уделяется так называемым энергоэффективным двигателям, в которых за счет увеличения массы активных материалов, их качества, а также за счет специальных приемов проектирования удается поднять на 1–2% (мощные двигатели) или на 4-5% (небольшие двигатели) номинальный КПД при некотором увеличении цены двигателя.
Этот подход, используемый и активно рекламируемый с 70-х годов сначала в США, затем в Европе, может приносить пользу, если технологический процесс действительно не требует регулирования скорости, если нагрузка меняется мало и если двигатель правильно выбран. Во всех других случаях использование более дорогих энергоэффективных двигателей может оказаться нецелесообразным.
2. Правильный выбор двигателя для конкретного технологического процесса – один из важнейших путей энергосбережения. В европейской практике принято считать, что средняя загрузка двигателей составляет 0,6, тогда как в нашей стране, где до недавнего времени не было принято экономить ресурсы, этот коэффициент составляет 0,3 – 0,4, т.е. привод работает с КПД значительно ниже номинального. Завышенная «на всякий случай» мощность двигателя часто приводит к незаметным на первый взгляд, но очень существенным отрицательным последствиям в обслуживаемой электроприводом технологической сфере, – например, к излишнему напору в гидравлических сетях, связанному с ростом потерь и снижением надежности и т.п.
3. Основной путь энергосбережения средствами электропривода – подача конечному потребителю – технологической машине – необходимой в каждый момент мощности. Это может быть достигнуто посредством управления координатами электропривода, т.е. за счет перехода от нерегулируемого электропривода к регулируемому. Этот процесс стал в последние годы основным в развитии электропривода в связи с появлением доступных технических средств для его осуществления – преобразователей частоты и т.п.
4. Выбор рациональных в конкретных условиях типов электропривода и способов управления, обеспечивающих минимизацию потерь в силовом канале, - важный элемент в общей проблеме энергосбережения.
Ожидается, что переход от нерегулируемого электропривода к регулируемому в технологиях, где это требуется, может сэкономить до 25-30% электроэнергии. В одной из технологий – в водо- воздухоснабжении – переход к регулируемому электроприводу, как показал опыт, экономит около 50% электроэнергии, до 25% воды и до 10% тепла.

5. Для обеспечения безопасности работ в электроустановках следует выполнять:

1)отключение установки (части установки) от источника питания;

2)проверку отсутствия напряжения;

3)механическое запирание приводов коммутационных аппаратов, снятие предохранителей, отсоединение концов питающих линий и другие меры, исключающие возможность ошибочной подачи напряжения к месту работы;

4)заземление отключенных токоведущих частей (наложение переносных заземлителей, включение заземляющих ножей);

5)ограждение рабочего места или остающихся под напряжением токоведущих частей, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние.

№15. 1. На долю электропривода приходится около 70 % всей вырабатываемой электроэнергии. Поэтому эффективность использования этой электроэнергии имеет огромное техническое и экономическое значение. Питание на электрические приводы (за исключением приводов транспортных или мобильных машин) поступает от промышленной сети переменного тока частотой 50 Гц. Электроприводы потребляют (а при работе в рекуперативном тормозном режиме и отдают) из сети активную мощность. Активная мощность расходуется на полезную работу и покрытие потерь во всей электромеханической системе рабочей машины. Анализируя эффективность использования электрической энергии, следует различать энергетическую эффективность самого технологического процесса, который осуществляется рабочей машиной с электроприводом, и эффективность собственно электропривода, характеризуемую его КПД, который представляет собой отношение выходной мощности Рвых данного устройства к входной мощности Р вх, или отношение полезной мощности Рпол (или энергии) к затраченной Р затр:

Поскольку силовая часть электропривода состоит из электродвигательного, передаточного и преобразовательного устройств, то КПД электропривода

КПД электродвигателя — это отношение механической мощности на валу двигателя Рмех к потребляемой мощности Рпотр со стороны обмоток статора (для машин постоянного тока — со стороны якоря):

У асинхронных двигателей мощностью выше 0,1 кВт номинальный КПД составляет 0,85...0,9. Сростом мощности номинальный КПД повышается и у крупных высокоскоростных двигателей переменного тока мощностью свыше 1000 кВт может достигать 0,97. КПД электродвигателей существенно зависит от нагрузки на валу двигателя. Для анализа этой зависимости пользуются методом разделения потерь АР на постоянные К и переменные V:

2. Электропривод (ЭП) потребляют 65 % производимой в мире электроэнергии (ЭЭ), поэтому вопросы энергосбережения ЭП чрезвычайно важны.

Электропривод – это управляемая электромеханическая система, назначение которой - преобразовывать электрическую энергию в механическую и обратно, а также управлять этим процессом. Электропривод имеет два канала - силовой и информационный (рис. 1.1). По первому – транспортируется преобразуемая энергия (широкие стрелки на рис. 1.1), по второму –идет управление потоком энергии, а также сбор и обработка сведений о состоянии и функционировании системы, диагностика [1.1].

Рис. 1.1. Общая структура электропривода

Здесь: ИП, ЭП, ЭМП, МХ– информационный, электрический, электромеханический, механический преобразователи, тонкие стрелки – каналы диагностики неисправностей

В электрическую часть силового канала входят устройства, передающие электрическую энергию от источника питания (шин промышленной электрической сети, автономного электрического генератора, аккумуляторной батареи и т.п.) к электромеханическому преобразователю и обратно, а также преобразование электрической энергии.

Электропривод взаимодействует через информационный преобразователь с информационной системой более высокого уровня. Электропривод как подсистема входит в нее, являясь их частью. Действительно, с точки зрения электроснабжения ЭП является потребителем электроэнергии, в технологии – это источник механической энергии, в АСУ – это развитый интерфейс, связывающий систему с технологическим процессом.

Широкое, практически повсеместное распространение электропривода обусловлено особенностями электрической энергии – возможностью передавать ее на большие расстояния, постоянной готовностью к использованию, легкостью превращения в любые другие виды энергии.

В силовом (энергетическом) канале электропривода (рис. 1.2) мощность Р передается от сети (Р₁) к рабочему органу (Р₂), но передача и преобразование мощности сопровождается ее потерями Р в силовом канале.

Рис. 1.2. Энергетический канал

Здесь ΔР_С, ΔР_Э, ΔР_R, ΔР_ЭМ, ΔР_М, ΔР – потери в силовой сети, электрическом преобразователе, фазных сопротивлениях, электромеханическом и механическом преобразователях и в передачах энергии от электропривода рабочему органу.

Величины, характеризующие преобразуемую энергию, – напряжения, токи, моменты (силы), скорости называют координатами электропривода, и основная функция электропривода состоит в управлении координатами, т.е. в их принудительном направленном изменении в соответствии с требованиями технологического процесса. В правильно организованной системе при управлении потоком энергии потери ΔР должны минимизироваться.

3. Процесс перегрева разных двигателей характеризуется различными тепловыми постоянными. Связано это с тем, что тепловая постоянная времени обратно пропорциональна теплоотдаче двигателя, которая зависит от конструкции машин, то есть от способа охлаждения и от скорости вращения машины. Количественно ухудшение теплоотдачи характеризуется коэффициентом ухудшения теплоотдачи.

β₀ = A₀/A

где A₀ – теплоотдача при неподвижном двигателе.
A – теплоотдача при номинальной скорости вращения.

Величина коэффициента β зависит от способа охлаждения.
β₀=1 при независимом охлаждении электрического двигателя, когда приводной двигатель обдувается вентилятором.
β₀ = (0,95÷0,98) у электродвигателей с принудительной вентиляцией, когда вентилятор установлен снаружи корпуса на валу двигателя.
β₀ = (0,45÷0,55) у электрических машин с самовентиляцией, когда вентилятор установлен внутри корпуса.
β₀ = (0,25÷0,35) у герметически закрытых двигателей с самовентиляцией.

Условием выбора является соотношение между установившимся перегревом и допустимым перегревом: τ_устдоп.

Электродвигатель будет остывать в двух случаях: если с двигателя сбросить нагрузку и если двигатель отключается от сети.

Если нагрузка уменьшилась, машина остывает до нового перегрева τуст. Процесс остывания происходит по формуле:

τ = (τ_нач – τ_уст1)•e^-t/T0

T₀ – постоянная охлаждения.

Если с двигателя снять напряжение, он останавливается и остывает до температуры окружающей среды по следующей формуле:

τ = τ_нач•e^-t/T0

T₀ = T_н/β₀

β₀≤1, следовательно T₀≥T_н

Отсюда следует, что электродвигатель остывает медленнее, чем нагревается.

Прямой метод проверки двигателя по нагреву имеет один существенный недостаток: для его использования нужно знать тепловые параметры двигателя: теплоотдачу A и теплоемкость C. Так как в каталогах и справочниках данных эти параметры не приводятся, в инженерных расчетах прямой метод проверки двигателя по нагреву не используется. Обычно используются косвенные методы проверки двигателя по нагреву: метод средних потерь и метод эквивалентных величин.

4. Широкое распространение получили нерегулируемые кулачковые командоконтроллеры. На рис. 1 представлен разрез командоконтроллера постоянного тока. Принцип его действия аналогичен принципу действия силового кулачкового контроллера. При отключении мостиковый контакт 2 создает два разрыва, что облегчает гашение дуги. Кулачковый привод контактов, значительное расстояние от контактов до центра вращения рычага 4, большой раствор контактов позволяют почти в 4 раза увеличить ток отключения по сравнению с кнопочным элементом. Положение вала командоконтроллера фиксируется с помощью рычажного фиксатора и пружины 1. Моменты замыкания и размыкания контактов зависят от профиля кулачка 5. При вращении вала командоконтроллера происходит управление соответствующими силовыми контакторами, которые, в свою очередь, осуществляют коммутацию в силовых цепях двигателя.
В случае необходимости более точной регулировки момента срабатывания аппарата применяют регулируемые кулачковые командоконтроллеры. Рассмотрим устройство и принцип действия элемента такого контроллера.
На стальном валу 1 (рис. 2) закреплен диск 3 из изоляционного материала. По окружности диска расположены отверстия, с помощью которых крепятся кулачки 2 и 7.

Рис. 1. Командоконтроллер:
1 — пружина; 2 — мостиковый контакт; 3 — неподвижные контакты; 4 — рычаг;
5 — кулачок

Рис. 2. Регулируемый командоконтроллер:
1 — вал; 2, 7 — кулачки; 3 — диск; 4, 5 — неподвижные контакты; 6 — мостиковый контакт; 8 — рычаг; 9, 11 — ролики; 10, 13 — пружины; 12 — защелка

При набегании кулачка 7 на ролик 9 контактный рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки и неподвижные контакты 4 и 5 замыкаются мостиковым контактом 6. Одновременно сжимается возвратная пружина 10. Рычаг 8 фиксируется во включенном положении защелкой 12, которая удерживается пружиной 13 в пазу хвоста рычага 8.
При дальнейшем вращении диска 3 кулачок 2 набегает на расположенный над роликом 9 ролик 11 защелки 12 и выводит ее из зацепления с рычагом 8. Под действием пружины 10 происходит размыкание контактов.
Большим достоинством такого механизма является независимость скорости размыкания контактов от частоты вращения вала выключателя. Это дает возможность использовать регулируемый командоконтроллер как путевой выключатель при малой частоте вращения вала.
Момент замыкания и размыкания контактов может регулироваться в широких пределах с большой точностью. Грубая регулировка осуществляется установкой кулачка в соответствующее положение на диске (точность установки — 18°). Для более точной регулировки в кулачке выполнено овальное отверстие для крепления, которое позволяет смещать кулачок на 10... 30' в обе стороны относительно центра отверстия на диске 3 для крепления кулачка. Это обеспечивает точность установки ±25'.
Регулируемый командоконтроллер позволяет установить на каждом диске до трех включающих и трех выключающих кулачков. Число контролируемых цепей может меняться от 4 до 12. Большое число цепей дает возможность управлять очень сложными схемами автоматики электропривода.
Привод командоконтроллера осуществляется специальным серводвигателем, что позволяет производить дистанционное управление командоконтроллером.

5. В подавляющем большинстве объекты регулирования электропривода являются аналоговыми устройствами, а их координаты (угол поворота, линейное перемещение, скорость и др.) непрерывные величины. Очевидно, что для построения цифровых систем управления такими объектами необходимо применение датчиков, преобразующих перечисленные аналоговые величины в цифровую форму. Датчики в существенной мере определяют показатели системы в целом и поэтому должны удовлетворять некоторым основным требованиям: высокая точность и большой диапазон преобразования; достаточное быстродействие; отсутствие обратного действия на входную величину; минимальный уровень собственных помех; однозначность фиксации нулевого положения. (1).По виду первичного сигнала датчики скорости вращения можно разделить на три типа: аналоговые, импульсные и позиционные.

В аналоговых датчиках скорость измеряется с помощью обычных тахогенераторов с последующим преобразованием напряжения на выходе тахогенератора в тот или иной цифровой код. Принципы построения таких преобразователей хорошо известны. Число разрядов N и частота тактирования f_t =1/ T_t (дискретность обновления записанной информации) могут изменяться в широком диапазоне. Погрешность таких датчиков определяется погрешностью тахогенератора и в лучшем случае составляет (0,1…0,5) %. Такие датчики не рекомендуется применять в качестве датчика обратной связи в высокоточных приводах. Наиболее рационально их применение в качестве датчиков информации о производной от угла при формировании корректирующих сигналов, где абсолютная погрешность датчика не имеет практического значения.

Для импульсных датчиков используется два способа обработки поступающей с них информации; измерение числа импульсов, поступающих с датчика скорости за фиксированный промежуток времени и измерение числа импульсов фиксированной частоты заполнения, за один период частоты сигналов с импульсного датчика скорости. Там же даются рекомендации по их использованию и приводятся соотношения для оценки точности. При построении микропроцессорной цифровой системы обработку сигналов с импульсных датчиков с преобразованием их в цифровой код может осуществлять как специальный интерфейс, так и сам микропроцессор. Функциональная схема реализации первого способа представлена на рис. 10.2.а. Сигналы f _дс с импульсного датчика 1 через ключ 2 поступают на вход счетчика импульсов 3. Сигналы со счетчика 3 через ключи блока 4 поступают на блок памяти 8. Таймер, формирующий фиксированные промежутки времени T ₀, реализуется в виде делителя частоты 6 сигналов с некоторого опорного генератора 7. Сигналы с выхода делителя частоты 6 поступают на блок управления 5. Сигналы с выхода блока 5 поступают на сброс памяти, по ним также осуществляется перенос информации из счетчика в память и сброс счетчика. Кроме того, в блоке 5 вырабатываются сигналы, запирающие через ключи вход счетчика на время, операций переноса и сброса счетчика. Время тактирования, определяющее дискретность измерения или величину квантования по времени равно T_t = T ₀. Число разрядов счетчика, определяющее величину квантования по уровню равно N =int(T ₀ f _дс), а цена младшего разряда определяется соотношением (8.31).

Функциональная схема реализации второго способа представлена на рис. 10.2.б. Схема содержит те же элементы, но без делителя частоты. Сигналы f _з с генератора частоты заполнения 7 через ключ 2 поступают па вход счетчика 3. Выходы разрядов счетчика 3 через ключи блока 4 связаны с блоком памяти 8. С выхода датчика 1 поступают импульсы с периодом T _дс=1/ f _дс на блок управления 5. Этот блок выполняет те же операции, что и в рассмотренной выше схеме. В данном случае величина квантования по времени равна T_t = T _дс, число разрядов счетчика определяется соотношением N =int(T _дс f _з) а цена младшего разряда в соответствии с (8.32) приближенно может быть записана выражением

h =2π m /(zs ₀² T _с),

где s ₀ – число импульсов, записанное на счетчике, соответствующее заданному значению скорости.

Рис. 10.2. Структурные схемы преобразования
"Скорость вращения-Код" с импульсными датчиками скорости

Измерение скорости на основе позиционного датчика, например, фазовращателя мы покажем в следующем пункте

(2).Датчики угла и линейного перемещения

Эти датчики также представляют собой сочетание измерительного преобразователя с электронным блоком-интерфейсом. Измерительный преобразователь вырабатывает совокупность электрических сигналов, зависящих от углового положения ротора. Эти сигналы могут быть представлены в дискретной или аналоговой ферме. Электронный блок преобразует эти сигналы в цифровую форму. Точность преобразователя определяется ценой младшего разряда

(10.1)

h = A /2 ^N,

где A – диапазон измеряемых углов. Обычно выбирают h =δ/2, где δ – заданная статическая погрешность следящего привода. При заданной статической погрешности и известном диапазоне углов легко определить требуемое число разрядов преобразования

(10.2)

N =log₂(2 A /δ).

Датчики углового перемещения можно разделить на две группы: накапливающие и считывающие. В накапливающих датчиках измеряемый угол или перемещение делятся на одинаковые участки (импульсные маски) и определяется как число этих участков. Крупным недостатком таких датчиков является систематическая погрешность, возникающая при сбоях, и необходимость проводить измерения от нулевой точки каждый раз после отключения. В считывающих датчиках измеряемый угол или перемещение делятся на неодинаковые участки (кодовые маски) и определяются по комбинации этих участков. Как накапливающие, так и считывающие датчики могут выполняться в двух модификациях: с прямым использованием сигналов измерительного преобразователя или с использованием предварительно преобразованных, например, во временной интервал сигналов. Последняя система иногда называется системой циклического преобразования и отличается повышенной точностью и помехозащищенностью. Как датчики угла наиболее перспективными являются двухотсчетные (каналы грубого и точного отсчета) циклические датчики с фазовыми индукционными преобразователями, а также с амплитудными (синусно-косинусными и линейными) индукционными преобразователями.

На рис. 10.3.а показана функциональная схема датчика угол-фаза-код, осуществляющего преобразование угла поворота или перемещения в унитарный код. Схема содержит фазовый преобразователь ФП. Формирователи импульсов 1 и 2, триггер Т, счетчик импульсов 4, схему совпадения 5, генератор импульсов 6 и устройство памяти 7.

На рис. 10.3.б показана временная диаграмма работы датчика. В соответствии с принципом действия ФП, который может быть выполнен как поворотный трансформатор в режиме фазовращателя, на его статор подается переменное напряжение u _с, а с ротора снимается переменное напряжение u _р, сдвинутое по фазе относительно u _с на угол φ, пропорциональный угловому перемещению ротора относительно исходного положения. Напряжения u _с и u _р поступают на входы формирователей импульсов, которые в момент, перехода этих напряжений через ноль от минуса к плюсу формируют короткие импульсы, поступающие на вход триггера. При этом относительная длительность импульсов на единичном выходе триггера будет пропорциональна φ. Единичный выход триггера управляет схемой совпадения 5, которая пропускает на счетчик 4 импульсы от генератора 6. Содержание счетчика, соответствующее угловому положению вала (S _СУ), т.е. число импульсов, записанное на считчике, определяется соотношением

(10.3)

n = f _зφ/(2π pf _с),

где f _з и f _с – соответственно частота заполнения счетчика и частота напряжения u _с, p – число пар полюсов фазового преобразователя. С нулевого выхода триггера осуществляется обнуление счетчика с предварительной перезаписью его содержания в устройство памяти 7. Нетрудно заметить, что частота тактирования в таких датчиках равна f _с и к концу каждого периода T _с мы имеем информацию в виде кода о величине угла.

Рис. 10.3. Функциональная схема и диаграмма
работы преобразователя "Угол-Напряжение-Код"
на основе фазовращателя

Можно отметить, что в виде отдельного интерфейса данная схема может содержать формирователи сигналов 1, 2 и триггер 3. Последовательность импульсов с выхода 1 триггера может быть заведена на микропроцессор, который с помощью внутреннего генератора осуществит преобразование длительности этих импульсов в код, соответствующий угловому положению ротора датчика относительно статора.

Теперь покажем, как на основе фазового индукционного преобразователя реализовать датчик скорости. Для этого необходимо на ортогональные обмотки статора вращающегося трансформатора подать два синусоидальных напряжения u _с, сдвинутых на 90 эл. градусов. В результате образуется магнитное поле статора, вращающееся со скоростью ω_с=2π f _с/ p. На обмотке ротора при этом наводится переменное напряжение u _р, фаза которого зависит от углового положения ротора относительно статора и используется для дальнейшего преобразования в код по схеме рис. 10.3, как это было описано выше. Частота напряжения u _р определяется соотношением ω_р=ω_с−ω, где ω – скорость вращения ротора. Измеряя длительность периода T _р=1/ f _р, и, зная длительность периода T _с=1/ f _с, мы можем вычислить скорость вращения ротора индукционного преобразователя по выражению

ω=2π(T _р− T _с)/(pT _р T _с).

Так как подобные датчики применяются главным образом в следящих системах, где информация по скорости используется для формирования корректирующего воздействия в переходных режимах, то для относительно небольших скоростей вращения можно при вычислении ω исключить операции умножения и деления, воспользовавшись приближенным соотношением

(10.4)

ω≈2π(T _р− T _с)/(pT _с²).

Здесь частота тактирования приближенно равна 1/ T _с. К концу каждого периода мы имеем информацию о T _р, но необходимо еще время для вычисления на ее основе ω.

(3). Цифровые датчики тока

Для реализации обратной связи по току необходимы быстродействующие прецизионные датчики тока, обеспечивающие гальваническую развязку силовых цепей и цепей управления. Наиболее просто датчик тока реализуется не основе шунта, включаемого последовательно в цепь измеряемого постоянного тока. Для потенциального разделения входных и выходных цепей датчика напряжение, снимаемое с шунта, преобразуется в переменное с помощью модулятора. Переменное напряжение, модулированное по амплитуде, через ячейку гальванической развязки поступает на вход усилителя. Затем оно с помощью демодулятора преобразуется в постоянное напряжение. Пульсирующее напряжение на выходе демодулятора сглаживается фильтром и поступает на вход преобразователя напряжение-код. В качестве первичных датчиков тока могут быть использованы также магнитодиоды или датчики Холла, включенные по различным схемам, что дает возможность повысить их чувствительность и линейность. Однако общую инерционность датчиков тока уменьшить сложно. Действительно, за счет модуляции напряжения на высокой частоте (29÷30 кГц) в таких датчиках удается уменьшить постоянную времени фильтра. Однако необходима фильтрация собственных пульсаций тока якоря, которая осуществляется на частоте ШИМ двигателя, как правило, не более 10 кГц, что и ограничивает быстродействие датчика.

Для повышения быстродействия целесообразно регистрировать не среднее за период регулирования, а мгновенное максимальное и минимальное значения тока якоря, и по ним рассчитывать интересующее нас среднее значение тока. Такой путь рационален еще и потому, что во многих случаях регулирование тока в процессе управления приводом не нужно, а требуется только его ограничение.

№16. 1. Если известна нагрузочная диаграмма двигателя и его тепловые параметры, то можно построить график  (t) и, оценив действительный перегрев, сравнить его с допустимым. Этот путь весьма громоздок, в связи с чем на практике пользуются упрощенными приемами, основанными на косвенной оценке перегрева. В основе этих приемов лежит методсредних потерь.

Пусть нагрузочная диаграмма двигателя имеет циклический характер, а момент в каждом цикле не остается неизменным, т.е. двигатель работает с переменной нагрузкой (режимы S6, S7 или S8).

Рассмотрим “далекий” цикл, в котором тепловые процессы в двигателе установились, т.е. температуры перегрева в начале и в конце цикла равны, а в течение цикла изменяется около среднего уровня  _ср. Равенство температур перегрева в начале и конце цикла свидетельствует о том, что количество тепла, запасенное в двигателе к началу цикла, не отличается от количества тепла, запасенного в двигателе в конце цикла, т.е. тепло в двигателе не запасается. Это значит, что все выделившееся за цикл тепло отводится в окружающую среду., т.е.

(11)

Уравнение (11), выражающее закон сохранения энергии в интегральной форме, можно записать в следующем виде:

или, очевидно,

, (12)

т.е. средняя за цикл мощность потерь пропорциональна средней температуре перегрева.

Для номинального режима, в соответствии с (6) имеем:

, (13)

где  Р_н – номинальная мощность потерь;

Р_н – номинальная мощность двигателя;

 _н – номинальный КПД двигателя;

 _н =  _доп - номинальная (допустимая) температура перегрева двигателя.

Сравнивая (12) и (13), легко прийти к формулировке метода средних потерь: если средняя за цикл мощность потерь не превосходит номинальную мощность потерь, т.е.

,

то средняя температура перегрева не превышает допустимую

.

Пусть нагрузочная диаграмма, построенная для предварительно выбранного двигателя, имеет вид, представленный на рис. 9. Для каждого уровня нагрузки двигателя (на каждом участке диаграммы) вычислим мощность P_i = M_i i по кривой  (Р/Р_н) определим значение КПД  _i, и найдем потери

Рис. 9. Нагрузочная диаграмма и кривая  (t) для “далекого” цикла

Затем вычислим средние потери:

(в примере n = 3) и сравним их с  Р_н. Если  Р_ср   Р_н, двигатель выбран правильно.

Если при сопоставлении средних потерь за цикл с номинальными потерями окажется, что  Р_ср >  Р_н, то двигатель будет перегреваться, что недопустимо. Наоборот, при  Р_ср    Р_н двигатель будет плохо использован по нагреву. В обоих случаях необходимо выбрать другой двигатель, перестроить нагрузочную диаграмму и вновь проверить двигатель по нагреву путем сопоставления средних потерь при переменном графике нагрузки с номинальными потерями при постоянной нагрузке.

Метод средних потерь позволяет оценивать среднюю температуру перегрева, не прибегая к построению  (t). Действительная температура отличается от средней, однако, если выполняется условие

T_ц << T _{т. н} , (14)

то эта разница будет весьма малой. Условие (14) является необходимым при использовании метода средних потерь.

Метод средних потерь требует знания кривой КПД двигателя в функции его нагрузки и предварительного определения потерь на каждом из участков графика, что вносит некоторые усложнения в расчет. Если в распоряжении расчетчика в результате построения нагрузочной диаграммы имеются кривые тока в функции времени, то при некоторых условиях можно произвести проверку двигателя по нагреву без вычисления потерь, воспользовавшись методом эквивалентного тока.

В соответствии с (6.8) потери в двигателе можно рассматривать как сумму постоянных потерь k, не зависящих от нагрузки, и переменных I²R, всецело определяемых нагрузкой.

Назовем эквивалентным током такой неизменяющийся ток, при работе с которым в электрическом двигателе выделяются потери, равные средним потерям при переменном графике нагрузки, т.е.

(15)

Средняя мощность потерь за цикл при переменном графике нагрузки двигателя и продолжительном режиме работы

Выразив потери на каждом из участков графика  Р_i через постоянную и переменную составляющие и заменив средние потери их значением через эквивалентный ток, получим:

Открыв скобки и сгруппировав постоянные и переменные потери, получим:

откуда эквивалентный ток при переменном графике нагрузки

или в общем случае

(17)

Вычисленный таким образом эквивалентный ток сопоставляется с номинальным током предварительно выбранного двигателя и если окажется, что I_экв  I_н, то двигатель удовлетворяет требованиям нагрева.

Метод эквивалентного тока, как и метод средних потерь, основан на допущении близости среднего за цикл и максимального перегревов. Это допущение не влечет за собой существенной погрешности, если выполнено условие (14). Кроме того, метод эквивалентного тока исходит из предположения независимости потерь в стали и механических от нагрузки и предполагает постоянство величины сопротивления главной цепи двигателя на всех участках заданного графика нагрузки. Следовательно, в случаях, когда k  const (например, когда асинхронный двигатель работает при изменяющемся напряжении) или R  const (асинхронный двигатель с глубоким пазом или двойной клеткой в режиме переменного скольжения), метод эквивалентного тока может привести к существенным погрешностям.

В ряде случаев при проверке двигателя по нагреву удобно пользоваться графиком момента, развиваемого двигателем, в функции времени. Если поток двигателя при этом постоянен, то между моментом и током существует прямая пропорциональность (М = сI). В этих случаях возможна проверка двигателя по эквивалентному моменту, который для ступенчатого графика вычисляется по формуле

Величина эквивалентного момента сопоставляется с номинальным моментом, и если М_экв  М_н, то двигатель удовлетворяет требованиям нагрева.

Метод эквивалентного момента применим для проверки по нагреву синхронных и асинхронных двигателей нормального исполнения и двигателей независимого возбуждения при работе с номинальным потоком.

Если нагрузочная диаграмма двигателя задана в виде графика мощности, то проверка двигателя по нагреву на основе заданного графика может быть произведена непосредственно лишь в случаях, когда между мощностью и током существует прямая пропорциональность, что имеет место при работе двигателя с постоянным потоком и скоростью.

Для ступенчатого графика эквивалентная мощность вычисляется по формуле

и сравнивается с номинальной мощностью двигателя; проверяется выполнение условия Р_экв  Р_н.

2. кразомкнутым относятся схемы, в которых для управления электрическим приводом не используются обратные связи по его координатам или технологическим параметрам приводимых в движение рабочей машины или производственного механизма. Эти схемы, отличаясь простотой своей реализации, широко используются там, где не требуется высокое качество управления движением электропривода, в частности для пуска, реверса и торможения.

Разомкнутые схемы, осуществляя управление электрическим приводом, обеспечивают защиту электропривода, питающей сети и технологического оборудования при возникновении различных ненормальных режимов - коротких замыканий, перегрузке двигателей, исчезновении питающего напряжения или обрыва фазы питающей сети и т.д. Для этого они содержат соответствующие аппараты и устройства, находящиеся во взаимодействии с устройствами управления двигателями. В разомкнутых схемах управления главным образом используется релейно-контакторная аппаратура, в состав которой входят командные маломощные аппараты, силовые коммутационные аппараты с ручным и дистанционным управлением, реле управления и защиты.

3. К электрическим аппаратам ручного управления относят рубильники, переключатели, выключатели, пакетные выключатели и контроллеры. Рубильники и переключатели предназначены для периодического, включения (отключения)— коммутации силовых электрических цепей напряжением до 500 В при силе номинального тока до 500 А. Выключатель рубящего типа называют рубильником. Рубильник состоит из изолирующего основания, на

Поиск по сайту: