1.10. Электропривод и аппаратура управления

Понятие об электроприводе. Аппаратура управления и защиты.

Электромагнитный пускатель, его назначение, устройство, схема, принцип действия.

Методические указания

При изучении темы, нужно усвоить понятие электропривода как системы, состоящей из электродвигателя, передаточного механизма к рабочей машине и аппаратуры управления.

Необходимо уяснить, от чего зависит мощность, развиваемая электродвигателем; изучить классы изоляции, которые определяют допустимую температуру нагрева двигателя; уяснить сущность нагрева и отметить факторы, от которых зависит температура двигателя; выявить, как влияет на тепловое состояние двигателя температура окружающей среды.

Выбор электродвигателей осуществляется в зависимости от мощности, продолжительности и характера нагрузки производственного механизма, с учетом окружающей среды. Режимы работы электродвигателя условно обозначаются индексами на щитах двигателей.

S1 – продолжительный;

S2 – кратковременный;

S3 – повторно-кратковременный.

При продолжительном режиме с переменной нагрузкой мощность электродвигателя определяется приближенно методом эквивалентной мощности (тока, момента) на основании графика нагрузки. Определение эквивалентных величин производится аналитически, в зависимости от формы участков графика нагрузки:

1. для прямоугольных участков

;

2. для треугольных участков

;

3. для трапециевидных участков

_.

Если график имеет все три участка, тогда

_.

Электродвигатель выбирают из каталога по условию Р_н > Р_э. Выбранный электродвигатель проверяют на перегрузочную способность.

При кратковременном режиме определяют эквивалентную мощность

,

где Р_n = к_i · Р_н – фиктивная пусковая мощность;

к_i – кратность пускового тока;

Р_р – мощность рабочего периода, кВт;

t_n – время пуска, с;

t_р – время рабочего периода, с.

Промышленность выпускает двигатели для их работы в течение 6, 10, 15, 30, 60, 90 и 120 мин.

При отсутствии специальных может быть выбран электродвигатель, рассчитанный на продолжительный режим работы, но меньшей мощности, с учетом перегрузки его в допустимых пределах и достаточности пускового момента.

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продолжительностью рабочего периода:

t_раб

ПВ = –––––– · 100% ,

t_раб + t_пер

где t_раб – время рабочего периода;

t_пер – время перерыва в работе.

Если в процессе работы несколько перерывов, то

Σt_раб

ПВ = –––––––– · 100% ,

Σt_раб + Σt_пер

где Σt_раб – суммарное время всех рабочих периодов за полный цикл, с;

Σt_пер– суммарное время всех перерывов в работе за полный цикл, с.

Мощность электродвигателя определяется за полный цикл работы по графику нагрузки:

.

Перерасчет Р_э, отнесенный к одному полному циклу (ПВ = 100%), на мощность кранового электродвигателя (Р₁₅, Р₂₅, Р₄₀, Р₆₀) со стандартными ПВ (15; 25; 40; 60%), ближайшими к фактической ПВ, полученной из графика нагрузки, производится по следующим соотношениям:

Р₁₅ =2,25Р_э; Р₂₅ = 2Р_э; Р₄₀ = 1,5Р_э; Р₆₀ = 1,27Р_э.

При величине фактической ПВ больше 60-70% выбирают двигатель, рассчитанный на длительную работу, а при ПВ меньшей 10% - электродвигатели для кратковременной работы.

Литература: 1, с. 277-283, 294-301; 2, с. 283-308; 3, с. 398-414; 4, с. 205-216.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое рабочая температура изоляции электродвигателей?

2. Какая существует связь между номинальной мощностью двигателя, рабочей температурой изоляции и температурой окружающей среды?

3. Дайте определение кратковременному режиму работы электродвигателя.

4. Дайте определение повторно-кратковременному режиму работы электродвигателя.

5. Для чего определяют эквивалентные величины тока, момента и мощности электродвигателей?

6. В чем различие магнитных и контактных систем электромагнитных пускателей ПМЕ и ПАЕ, ПМЛ?