- •1. Электрооборудование термических установок
- •1.1. Общие сведения об электротермических установках.
- •1.2. Установки печей сопротивления
- •1.4. Электрические схемы установок печей сопротивления.
- •1.5. Автоматическое регулирование печей сопротивления.
- •1.6. Индукционные электротермические установки.
- •1.7. Электрооборудование индукционных плавильных установок.
- •1.8 Индукционные нагревательные установки.
- •1.9 Закалочные установки.
- •1 .10. Электрооборудование установок электрической сварки.
- •1.10.1. Общие сведения об электросварке.
- •1 .10.2. Виды сварки плавлением
- •1.10.3. Дуговая сварка покрытыми электродами.
- •1.10.4. Дуговая сварка под флюсом.
- •1.10.5 Дуговая сварка в защитных газах.
- •1.10.6. Электрошлаковая сварка.
- •1.10.7. Плазменная сварка.
- •1.10.8. Электронно-лучевая сварка.
- •1.10.10. Газовая сварка.
- •1.10.11. Термитная сварка.
- •1.10.12. Контактная электросварка.
- •1.11. Электрическая дуга и её применение при сварке.
- •1.11.1. Природа сварочной дуги.
- •1.11.2 Условия зажигания и устойчивость горения дуги
- •1.11.3 Источники питания сварочной дуги переменного тока.
- •1.11.4 Источники питания сварочной дуги постоянного тока.
- •1.11.5 Источники питания с частотным преобразователем.
- •1.11.6 Вспомогательные устройства
- •2. Общие сведения о металлорежущих станках.
- •2.1 Классификация металлорежущих станков.
- •2.2 Основные и вспомогательные движения в станках.
- •2.3 Вопросы электропривода станков.
- •2.3.2 Выбор типа электропривода металлорежущих станков.
- •2.3.3 Регулирование скорости приводов станков
- •2.3.4 Механическое ступенчатое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.5 Электромеханическое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.6 Электрическое бесступенчатое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.7 Регулирование скорости приводов подач.
- •2.3.8 Режимы работы двигателей станков.
- •2.3.9 Назначение и устройство токарных станков.
- •2.3.10 Типы электроприводов токарных станков.
- •2.3.11 Расчёт мощности двигателей токарных станков.
- •2.3.12. Электропривод и схема управления токарно-винторезного станка.
- •2.4 Электрооборудование сверлильных и расточных станков.
- •2.4.1. Назначение и устройство сверлильных и расточных станков
- •2.4.2 Особенности и типы электроприводов сверлильных и расточных станков.
- •2.4.3 Расчёт мощности двигателей сверлильных и расточных станков
- •2.4.5 Электропривод и схема управления универсального расточного станка.
- •2.5 Электрооборудование фрезерных станков.
- •2.5.1 Назначение и устройство фрезерных станков
- •2.5.2. Типы электроприводов фрезерных станков.
- •2.5.3 Расчёт мощности двигателей фрезерных станков
- •2.5.4 Работа электросхемы вертикально-фрезерного станка.
- •2.6 Электрооборудование шлифовальных станков
- •2.6.1Назначение и устройство шлифовальных станков
- •2.6.2 Типы электроприводов шлифовальных станков.
- •2.6.3. Расчёт мощности двигателя главного привода шлифовальных станков.
- •2.6.4 Специальное электрооборудование шлифовальных станков
- •2.6.5 Электропривод и схема управления круглошлифовального станка
- •2.7 Электрооборудование кузнечно-прессовых машин
- •2.7.1 Назначение и устройство кузнечно-прессовых машин.
- •2.7.2 Типы электроприводов кузнечно-прессовых машин.
- •2.7.3 Расчёт двигателя механизма работающего с ударной нагрузкой
- •2.7.4 Управление электроприводами кузнечно-прессовых машин.
- •2.8.1 Назначение установок электроэрозионной обработки
- •2.8.2 Электроэрозионные станки.
- •2.8.3 Электрическая схема эрозионного станка 18м2
- •3. Электрооборудование крановых механизмов.
- •3.1. Общие сведения
- •3.2 Требования к электроприводу механизмов крана
- •3.3 Статические нагрузки двигателей механизмов кранов
- •3.4 Выбор рода тока и типа электропривода.
- •3.5 Электропривод с асинхронным двигателем механизмов подъема с магнитным контроллером.
- •3.6 Работа электрической схемы контакторного управления двигателями крановых механизмов.
- •3.8 Электрооборудование подвесных электротележек.
- •3.9 Электрооборудование и автоматизация лифтов.
- •3.9.1 Общие сведения о лифтах
- •3.9.2 Основные требования к электроприводу лифтов.
- •3.9.3 Типы электропривода и электрооборудование лифтов.
- •Расчёт нагрузок и выбор мощности двигателей лифтов.
- •3.9.5 Схема управления быстроходным пассажирским лифтом.
- •4 Электрооборудование компрессоров и вентиляторов.
- •4.1 Назначение и устройство компрессоров и вентиляторов.
- •4.2 Выбор мощности двигателей компрессоров и вентиляторов.
- •Откуда мощность на валу приводного двигателя, в кВт
- •4.3 Особенности электропривода и выбор мощности двигателей поршневых компрессоров.
- •4.4 Автоматизация работы компрессорных установок.
- •4.6 Электрическая схема автоматического управления компрессорной установкой с приводом от двух асинхронных двигателей.
- •4.6 Автоматизация работы вентиляционных установок
- •4.8.1 Назначение и устройство насосов.
- •4.8.2 Особенности электропривода и выбор мощности двигателей насосов.
- •4.8.3 Специальная аппаратура для автоматизации насосных установок.
- •5. Электрооборудование поточно-транспортных систем.
- •5.1 Общие сведения о конвейерах и поточно - транспортных системах
- •5.2 Особенности электропривода механизмов непрерывного транспорта
- •5.3 Расчёт ленточного конвейера.
- •5.3.1Производительность ленточного конвейера.
- •5.3.2 Выбор ширины ленты
- •5.3.3 Определение сопротивления при огибании лентой барабана
- •5.3.4 Определение общего тягового усилия
- •5.3.5 Определение наименьшего допускаемого натяжения
- •5.3.6 Определение натяжения ленты по точкам контура
- •5.3.7 Расчет приводного устройства
- •5.3.8 Электрическая схема управления двигателями согласованно движущихся конвейеров.
- •5.4 Электрооборудование наземных электротележек.
- •5.4.1 Электросхема и работа электротележки эт 2040
- •5.4.2 Электроштабелёры.
- •6. Проектирование электрооборудования промышленных установок, станков и машин
- •6.1 Содержание проекта электрооборудования
- •6.2 Разработка принципиальной электрической схемы
- •6.3 Размещение электрооборудования на станках и машинах
- •6.4 Выполнение схем соединений
- •6.5 Электрические проводки промышленных механизмов
- •6.6 Заземление металлических элементов электрооборудования.
- •7. Расчет проводов и кабелей.
- •7.1 Определение сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву.
- •1). По условию нагрева длительным расчетным током
- •7.2 Защите от перегрузки подлежат сети:
- •7.3 Метод коэффициента спроса.
- •7.4 Метод упорядоченных диаграмм.
- •7 .5 Определение сечений проводов и кабелей по допустимой потере напряжения.
- •Д ля трехфазной сети с сосредоточенной нагрузкой в конце линии (мм2)
- •Для трехфазной сети с несколькими нагрузками и одинаковым сечением проводов (рис. 7.1) (мм2)
- •7.6 Выбор аппаратов защиты.
- •7.6.1 Автоматические выключатели для защиты электрооборудования механизмов, станков, машин.
- •7.6.2 Выбор автоматических выключателей.
- •7.6.3 Плавкие предохранители для защиты электрооборудования механизмов, станков, машин.
- •7.6.4 Выбор плавких предохранителей.
- •7.6.5 Тепловые реле для защиты эл.Двигателей от перегрузки.
- •7.6.6 Выбор тепловых реле.
- •7.7 Защита плавкими предохранителями питающих сетей
- •При защите двигателей ответственных механизмов ток плавкой вставки независимо от условий пуска электродвигателя
- •Средневзвешенный коэффициент использования
- •Р асчетный ток ответвления
- •8.1. Выбор мощности электродвигателей при различных режимах работы.
- •8.1.4 Повторно-кратковременная нагрузка (режим s3).
- •9.0 Способы преобразования переменного тока в постоянный
- •9.1 Выпрямители однофазного тока.
- •Действующее значение напряжения вторичной обмотки
- •9.2 Выпрямители трёхфазного тока
- •10 Расчет пусковых и тормозных устройств электродвигателей
- •10.1 Электродвигатели постоянного тока параллельного и независимого возбуждения
- •10.1.1Пусковые резисторы (сопротивления)
- •Масштаб для сопротивлений (Ом/мм)
- •Если число ступеней неизвестно, то их можно определить по формуле
- •Сопротивления секций пускового резистора
- •Пример 1
- •Решение
- •1 0.1.2 Тормозные резисторы
- •П ример 4
- •Решение
- •10.2 Асинхронные электродвигатели
- •10.2.1 Пусковые устройства
- •Пример 5
- •Решение
- •10.2.2 Двигатели с короткозамкнутым ротором.
- •10.2.1 Тормозные резисторы.
- •Решение
- •Пример 8
- •Решение
- •11. Расчет мощности и выбор трансформаторов для питания цепей управления.
- •11.1 Пример выбора номинальной мощности и предохранителя трансформатора цепи управления
- •1.1 Общие сведения об электротермических установках 1
1. Электрооборудование термических установок
1.1. Общие сведения об электротермических установках.
Электронагрев широко применяется на предприятиях электромашиностроения при производстве фасонного литья из металлов и сплавов, нагрева заготовок перед обработкой давлением, термической обработки деталей и узлов электрических машин, сушки изоляционных материалов и т. д.
Электротермической установкой (ЭТУ) называют комплекс, состоящий из электротермического оборудования (электрической печи или электротермического устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую), и электрического, механического и другого оборудования, обеспечивающего осуществление рабочего процесса в установке.
Электротермическое оборудование весьма разнообразно по принципу действия, конструкции и назначению. В наиболее общей форме все электрические печи и электротермические устройства можно разделить по назначению на плавильные печи для выплавки или перегрева расплавленных металлов и сплавов и термические (нагревательные) печи и устройства для термообработки изделий из металла, нагрева материалов под пластическую деформацию, сушку изделий и т. д. По способу преобразования электрической энергии в тепловую различают, в частности, печи и устройства сопротивления, дуговые печи, индукционные печи и устройства.
В электропечах и электротермических устройствах сопротивления используется выделение тепла электрическим током при прохождении его через твердые и жидкие тела. Электропечи этого вида преимущественно выполняются как печи косвенного нагрева. Превращение электроэнергии в тепло в них происходит в твердых нагревательных элементах, от которых тепло путем излучения, конвекции и теплопроводности передается нагреваемому телу, либо в жидком теплоносителе - расплавленной соли, в которую погружается нагреваемое тело. Тепло передаётся ему путём конвекции и теплопроводности расплавленной соли, в которую погружается нагреваемое тело. Печи сопротивления - самый распространенный и многообразный вид электропечей.
Плавильные печи сопротивления применяют преимущественно при производстве литья из легкоплавких металлов и сплавов. Термические печи используются для термообработки металлов и сушки материалов и изделий. Электротермические устройства сопротивления работают по принципу прямого нагрева: подлежащее нагреву тело непосредственно служит проводником и в нем выделяется тепло.
Работа плавильных дуговых электропечей основана на выделении тепла в дуговом разряде. В электрической дуге концентрируется большая мощность и развивается температура свыше 3500° С. В дуговых печах косвенного нагрева дуга горит между электродами, а тепло передается расплавляемому телу в основном излучением. Печи такого рода используют при производстве фасонного литья из цветных металлов, их сплавов и чугуна. В дуговых печах прямого нагрева одним из электродов служит само расплавляемое тело. Эти печи предназначены для выплавки стали, тугоплавких металлов и сплавов. В дуговых печах прямого нагрева, в частности, выплавляют большую часть стали для фасонного литья.
В индукционных печах и устройствах тепло в электропроводном нагреваемом теле выделяется токами, индуктированными в нем переменным электромагнитным полем. Таким образом, здесь осуществляется прямой нагрев. Индукционную печь или устройство можно рассматривать как своего рода трансформатор, в котором первичная обмотка (индуктор) подключена к источнику переменного тока, а вторичной обмоткой служит само нагреваемое тело. Индукционные плавильные печи применяют при производстве литья, в том числе фасонного из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов. Нагревательные индукционные печи используют для нагрева заготовок под пластическую деформацию и для проведения разного рода термообработки. Индукционные термические устройства применяют для поверхностной закалки и других специализированных операций.
Серийно выпускаемое отечественной промышленностью электротермическое оборудование имеет обозначения, отражающие способ нагрева, конструктивные признаки и особенности технологического характера. Такое обозначение состоит из трех основных букв, нескольких цифр и вспомогательных букв. Первая основная буква указывает на способ нагрева, например: Д — дуговой, И — индукционный, С — сопротивлением.
У плавильных печей вторая основная буква обозначения определяет основной металл, для плавки которого предназначена печь: А — алюминий и его сплавы; М — медь и ее сплавы (кроме латуни);
Л — латунь; О — олово, свинец, баббит; С — сталь и жаропрочные сплавы; Ч — чугун и др. Третья основная буква характеризует важнейший конструктивный признак плавильной печи, например, для дуговых печей:
П — с поворотным сводом; Б— барабанная; для индукционных печей: К — канальная, Т — тигельная; для печей сопротивления: Т —тигельная, К — камерная, Б — барабанная. Может добавляться и четвертая (вспомогательная) буква, например буква М, для обозначения миксера. Цифра после буквенного обозначения для большинства плавильных печей означает емкость печи в тоннах.
У термических печей сопротивления вторая основная буква характеризует основной конструктивный признак: А — карусельная; Б — барабанная; В — ванная; Д — с выдвижным подом; К — конвейерная;
Н — камерная; Р — рольганговая; Т — толкательная; Ш — шахтная и др. Третья основная буква для этих печей показывает характер среды в печном пространстве: А — азотирующая; 3 —защитная;
О—окислительная (воздух); С — соль, селитра; Ц— цементационная и т. д. После букв следуют размеры рабочего пространства в дециметрах. У всех печей через дробь указывается максимальная температура в сотнях градусов Цельсия (°С). Для агрегатов из нескольких печей обозначение агрегата соответствует обозначению первой печи с добавлением буквы А, знаменатель, соответствует температуре последней печи агрегата. К обозначениям печей с камерами охлаждения добавляется буква X и цифра, определяющая длину камеры в дециметрах.
У индукционных устройств вторая основная буква определяет технологическое назначение:
Н — нагревательное; 3 — закалочное; третья буква характеризует вид нагреваемого изделия или харак- тер нагрева: М — мерные заготовки; П — прутки; У — участковый (местный) нагрев и т. д. После букв ставятся цифры, показывающие мощность устройства в десятках киловатт, и последняя цифра (буква) указывает на частоту тока, например: 1 — 1000 Гц; 8— 8000 Гц; П — 50 Гц («промышленная» частота).
Примеры обозначений электропечей: СКЗ-4.30.1/9 — конвейерная электропечь сопротивления с защитной атмосферой, размерами рабочего пространства 0,4X3X0,1 м и температурой 900С; СНО-З.6, 5.2/7 — камерная электропечь сопротивления с воздушной атмосферой, размерами рабочего пространства 6,3X0,65X0,2 м и температурой 700° С; ИЛК-1 — индукционная канальная электропечь для плавки латуни, емкость 1 т; ДСП-1,5 — дуговая сталеплавильная печь с поворотным сводом, емкость 1,5 т.
Электротермические установки, как правило, питаются переменным током (кроме установок вакуумных дуговых печей, для которых необходим постоянный ток). В отношении обеспечения надежности электроснабжения ЭТУ согласно ПУЭ преимущественно принадлежат к электроприемникам 2-й или 3-й категории.
К комплектующему электрооборудованию ЭТУ относятся: печные трансформаторы и автотрансформаторы; преобразовательные агрегаты (для установок печей и электротерми-ческих устройств, в которых преобразование электрической энергии в тепловую происходит при частоте, отличной от 50 Гц); коммутационные и защитные аппараты на вводе ЭТУ; токопроводы ЭТУ - силовые электрические цепи, соединяющие печи (электротермические устройства) с другим электрооборудованием; автоматические регуляторы теплового режима печи (устройства); электроприводы вспомогательных механизмов ЭТУ; щиты, пульты и станции управления.