- •Электрический привод
- •Пояснительная записка
- •Тематический план по дисциплине «Электрический привод» по специальности 140603 «Электрические машины и аппараты»
- •Тематический план по дисциплине «Электрический привод» по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» (по отраслям)
- •1 Введение
- •1.1 История развития электропривода
- •1.2 Основные направления развития электропривода
- •1.3 Структурная схема электропривода
- •1.4 Классификация электроприводов
- •2 Механика электропривода
- •2.1 Статический и динамический моменты
- •2.2 Уравнение движения электропривода
- •2.3 Механические характеристики
- •2.4 Жесткость характеристики
- •2.5 Приведение статических моментов и моментов инерции
- •Приведение Мс:
- •Приведение момента инерции.
- •3 Электропривод с двигателем постоянного тока
- •3.1 Статические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.2 Энергетические режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.3 Статические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения
- •3 .4 Свойства и характеристики двигателей постоянного тока смешанного возбуждения
- •3.5 Построение статических характеристик двигателей постоянного тока
- •3.6 Пусковая диаграмма двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.7 Тормозные режимы двигателей постоянного тока
- •3.8 Расчет резисторов
- •3.9 Регулирование скорости двигателей постоянного тока
- •4 Электропривод с двигателем переменного тока
- •4.1 Электропривод с асинхронным двигателем
- •4.1.1 Механические характеристики
- •4.1.2 Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором
- •4.1.3 Расчет пусковой диаграммы
- •4.1.4 Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •4.1.5 Торможение асинхронного двигателя
- •I Противовключение
- •II Рекуперативное торможение.
- •III Динамическое торможение
- •4 .1.6 Методы регулирования скорости
- •1) Включение резисторов:
- •2) Изменение напряжения.
- •3 ) Изменение частоты питающей сети.
- •4) Изменение пар полюсов.
- •4.2 Электропривод с синхронным двигателем
- •4.2.1 Схема включения
- •4.2.2 Пуск синхронного двигателя
- •4.2.3 Регулирование скорости и торможение
- •5 Энергетика электропривода
- •5.1 Потери мощности и энергии в электродвигателе
- •В установившемся режиме работы.
- •Потери энергии в переходных режимах.
- •5.2 Кпд и коэффициент мощности
- •5.3 Понятие переходных процессов электропривода
- •5.4 Нагревание и охлаждение электродвигателя
- •5.5 Режимы работы электродвигателей
- •5.6 Выбор электродвигателя для электропривода
- •6 Системы электропривода
- •6.1 Управление пуском в функции различных величин
- •6.2 Типовые узлы схем электропривода с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •6.3 Типовые узлы схем с асинхронным двигателем
- •6.4 Замкнутые системы электропривода
- •6.5 Следящий электропривод
- •Библиография
- •Приложение а
- •Приложение б
6 Системы электропривода
Системы ЭП бывают:
а) разомкнутые – без обратной связи;
б) замкнутые – сигнал с выхода идет обратно на вход
6.1 Управление пуском в функции различных величин
П
уск
можно осуществлять в функции:
скорости;
времени;
тока (момента);
ЭДС и т.д.
6.2 Типовые узлы схем электропривода с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения
В схеме (рисунок 6.2 а) выделяется силовая часть (сам ЭД) и цепи управления.
КМ1 – линейный контактор;
КМ2 – контактор ускорения;
КТ – реле времени (нормально замкнутый; выдержка времени на замыкание);
S
B1
– кнопка «пуск»;
SB2 – кнопка «стоп».
До пуска: питается ОВ, КТ и размыкает свой контакт в цепи катушки КМ2.
Пуск: нажимаем SB1, получает питание катушка КМ1 и своим силовым контактом подключает ЭД к сети. Начинается разгон ЭД.
Замыкается блок-контакт КМ1, шунтирующий кнопку «пуск». Нормально-замкнутый КМ1 разрывает цепь питания КТ → КТ считает время (т.1 на графике 6.2 б). Через выдержку времени Δt замыкается нормально-замкнутый КТ (т.2) → катушка КМ2 получает питание и своим контактом КМ2 шунтирует Rд → ЭД выходит на естественную характеристику (т3) и разгоняется по ней до М=Мс (т.4)
На кривых переходного процесса (рисунок 6.2 в) скорость нарастает по экспоненте, ток уменьшается по экспоненте и наблюдается скачок тока при шунтировании добавочного сопротивления Rд
Остановка ЭД: нажимаем SB2, КМ1 теряет питание и отключается якорь ЭД от сети.
К
Т
– реле времени;
КМ3 – контактор торможения;
КМ – линейный контактор;
Параллельно якорю подключены катушки КМ1 и КМ2 (ускорения) (рисунок 6.3 а).
Регулировочные резисторы Rу1 и Rу2 регулируют напряжение включения КМ1 и КМ2 (у Rу1 уставка меньше; КМ1 срабатывает при Е1 (ω 1); КМ2 при Е2 (ω2)
До пуска: питается ОВ. Нажимаем SB1 → включается КМ → силовой нормально-открытый КМ подключает КM → нормально-открытый КТ замыкается. Нормально-закрытый КМ откроется → КМ3 получает питание (готовиться цепь торможения). Все происходит в точке 1 (рисунок 6.3 б).
При Е1 (ω 1) срабатывает КМ1 → шунтируется Rд1 → ЭД выходит на характеристику 2.
При Е2 (ω2) срабатывает КМ2 → шунтируется Rд2 → ЭД выходит на естественную характеристику и разгоняется по ней, пока не уравняются моменты двигателя и нагрузки М=Мс.
О
становка:
SB2 → КМ теряет питание и
КМ отключает ЭД от сети, а блокировочные
нормально-замкнутые КМ подключает КМ3
→ КМ3 подключает ЭД на Rд3
. Идет динамическое торможение.
Нормально-открытый КМ обесточит КТ →
реле считает время. Через Δt
нормально-открытый КТ откроется
Пуск схемы 6.4 производится как в схеме 6.2 а. Остановка: КМ2 питается от якоря ЭД. SB2 → КМ теряет питание и отключает якорь от сети. Нормально-замкнутый КМ подключает КМ на ЭДС якоря (скорость ω велика; ЭДС большая). КМ2 срабатывает и подключает ЭД на Rд2 своим силовым контактом КМ2, т.е. двигатель переходит в режим динамического торможения. При уменьшении скорости уменьшается и ЭДС. При достижении ЭДС нулевого значения, сопротивление Rд2 отключается, схема в исходном состоянии.
