33.Выбор электродвигателей для электропривода по мощности.

Выбор электродвигателей к применяемым машинам состо­ит в удовлетворении ряда требований потребителя, практически это перебор возможных вариантов: по роду тока и напряжения, конструктивному исполнению, уровню вибрации и шума, мощно­сти и режиму работы.

Для обоснованного выбора электродвигателя по мощности необходимо знать характер изменения нагрузки двигателя во времени. С этой целью для машин, работающих в циклическом режиме, обычно строится нагрузочная диаграмма Мс = f(t), пред­ставляющая собой зависимость нагрузки электропривода от вре­мени в течение рабочего цикла.

Основным условием для обеспечения надежной работы электродвигателя в течение всего срока эксплуатации является требование, чтобы температура изоляции обмоток не превышала допустимого значения. Определение температуры нагрева двига­теля и сравнение ее с допустимой довольно трудоемкий процесс, поэтому пользуются косвенными методами.

Дополнительным условием является необходимость того, чтобы перегрузочная способность была достаточной для устойчи­вой работы электропривода в период максимальной нагрузки или аварийного снижения напряжения.

На практике применяется метод эквивалентных величин, основанный на том, что переменную нагрузку заменяют постоян­ной эквивалентной Мэкв, при которой двигатель в течение дли­тельного времени выделял бы такое же количество тепла, что и при действительной переменной нагрузке.

Определение эквивалентных величин для заданного режима производится аналитически. При ступенчатом графике нагрузки

Iэкв = √∑I²n tn / tц ; Мэкв = √∑М²n tn / tц ; Рэкв = √∑Р²n tn / tц ;

Двигатель выбран правильно, если выполнено условие

I_ЭКВ ≤ I_Н ; М_ЭКВ ≤ М_Н; Р_ЭКВ ≤ Р_Н.

Выбранный двигатель должен быть проверен на перегрузоч­ную способность

Мmax ≤ 0,85 λmax М_н,

где Мmax — наибольшее значение момента на нагрузочной диа­грамме;

0,85 — коэффициент, учитывающий возможное сниже­ние напряжения в сети; λmax — коэффициент перегрузки двигате­ля.

Метод эквивалентного тока применяется для выбора мощ­ности двигателя любого типа. Метод эквивалентного момента не применим для двигателей последовательного и смешанного возбуждения, так как между моментом и мощностью нет линейной зависимости. Определение мощности по Рэкв ограничивается дви­гателями параллельного возбуждения и асинхронными двигате­лями с незначительными колебаниями частоты вращения.

При выборе двигателя работающего в повторно-кратковременном режима, найденное значение Мэкв и Рэкв приводят к стандартным значениям ПВ

Мн = Мэкв√ПВфакт / ПВст; Рн = Рэкв√ПВфакт / ПВст,

Если фактическое значение ПВ% более 60% надо выбирать двигатель, рассчитанный на длительный режим работы.

34. Аппаратура для управления электроприводом.

Электрическими аппаратами называют электротехнические устройства, предназначенные для управления, регулирования, контроля и защиты электрических цепей.

Электрические аппараты делятся на аппараты, используемые в цепях напряжением до 1000 В и выше 1000 В. По назначению, т.е. по выполняемым функциям, аппараты делят на следующие большие группы.

Коммутационные аппараты распределительных устройств. Эти аппараты служат для включения и отключения электрических цепей. К ним относятся рубильники, пакетные выключатели, автоматические выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, предохранители и т.д. Характерным для такой группы является относительно редкое их включение и отключение,

Пускорегулирующие аппараты. Они предназначаются для пуска, регулирования частоты вращения, напряжения и силы тока электрических машин или какого-либо другого потребителя электрической энергии. К ним относятся контроллеры, ключи управления, контакторы, пускатели, резисторы, реостаты. Для этой группы характерным является частое включение и отключение.

Контролирующие аппараты. К этой группе относятся реле и датчики. Характерным для этой группы аппаратов является скачкообразное изменение контролируемой величины.

Большая группа аппаратов может быть объединена в группу аппаратов управления. Таким образом, одни и те же аппараты могут находиться среди аппаратов распредустройств и пускорегулирующих аппаратов

Аппараты приводятся в действие различными способами: вручную или с помощью механизма электромагнитного действия, магнитоэлектрического, теплового, индукционного и т.д.

Пускорегулирующая аппаратура ручного управления.

Рубильник. Это аппарат ручного управления, предназначенный для включения и отключения цепей постоянного и переменного тока до 660 В..

Пакетные выключатели и переключатели. Эти устройства являются многоступенчатыми аппаратами, предназначенными для нечастых коммутаций в цепях с небольшой мощностью. Пакетные выключатели выпускают на номинальные токи от нескольких десятков до нескольких сотен ампер постоянного и переменного тока.

Кнопочные выключатели. Применяются для ручного управления электродвигателями малой мощности.

Рубильники, переключатели и кнопочные выключатели для электроустановок выбирают по номинальному напряжению, предельно отключаемому току, типу исполнения.

Контроллер. Это переключающий многоступенчатый, многоцепной аппарат с ручным или ножным управлением, предназначенный для пуска, реверса, регулирования частоты вращения и торможения двигателей постоянного и переменного тока.

Кнопки управления. Это простейший командоаппарат, который используется для различных схем пуска, остановки и реверса двигателей путем замыкания цепей электромагнитов контакторов, которые коммутируют главную цепь.

Путевые выключатели и переключатели. Эти аппараты предназначены для переключения командных цепей с помощью управляемых механизмов. Их применяют для ограничения движения подъемных кранов, лифтовых кабин, блокировки дверей и т.д. Если путевые выключатели служат только для предотвращения перехода рабочего органа за пределы его конечного положения, то они называются концевыми выключателями.

Аппаратура автоматического управления

Контактор. Это электромагнитный аппарат с дистанционным управлением, предназначенный для частых включений и отключений силовой электрической цепи при нормальном режи­ме работы, а также для редких отключений при токах перегрузки в электроустановках напряжением до 1000 В.

Магнитные пускатели. Выключатели, работающие под действием электромагнита. Они предназначены для дистанционного управления трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором напряжением до 660 В и для их защиты от перегрузок, если есть тепловое реле, и автоматического отключения двигателя при снижении напряжения на 50-60% номинального. Управление пускателями осуществляется обычно кнопками.

Электромагнитные реле. Это аппараты, в которых при изменении управляющего (входного) сигнала происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) сигнала.

Реле времени. Это аппараты для создания выдержки времени между срабатыванием двух или нескольких аппаратов. При автоматизации технологических процессов может возникнуть необходимость производить операции в определенной временной последовательности. Аппараты управления и защиты.

Автоматические воздушные выключатели (автоматы). Автоматы — это коммутационные двухпозиционные аппараты, предназначенные для замыкания (вручную) и автоматического или дистанционного размыкания электрических цепей, находящихся под нагрузкой. Эти аппараты осуществляют защиту электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий, а также позволяют производить нечастую коммутацию в сетях переменного и постоянного тока.

Тепловое реле. Протекание тока большей силы, чем номинальный, приводит к повышению температуры и дополнительному старению изоляции. Поэтому чем больше перегрузка, тем кратковременнее она допустима. Для защиты от перегрузок наиболее широкое распространение получили тепловые реле с биметаллической пластиной.

Плавкие предохранители. Предохранители — это простейшие аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов короткого замыкания. Основным элементом предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку силовой цепи, и дугогасительное устройство.