Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рекус, Г. Г. Элементы автоматизированного электропривода учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.21 Mб
Скачать

При неподвижном роторе п2 = 0, следовательно / 2 = fi- По мере разгона электродвигателя скольжение его ротора умень­ шается и при скорости вращения близкой к синхронной скорости, частота тока ротора оказывается близкой нулю.

При использовании реле, реагирующего на изменение частоты переменного тока, включаемого в роторную цепь, представляется возможным обеспечить необходимую последовательность вклю­ чения релейно-контакторной пусковой аппаратуры и осуществить частотный принцип управления электродвигателей переменного

тока.

Управление пуска двигателей в функции времени в процессе автоматизации обеспечивается различного рода реле времени. При этом в схемах управления двигателей постоянного тока обычно используются электромагнитные реле времени, в схемах управления асинхронными двигателями применяются так же механические маятниковые реле времени.

Необходимая выдержка времени реле определяется для каж­ дого конкретного случая на основе соответствующей пусковой диаграммы.

ов

Рис. 11-4. Узел схемы автоматического пуска двигателя постоянного тока в функции времени

Схема автоматического пуска электродвигателя постоянного тока в функции времени приведена на рис. 11—4. Схема преду­ сматривает наличие двух ступеней ускорения. Здесь при включе-

180

нии цепей управления катушка реле ГРУ, через нормально замк­ нутый блокконтакт Л линейного контактора попадает под нап­ ряжение, якорь его притягивается и размыкает свои нормально замкнутые контакты в цепи контактора ускорения 1У.

При нажатии кнопки «пуск» включается линейный контак­ тор Л, который подключает цепь якоря двигателя с полностью введенными сопротивлениями к силовой сети. Одновременно

сэтим блокконтактом Л шунтируется пусковая кнопка «пуск»

ицепь катушки реле времени 1РУ разрывается нормально замкну­ тым блокконтактом Л. Реле ГРУ с заданной выдержкой времени замыкает свой нормально замкнутый контакт 1РУ в цепи кон­ тактора ускорения ГУ (выдерка времени реле выбирается с таким расчетом, чтобы контакты реле замыкались при достижении минимальной заданной величины /mm тока якоря), контактор 1У включается, при этом первая ступень 2—3 пускового сопротивле­ ния выводится. Одновременно с шунтированием ступени 2—3 пускового сопротивления прекращается питание катушки реле времени 2РУ, выдержка времени которого должна обеспечить включение контактора 2У в момент достижения током двигателя заданной величины. При этом выводится вторая ступень 1—2 пускового сопротивления и далее электродвигатель продолжает работать на естественной механической характеристики. Рас­ смотренная схема управления электроприводом вследствие зна­ чительной простоты и надежности нашла наибольшее распро­ странение в современных системах автоматического электро­

привода.

Достоинствами данного способа автоматизированного пуска двигателя является так же отсутствие опасности продолжительной работы двигателя при неполной скорости его вращения, а так же то, что здесь имеется возможность применения однотипных реле времени.

181

П р и л о ж е н и е 1

Международные единицы величин ( Мохдународаая система Си (Si))

С 1 января 1963 года в СССР действует ГОСТ 9867-61, «Между­ народная система единиц». Этот ГОСТ рекомендуется для пред­ почтительного применения во всех областях науки, техники и на­ родного хозяйства.

В системе СИ имеется 6 основных, 2 дополнительных и 27 важ­ нейших производных единиц. Основными единицами системы СИ являются метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина, свеча. Дополнительные единицы: радиан, стерадиан. Производ­ ные единицы, имеющие простые наименования:

ньютон — 1 н = (1 кг) (1 м) : (1 сек)2; герц — 1 щ = 1 : (1 сек); джоуль — 1 дж = (1 н) (1 м); ватт — 1 вт — (1 дж) : (1 сек);

кулон — 1 к = (1 д)(1 сек);

вольт — 1 в = (1 вт) : (1 а); ом — 1 ом — (1 в) : (1 а); фарада — 1 ф = (1 к ): (1 в); вебер — 1 вб = (1 к) (1 ом);

генри — 1 гн = (вб): (1 а);

тесла — 1 тл = (1 вб) : (1 м)2;

люмен — 1 лм = (1 св): (1 стер);

люкс — 1 лк = (1 лм ): (1 jw)2.

Ниже в таблице приведены единицы измерения и соотношения между ними.

182

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

 

 

 

 

Сокращ-

Размер­

 

Соотношение между едини­

 

п/п

Наименование

Единица измерения

шеииое

 

 

обозначи­

ность

 

 

 

цами измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

т е еди­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ницы из­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

3

4

5

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

1.

Время

 

секунда

сек

 

1 м ин

60 сек-,

1

 

час =

3600

сек;

1 сут = 86400

сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Масса

 

килограмм

кг

 

1

к г

сек2/см =

9,80665 • 10J

кг —

 

 

 

 

 

 

981 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 кгм сек2/м

=

9,80665 кг =

9,81кг.

3.

Сила электрического тока

ампер

а

 

1

единица силы тока в системе

 

 

 

 

 

 

СГС =

1/3- 10-»в =0,333

на

(нан-

 

 

 

 

 

 

ампер)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Сила (в том числе вес)

НЬЮТОН

н

к г м /сек 2

1

кг =

9,80665

н

»

9,81 н

 

 

 

 

 

 

 

 

кг м 2

1

дин =

10-5 н =

0,01 мн.

 

 

 

5.

Индуктивность

генри

гн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а2 сек2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

м кс = 10-8 вб — 0,01

 

 

 

 

6.

Индукции магнитной поток

вебер

еб

кг • м 2

м квб

 

 

 

 

 

 

а ■сек2

(м и к р о в б )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Индукция магнитная

тесла

т л

кг сек2)

1

гс =

10-4

т л =

 

0,1 м т л

 

 

 

8.

Мощность,

поток тепловой

ватт

ет

кг м 2/сек2

1

к г

м /сек =* 9,80665 вт

~9,81

вт;

 

 

 

 

 

 

1 а . с.

=

735,499

вт « 735

вт;

 

 

 

 

 

 

 

1

эрг/сек =

10" 7

вт =

0,1

 

мквт ;

 

 

 

 

 

 

1

ккал/час =

1,136

вт;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

кал/сек =

4,1868

вт & 4,19

вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

 

 

Сокращ-

 

 

Соотношение между едини­

 

 

 

 

 

щенное

Размер­

 

п/п

 

Наименование

Единица измерения

обозначи­

ность

 

 

 

цами измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

ш ь еди­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ницы из­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

4

5

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

9..*с. Напряженность магнитного

ампер на метр

а/м

а/м

1

э = —

 

а /м

к

79,6 а /м

 

 

 

поля

 

 

 

 

к г * м

 

4п

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

Напряженность

электриче-

вольт на метр

в/м

1

единица

напряженности электри­

а • сек*

.

ското

поля

 

 

 

ческого

поля

в

системе

СГС =

 

 

 

 

 

 

 

= 3 • 10*

в/м =

30

кв/м

 

 

 

 

11;’

Момент силы, момент пары

ньютонметр

н • м

к г • м 1/с е к

1

кг • м

9,80663 н • м

s* 9,81

и • м;

 

СИЛ

- .................

-

 

 

 

1

к г - см = 9,80665 ■10~3

н - м яй

 

 

 

 

 

 

 

0,0981

н - м

 

 

 

 

 

 

12. Работа, энергия,

количество

джоуль

дж

кг • м 2/сек■

1

кгм =

9,80665

д ж «

9,81

дж \

 

теплоты, потенциал термоди­

 

 

 

1

эрг =

10~7

дж = 0,1

мкдж ;

 

намический (энергия внут­

 

 

 

1

лс ■ч = 2,648 • 10*

дж

«

 

 

ренняя, энтальпия и др.)

 

 

 

2,65 м дж

(мегадж);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

в. ч =

3,6 • 103да*г= 3,6

кдж ;

 

 

 

 

 

 

 

1

кет • ч =

3,6 • 10* дж =

3,6 мдж ;

 

 

 

 

 

 

 

1

кал =

4,1868

дж к,

4,19

 

дж ;

 

 

 

 

 

 

 

1 ккал — 4,1868 • 103 дж — 4,19 кдж .

13.

Скорость линейная

метр в секунду

м /сек

м /сек

1

км /ч =

0,277778 м /сек »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,278 м /сек

 

 

 

 

 

 

14.

Скорость угловая

радиан в секунду

рад/сек

1/сек

1

об/мин — ^

рад/сек =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,1047 рад/сек;

 

6,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

об/сек =

2 рад/сек —

рад/сек.

 

 

 

 

 

Продолжение

 

 

 

Сокращ-

Размер­

Соотношение между едини­

 

 

 

щенное

п/п

Наименование

Единица измерения

обозначн-

ность

цами измерения

 

 

 

ние еди­

 

 

 

 

 

ницы из­

 

 

 

 

 

мерения

 

 

1

2

3

4

5

6

15.

Ускорение линейное

метр на секунду в

м /сек 2

м /сек 2

 

 

 

квадрате

 

16.

Ускорение угловое

радиан на секунду в

рад/сек2

1/сек2

 

 

 

квадрате

 

 

 

17.Вес (см. «сила»).

18.

Вес удельный

ньютон на кубиче­

н /м 3

к (м 2 • сек2)

1

к г /м 3 = 9,80665 н /м

3 =

9,81

н /м 3;

 

 

ский метр

 

 

1

кг/д м 3 =

9,80665 • 103 н /м 3

=

 

 

 

 

 

9.81

кн /м 3.

 

 

 

 

 

19.

Давленне, напряжение ме­

ньютон на квадрат­

н /м 2

к г /м • сек2

1

бар = 10s

н /м 2 =

100

кн /м 2 =

 

ханическое

ный метр

 

 

1

0,1 м н /м 2;

0,1 н/*2;

 

 

 

 

 

 

 

 

дин/см 2 =

 

 

=

 

 

 

 

 

1

кг/см 2 =

9,80665 • 104 н /м 2

 

 

 

 

 

98.1

кн/л«2 =

0,0981

м н /м 2-,

 

 

 

 

 

 

1

о т

=

9,8066510*

н /м 2 =

 

 

 

 

 

 

98.1

кн /м 2 =

0,0981

м н /м 2-,

 

 

 

 

 

 

1 ат м =

101325 н /м 2 = 101,3 кн/л<2=

 

 

 

 

 

0,1013

м н /м 2-,

 

 

 

 

 

 

 

 

1

к г /м м 2 =

9,80665 • 10 6

н /м 2

 

 

 

 

 

 

9.81

м н /м 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

к г /м 2 = 9,80665 н /м

2 =

9,81

н /м 2;

3

 

 

 

 

1

м м .

вод.

 

cm . = 9,80665 н /м 2 =

 

 

 

 

 

9.81

н /м 2;

 

 

____________

00Оч

п/п

Наименование

Единица измерения

1

2

3

Емкость электрическая

фарада

Частота

герц

Сокращщенное обозначнние еди­ ницы из­ мерения

4

Ф '

гц

 

 

 

 

 

 

Окончание

Размер­

 

Соотношение между едини­

 

ность

 

цами измерения

 

 

5

 

 

 

6

 

 

 

 

1

м . вод. cm. =

9,80665 • 103 н /м 2 =

 

9,81 кн /м 2;

 

 

133,322

н /м 2

 

 

1

м м . pm . cm. =

 

 

133,3 н /м 1;

 

 

 

 

 

а2 сек *

1

пьеза = 103

н /м 2 = 1

кн /м 2.

 

 

 

 

 

 

1

 

кг ■At2

1

колебание

в

 

 

1/сек

секунду = 1

гц\

 

1

об/сек = 1

гц;

 

 

 

 

1

об/мин =

1/60

гц = 0,01667

гц.

П р и м е ч а н и е: В таблице 2П даны приставки при образовании более крупных или более мелких единиц измерения.

Т а б л и ц а 2П

 

Приставки для образования производных величин

 

 

 

Множитель

 

 

 

Множитель

Приставка

Обозначе­

для умно­

Пристав­

Обозначе­

для умно­

 

ние

жения

 

ка

 

ние

жения

 

 

единиц СИ

 

 

 

единиц СИ

Тетра

т

ю 12

 

санти

 

с

ю - 2

Гига

г

10®

 

милли

 

м

10- 3

Мега

м

10е

 

микро

 

м к

10

Кило

к

103

 

нано

 

н

1 0 -9

Гекто

г

ю 2

 

пико

 

п

10

Дека

Д А

10

 

Фемто

 

ф

10~ 8

Деци

д

1 0 -'

 

Атто

 

а

10-

 

П р и м е р :

1 ком =

103

ом

1ф =

1012 пф

 

 

 

1 М о м =

10® ом

=

10® м кф .

 

187

Л И Т Е Р А Т У Р А

1.

В.

П.

А н д р е е в,

Ю. А. С а б и н и н . Основы электропривода Госэнерго­

2.

издат,

1963.

 

Примеры расчетов автоматизированного электропри­

А.

В.

Б а ш а р и н .

3.

вода,

изд-во «Энергия», 1967.

Электрооборудование подъемно-

Ю.

М. Б о р и с о в,

М. М. С о к о л о в.

 

транспортных машин, Государственное научно-техническое издательстве

4.

машиностроительной литературы, 1958.

 

Л.

Б.

Г е й л е р.

Электропривод в тяжелом машиностроении, Машгиз, 1958.

5.

А.

Т.

Г о л о в а н .

 

Основы электропривода, Госэнергоиздат, 1950.

6.

А.

Г.

М е к л е р.

 

Электрооборудование

подъемно-транспортных машин,

7.

1954.

М о р о з о в .

Основы электропривода, Госэнергоиздат, 1950.

Д.

П.

8.

Г.

Н.

П е т р о в .

Электрические мапгагы,

изд-во «Энергия», 1968.

9.В. К. П о п о в . Основы электропривода, Госэнергоиздат, 1945.

10.А. С. С а н д л е р. Регулирование скорости вращения мощных асинхронных двигателей, изд-во «Энергия», 1966.

П. М. М. С о к о л о в . Электрооборудование общепромышленных механизмов,

изд-во «Энергия», 1969.

12. М. М. С о к о л о в . Электропривод и электроснабжение промышленных предприятий, ГЭИ, 1955.

13.А. А. С и р о т и и. Автоматическое управление электроприводами, изд-во

«Энергия», 1969.

14.М. Г. Ч и л и к и н . Общий курс электропривода, изд-во «Энергия», 1971.

15.Г. Г. Р е к у с. Электропривод и электрооборудование предприятий хими­ ческой промышленности. МХТИ, 1971.

188

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

Стр.

В в е д е н и е ...........................................................................................................

3

 

Ч а с т ь I

 

 

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА

 

Г л а в а I,

Сьстемы электрического привода

 

§ I.

Системы электроприводов и требования, предъявляемые

к

 

электроприводу ............................................................................

4

§2. Основы динамики электроп ривода..............................................

S

§ 3

Приведение статических моментов и усилий к валу электро­

 

двигателя .......................................................................................

10

§4. Приведение моментов инерции и маховых масс к валу элек­

 

тродвигателя .................................................................................

13

§ 5.

Время разгона при пуске и время замедления при торможе­

 

нии электропривода ........................................

18

Гл а в а II. Механические характеристики

§1.. Понятие о механических характеристиках.электрических дви­

 

гателей и исполнительных механизмов

 

21

 

§2. Механические

характеристики

электродвигателя

постоянного

 

 

тока параллельного

возбуж дения..........................................

 

...

25

§ 3.

Механические

характеристики

электродвигателя

постоянно­

 

 

го тока параллельного возбуждения в тормозных режимах.

33

§4. Механические

характеристики

электродвигателя

постоянно­

38

 

го тока

последовательного возбуждения

 

.............

§ 5.

Механические

характеристики

электродвигателя

постоянно­

 

§ 6.

го тока

смешанного

возбуж дения....................................

 

41

 

Механические характеристики асинхронного электродвига­

 

 

теля

.................................................................................................

характеристики

асинхронного

электродвига­

44

§7. Механические

 

 

теля в тормозных реж имах...................................................

 

 

52

 

§ 8.

Механическая и угловая характеристики синхронного дви­

 

Г л а в а III.

гателя

 

 

 

 

 

 

58

Регулирование скорости вращения электродвигателей

 

§ 1.

Общие

вопросы регулирования........................................

 

64

 

§2. Регулирование

скорости вращения электродвигателей посто­

 

 

янного

тока независимого возбуждения..........................

 

66

 

§ 3.

Регулирование скорости вращения электродвигателя после­

 

 

довательного

в озбуж ден и я ...................................................

 

 

76

 

§4. Регулирование

скорости вращения электродвигателей пере­

 

 

менного

тока

..................................................................................

 

 

 

 

79

189

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ