Вопросы для самопроверки

1. По каким признакам можно классифицировать системы управления электроприводами?

2. Для чего применяются обратные связи в электроприводах?

3. Что такое передаточная функция системы?

4. Назовите основные динамические звенья электропривода.

5. Назовите основные показатели качества регулирования выходной величины в переходном процессе.

6. Что такое время переходного процесса в электроприводе?

7. В чём особенность работы следящего электропривода?

8. В чём особенность работы электропривода с программным управлением?

9. Какие датчики используются в электроприводах?

10. Назовите основные узлы структурной схемы системы управления электроприводом.

Раздел 6. Аппаратура управления и защиты электроприводов. Электропривод общепромышленных механизмов

Надёжная и безопасная работа электропривода и технологического оборудования в его схемах обеспечивается необходимой аппаратурой управления и различными видами защит. Этой же цели служат различные блокировки, обеспечивающие заданный порядок операций по управлению одним или несколькими электроприводами и технологическим оборудованием и предотвращающие при этом ошибочные действия оператора. Кроме того, во многих случаях целесообразно осуществлять контроль состояния и режима работы отдельных узлов и технологического оборудования, что обеспечивается с помощью средств сигнализации, измерительных и регистрирующих приборов.

Максимальная токовая защита электропривода включает в себя применение плавких предохранителей, реле максимального тока, автоматических воздушных выключателей (автоматов).

При значительном снижении напряжения сети или его исчезновении применяется нулевая защита, которая обеспечивает отключение двигателей и предотвращает самопроизвольное их включение после восстановления напряжения.

При протекании по цепям двигателя повышенных токов имеет место более высокий нагрев его обмоток. При этом используется тепловая защита, которая может быть осуществлена с помощью тепловых, максимально-токовых реле и автоматических выключателей.

Существуют и специальные виды защиты электроприводов. К ним относится защита от перенапряжения на обмотке возбуждения двигателя постоянного тока, повышения напряжения в системе преобразователь-двигатель, превышения скорости электропривода, затянувшегося пуска синхронных двигателей и ряд других.

Для контроля хода технологического процесса или последовательности выполняемых операций, состояния защиты и наличия напряжения питания или какого-либо электрического сигнала в схемах управления электроприводом применяется сигнализация. Она может быть световой и осуществляться с помощью сигнальных ламп и табло, звуковой (звонок, сирена) и визуальной (указательные реле, измерительные приборы).

В схемах электропривода применяются электрические блокировки, которые обеспечивают заданную последовательность операций при работе, предотвращают нештатные и аварийные ситуации и исключают неправильные действия со стороны оператора, что в итоге повышает надёжность работы механизмов и технологического оборудования.

Значительное место в производстве занимает применяемый электропривод общепромышленных механизмов: крановых механизмов, лифтов, механизмов непрерывного транспорта, насосов, вентиляторов и компрессоров.

Подъёмные краны широко применяются в различных механизмах. Они характеризуются следующими параметрами: грузоподъёмностью, массой крана или тележки, скоростью движения их отдельных механизмов и режимами работы. Основные требования, предъявляемые к электроприводам крановых установок:

1) высокое быстродействие и требуемая точность при регулировании скорости в заданном диапазоне;

2) надёжное ограничение момента и тока двигателя в процессах пуска и торможения, а также при механических перегрузках;

3) высокая надёжность в работе и простота в эксплуатации.

Электроприводы крановых механизмов выполняются как на переменном, так и на постоянном токе. Расчёт статической мощности крановых механизмов производится исходя из заданной скорости, известного КПД, усилия при номинальном режиме работы. Выбор двигателя осуществляют следующими методами: последовательных приближений, эквивалентного КПД, нагрузочных рядов.

Основным требованием, предъявляемым к электроприводам лифтов, является обеспечение заданной точности остановки. Расчёт необходимой мощности и выбор двигателей для лифтов производится с учётом вероятностных факторов, выбор массы противовеса и уравновешивающего каната (если он необходим) – с учётом оптимальной диаграммы неуравновешенности подвижных частей лифта.

Основные требования, которым должны удовлетворять электроприводы лифтов:

1. минимальное время переходных процессов при ограниченных ускорениях;

2. независимость скорости и ускорений от загрузки лифта;

3. обеспечение необходимой точности остановки кабины;

4. безопасность обслуживания электрооборудования в машинных помещениях, кабине, шахте и на этажных площадках.

Особое значение в общепромышленных установках занимает электропривод механизмов непрерывного транспорта.

При рассмотрении электроприводов конвейеров необходимо определить зависимость энергетических показателей привода от места установки тяговых станций. Для механизмов вертикального транспорта необходимо знать влияние активной нагрузки на энергетические показатели привода.

Электроприводы насосов, вентиляторов и компрессоров используют двигатели средней и большой мощности. Это накладывает определённые требования на выбор системы управления, которая должна обеспечивать минимум потерь при регулировании, что повысит экономические показатели электропривода.

Однако при большой мощности электроприводов данной группы механизмов возникают существенные искажения формы кривой тока и напряжения в питающей сети за счёт высших гармонических составляющих на выходе используемых преобразователей. При широком диапазоне регулирования скорости ухудшается охлаждение двигателей с самовентиляцией на низких скоростях вращения. Эти факторы следует учитывать при проектировании и расчёте этих электроприводов.