1.Структурная схема, определение и классификация электроприводов.

Электропривод и исполнительный механизм, как правило, соединяет друг с другом механические передачи. Электроэнергия поступает к электродвигателю либо от сети, либо от преобразователя. Управление электродвигателя или преобразователя осуществляется с помощью специальной аппаратуры управления АУ. Связь между перечисленными элементами можно изобразить так:

ГОСТ-ое определение электропривода: Электромеханическое устройство состоящее из электродвигателя, преобразователя, механический преобразователь, аппаратура управления предназначенное для электрификации и автоматизации рабочих процессов называется электропривод.

Классификация электроприводов по III признакам.

I По роду тока

II По назначению

III По способу управления

Классификация по способу управления.

1) Неавтоматизированный электропривод. Все операции по управлению выполняются человеком вручную.

2) Автоматизированный электропривод. Роль человека сводиться к подаче первоначальной операции, далее все операции выполняются аппаратами.

3) Автоматический электропривод. Работает без непосредственного участия человека. Например: автопилот, авторулевой, автомашинист.

2. Принципиальная схема и механические характеристики электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

- частота вращения идеального холостого хода.

R_p2 > R_p1; U_н = const; Ф_н = const.

Вывод: все механические характеристики являются прямыми линиями, они пересекаются в одной точке n₀. Естественная характеристика является жесткой, т.е. с изменением момента частота вращения изменяется не значительно.

Пример: приводной электродвигатель вентиляторов, насосов, компрессоров.

I = I_a = I_в; С₁ и С₂ – константы, R_пв – сопротивление последовательной обмотки возбуждения. Вид механических характеристик – гиперболы. Двигатель в режиме холостого хода не может. Обязательно должен быть связан с исполнительным механизмом. Развивает значительный момент вращения при потребления тока в небольших количествах. Широко применяется в небольших количествах.

3.Управление электродвигателем постоянного тока по системе генератор-двигатель. Механические характеристики электродвигателя.

Особенности системы – якоря генератора и двигателя электрически связаны между собой.

U_н > U₁ > U₂ > U₃

Преимущество: 1) плавный пуск электродвигателя; 2) возможность широко и плавно регулировать частоту вращения электродвигателя в широком диапазоне; 3) возможность осуществления реверса с помощью потенциометра путем плавного изменения нагрузки тока возбуждения генератора и значит ЭДС.

4. Механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Использование формулы Клосса для расчета механических характеристик.

Односкоростные АД с короткозамкнутым ротором

Двухскоростные АД с короткозамкнутым ротором

– формула Клосса. Из каталога

- (+) двигательный режим, (-) генераторный режим.

M(S) → n = n₁(1-S) → n(M)

5. Механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором при отсутствии и наличии добавочного сопротивления в цепи ротора.

Достоинства: с помощью реостата можно регулировать величину пускового момента, частоту вращения вала двигателя.

Недостатки: наличие контактных колец и щеток.

6. Механические характеристики исполнительных механизмов. Определение мощности электродвигателя в установившемся режиме по механическим характеристикам ЭД и ИМ.

В результате наличия механической передачи отдельные элементы электропривода и исполнительного механизма вращения с различной частотой вращения. Механической характеристикой ИМ называется зависимость частоты вращения вала электродвигателя от приведенного к нему статического момента сопротивления.

М = М₀+М₂ = М_с – статический момент сопротивления

n = F₁(M_c) – механическая характеристика ИМ.

1 – грузоподъемные устройства, 2 – вентиляторы и насосы, 3 – преобразователи.

Если на одном графике в одном масштабе нанести характеристики ЭД и ИМ – точка пересечения определит требуемую мощность.

Р_н = (М_нU_н)/9550 (кВт); [M] =Н м; [n] = об/мин.

7. Приведение моментов сопротивления к валу приводного электродвигателя.

Приведение моментов к оси вращения двигателей производиться на основании энергобаланса системы.

P_n – потери в передаче (η_n); P_дη_n = Р_м; М Ω = М_см Ω_м 1/η_n. Где Ω и Ω_см – угловая скорость вращения ЭД и ИМ. М_с = М_см/i_pη_n; i_p = Ω/Ω_м – передаточное отношение редуктора.

Если механическая передача имеет k-звеньев, у которых i_p1 i_p2 i_p3… i_pk, и соответственно η_n1 η_n2 η_n3… η_nk, то результирующая формула равна:

23. Основные правила техники безопасности при работе с электрооборудованием.

1. Осмотр и ремонт проводить при снятом напряжении, при это вывесить табличку «Не включать, работают люди!».

2. Запрещается ввод действия при неисправности одного из видов защиты, а также при сопротивлении изоляции ниже допускаемого предела, при неисправной изоляции, при вибрации.

3. Запрещается хранить на кабельных трассах внутри комплексных подстанций предметы.

4. Планово-предупредительный ремонт (ППР) и планово-предупредительный осмотр (ППО)

8. Приведение моментов инерции к валу приводного электродвигателя.

Приведение моментов инерции вращательных частей основано на том, что суммарный запас кинематической энергии системы должен быть равен сумме кинематических энергий запасенных во всех вращающихся частях машинного устройства.

I_д – момент инерции ЭД; I_м – момент инерции ИМ. I₁, I₂…I_k; Ω₁, Ω₂…Ω_k.