книги из ГПНТБ / Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок учеб. пособие

В сельском хозяйстве применяется также у н и в е р с а л ь н а я х о л о д и л ь н а я м а ш и н а МХУ-12, предназначенная для ра­ боты с охладителем-очистителем молока ООМ-1000. Машина имеет аккумулятор холода, вмещающий 8 м3 воды, охлаждаемой до 2,0 ч- ч--2,5 °С, что обеспечивает охлаждение 4000 л молока в сутки от 36 до 8 °С. Охлаждение 2000 л молока длится 2 ч. За этот период температура воды в аккумуляторе повышается с 2 до 8 °С. Чтобы снова понизить температуру воды в аккумуляторе до 2 °С, холодильная установка должна проработать 4,5—5 ч при температуре воздуха в помещении

30 °С.

При эксплуатации холодильных установок следует помнить, что фреон-12 при температурах выше 400 °С разлагается, образуя вредные газы (хлористый и фтористый водород) и отравляющее вещество — фосген. Поэтому в машинном отделении запрещается курить и поль­ зоваться приборами с открытым пламенем. Помещение необходимо хорошо вентилировать.

27.2. ОХЛАДИТЕЛИ МОЛОКА

Наибольшее распространение в прифермских молочных колхозов

исовхозов получили открытые оросительные трубчатые охладители

спротивоточным направлением молока и теплоносителя. Такие охла­ дители имеют производительность от 500 до 2000 кг молока в час. Они могут быть одно- и двухсекционными.

ящика и системы трубопроводов.

Пропускная способность агрегата при очистке молока 0,28 кг/с,

сбора, охлаждения и хранения молока. Он представляет собой ванну емкостью 2000 л с двойными стенками, в пространство между которыми центробежным насосом подается охлаждающая вода. Танк покрыт слоем термоизоляции, оборудован мешалкой с приводом от электро­ двигателя, снабжен мерной линейкой, а также электроконтактным термометром для определения температуры молока и устройством для промывки молочной ванны. Мешалка и водяной насос могут работать

вавтоматическом и ручном режимах. В первом случае они включаются

ивыключаются одновременно в зависимости от температуры молока

втанке.

Танк может работать в комплекте с холодильной установкой. Время охлаждения 2000 л молока с 36 до 4 °С составляет 3,5 ч.

Нашей промышленностью выпускается также вакуумный танкохладитель ТОВ-1 емкостью 1000 л.

4 1 0

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

Изучение схемы управления и автоматизации холодильной установки

Содержание работы. 1. Ознакомление с конструкцией холодильной установки (одной из следующих: МХУ-12, МХУ-8с, МХУ-8п).

2.Изучение элементов автоматики холодильной установки (реле давления, термореле, термодатчик, универсальный переключатель).

3.Изучение схемы автоматизации установки и исследование ее работы в различных режимах.

Описание лабораторной установки. Для выполнения данной работы необходима одна из названных выше холодильных установок и отдель­ ные элементы ее автоматики.

Порядок проведения работы. Ознакомившись с конструкцией холо­ дильной установки, вычерчивают схему ее управления и автоматиза­ ции. Изучают назначение элементов автоматики и их конструкцию. После этого исследуют работу установки в различных режимах управ­ ления, фиксируя значения давления и температуры, при которых про­ исходят включение и отключение цепей схемы управления и авто­ матизации.

Содержание отчета. Отчет должен содержать: 1) электрическую схему холодильной установки; 2) краткое описание назначения и кон­ струкции элементов автоматики; 3) описание работы схемы управле­ ния и автоматизации в различных режимах; 4) результаты измерения температуры и давления; 5) выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.Как устроена и работает холодильная установка МХУ-8с?

2.Как работает схема управления холодильной установки МХУ-8с?

3.Какое электрооборудование применяется в охладителях молока?

28. БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫЕ УСТАНОВКИ

28.1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ БЫТА СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Внедрение электричества в быт повышает общую культуру населе­ ния, высвобождает время, улучшает санитарно-гигиеническое состоя­ ние жилищ, снижает пожароопасность.

Всвязи с небольшой плотностью сельскохозяйственных нагрузок

иих рассредоточенностью на больших площадях, электрическая энер­ гия является наиболее целесообразным видом энергии для применения в быту. В конце восьмой пятилетки из всей потребляемой сельским хозяйством электроэнергии около 40% приходилось на быт, что в мас­ штабе страны составляло 10—12 млрд. кВт-ч в год. Решениями XXIV съезда КПСС предусматривается увеличение в девятой пятилетке

потребления электроэнергии для бытовых нужд населения.

4 1 1

Из прогнозов наших ученых, инженеров и опыта ряда развитых в экономическом отношении зарубежных стран, где электрификация быта получила большое развитие, следует, что всесторонняя и широкая электрификация быта сельского населения имеет большие перспективы К наиболее энергоемким процессам в быту относятся процессы отопления жилых помещений, нагрева воды и приготовления' пищи. Широко применяются в быту сельского населения домашние хо­ лодильники, стиральные машины, пылесосы, радиоприемники, теле­

визоры, звукозаписывающая аппаратура и другие электрифицирован­ ные установки.

Всестороннее развитие электрификации быта на селе, особенно тепловых процессов, благоприятно сказывается на экономических показателях сельских электросетей, которые в течение года более полно и равномерно загружаются и используются.

28.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Бытовые электронагревательные приборы по принципу действия не отличаются от производственных электронагревательных установок соответствующего назначения и выполняются с соблюдением тех же норм и правил.

Наибольшее распространение в быту получили приборы с нагрева­

элементов. Переключение их с целью изменения схемы соединения чаще всего осуществляется пакетными выключателями.

Автоматическое регулирование температуры в бытовых электро­ приборах обычно производится биметаллическими терморегуляторами. Основным элементом терморегулятора (рис. 194) является биметалли­ ческая пластина 1, выполненная из двух металлов с разными коэффи­ циентами линейного расширения. При нагреве пластина изгибается в ту сторону, которая покрыта слоем металла с меньшим коэффициен­ том линейного расширения, размыкая контакт. В результате этого

4 1 2

разрывается цепь питания. Уставка срабатывания может изменяться поворотом рукоятки регулятора 4. Точность поддержания темпера­

туры о биметаллическими терморегуляторами находится в пределах

±10 С.

Рассмотрим устройство наиболее распространенных бытовых элек­ тронагревательных приборов.

Электрические плитки. По исполнению плитки бывают двух видов: открытые и закрытые, их мощность от 600 до 1250 Вт. Электрические плитки изготовляются одноили двухконфорочными с числом ступеней регулирования мощности от 1 до 3.

Электроплитки открытого исполнения имеют обычно одну конфорку с нагревательными элементами, выполненными в виде спиралей и за­ ложенными в канавки керамического основания. Температура спи­ рали 750—850 °С, а корпуса до 200 °С. Достоинства плиток открытого типа: простота устройства и смены перегоревшей спирали. Недостатки: опасность поражения электрическим током, пожароопасность, малый срок службы нагревательных элементов.

Электроплитки закрытого исполнения бывают одноконфорочными мощностью 600 Вт (нерегулируемые) и двухконфорочные с различной мощностью конфорок — 600 и 800 Вт. Каждая конфорка имеет ступени мощности в Ѵ4 и Ѵ2 от максимальной. Наличие ступеней регулирова­ ния снижает расход электроэнергии и улучшает качество приготовле­ ния пищи. Нагревательные элементы выполняются в виде спиралей, изолированных фарфоровыми бусами и уложенных в пазы обратной (нижней) стороны чугунного основания, а также в виде ТЭНов, зали­ тых в чугунном диске, и др. Достоинства закрытых плиток: более долговечны и безопасны, имеют более высокий к. п. д. Недостатки: длительность разогрева и трудность ремонта.

Электрические плиты. Электроплита типа ЭПК-310 имеет три чугунные конфорки мощностью 500, 800 и 1000 Вт и духовой шкаф. Конфорка представляет собой закрытую электроплитку со спираль­ ными нагревателями. Мощность каждой конфорки можно изменять тремя ступенями. Духовой шкаф обогревается трубчатыми нагрева­ телями, расположенными в верхней и нижней его частях.

Электроплита типа ЭПК-311 по конструкции аналогична плите ЭПК-310, но более совершенна. Конфорки обогреваются трубчатыми нагревателями, изогнутыми в виде плоской спирали. Температура конфорок и духового шкафа поддерживается в заданном диапазоне с помощью терморегуляторов. Плита имеет программное часовое устрой­ ство и звуковую сигнализацию, с помощью которых в определенное время включается и отключается нагрев и подается сигнал.

Электроплита «Кузбасс» имеет две конфорки мощностью по 600 Вт каждая и духовой шкаф с двумя нагревателями по 700 Вт. Конфорка и духовка обогреваются спиральными нагревателями в керамических бусах. ’

Электрические чайники, кофейники, кастрюли. Изготовляются из нержавеющей стали или алюминия емкостью от 1 до 3 л и мощностью 400—800 Вт. Нагревательный элемент, выполненный из нихромовой

413

спирали в бусах или плоского нагревателя на миканите, или ТЭНа размещается под дном резервуара и закрывается поддоном.

Электрические утюги. Подразделяются на следующие типы: без терморегулятора, с терморегулятором, с пароувлажнителем.

Нагревательные элементы утюгов бывают съемными и несъемными Съемные элементы выполняются или в виде спиралей в керамических бусах, уложенных в канавки чугунной подошвы утюга, или в виде пластин. Срок службы их не превышает 1000 ч. Несъемные элементы представляют собой ТЭНы, залитые в подошву утюга. Они отлича­

и имеют вес 1,5—3 кг. Время разогрева их до 200 °С равно 3—11 мин. Расход электроэнергии на 10—15% меньше, чем у утюгов без термо­ регуляторов. Эти утюги более легки, быстро разогреваются, а их терморегуляторы поддерживают постоянной заданную температуру. Они снабжаются низковольтной сигнальной лампочкой, включаемой параллельно небольшому балластному сопротивлению (рис. 195). Лампочка загорается при включении утюга и гаснет, когда темпера­ тура подошвы достигает заданного значения.

Утюги с увлажнителями имеют мощность 750—1100 Вт, вес— 1,5—2 кг. Время их разогрева в зависимости от мощности в пределах от 1 до 12 мин. Нагревательные элементы выполняются в виде ТЭНов, залитых в подошву. В этих утюгах имеется бачок для воды, который устанавливается внутри или снаружи корпуса. При повороте рычажка парорегулятора (на корпусе утюга) вода из бачка поступает по каналам в подошву, где испаряется, а пар через отверстия в подошве увлаж­

няет ткань. При закрытом рычажке глажение производится без увлаж­ нения.

28.3.ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРИБОРАХ

ИМАШИНАХ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Кэлектрическим машинам малой мощности, применяемым в быту,

относятся универсальные коллекторные, однофазные асинхронные и синхронные реактивные электродвигатели в диапазоне мощностей от нескольких долей до нескольких сотен ватт при скоростях вращения от 1500 до 40000 об/мин.

Однофазные универсальные коллекторные электродвигатели. Такие электродвигатели могут работать как от сети переменного, так и от

414

сети постоянного тока при одинаковой скорости вращения в режиме номинальной нагрузки. По конструкции и принципу действия они похожи на двигатели постоянного тока последовательного возбуждения. В отличие от двигателей постоянного тока статор универсальных кол­ лекторных двигателей набирается из листовой электротехнической стали для уменьшения потерь на вихревые токи.

П у с к в х о д у н и в е р с а л ь н ы х к о л л е к т о р н ы х д в и г а т е л е й , так же как и двигателей постоянного тока последо­ вательного возбуждения, необходимо производить под нагрузкой. При отсутствии нагрузки на валу или при малых нагрузках (до 20% от номинальной) скорость электродвигателя становится большой и может достигнуть значений, превышающих допустимые по условию механической прочности якоря.

торе, создающего помехи радио и телеприему, снабжаются устройством для подавления помех. Устройства эти представляют собой блоки из кон­ денсаторов постоянной емкости, подключаемые параллельно щеткам. С этой же целью обмотка возбуждения часто делится на две части и включается с разных сторон якоря. На рис. 196 приведена электри­ ческая схема электродвигателя типа УВ-062 с блоком конденсаторов.

Универсальные коллекторные двигатели выпускаются различных типов, отличающихся по конструктивному исполнению и техническим данным, и применяются для привода пылесосов, полотеров, центри­ фуг, стиральных, швейных и универсальных бытовых машин, насосов,, кофемельниц, электробритв и т. п.

Однофазные асинхронные электродвигатели. Применяются в при­ борах и машинах бытового назначения и выпускаются промышленно­ стью на напряжения 127 и 220 В переменного тока в диапазоне мощ­ ностей от 10 до 600 Вт. По способу пуска они подразделяются на дви­ гатели с пусковой обмоткой повышенного сопротивления, отключаемой после пуска; двигатели с конденсаторным пуском; конденсаторные дви­ гатели и двигатели с пусковыми короткозамкнутыми витками на рас­

щепленных полюсах.

Э л е к т р о д в и г а т е л и с п у с к о в о й о б м о т к о й п о ­ в ы ш е н н о г о с о п р о т и в л е н и я нашли широкое примене-

415

ние для привода стиральных машин и компрессоров домашних холо­

привода стиральных машин «Тула-2» и «Тула-6». Электрическая схема включения (рис. 198,6) содержит пускозащитное реле, которое служит для включения пусковой обмотки с конденсатором при пуске электро­

Рис. 198. Электрические схемы включения электродвигателей:

а — АВЕ; б — ДОЛГ.

К о н д е н с а т о р н ы е э л е к т р о д в и г а т е л и широко применяются в приборах и машинах бытового назначения. К ним отно­ сятся электродвигатели типа АВЕ, ДЦСМ, КЛ, КДР, АД, ДВА-УЗ. Пусковая обмотка и конденсатор у этих электродвигателей остаются включенными при работе. В схемах некоторых из них последовательно

416

с пусковой обмоткой включается дополнительно к конденсатору актив­ ное сопротивление.

Электродвигатели АВЕ-071-4ем, АВЕ-072-4ем и ДЦСЧ-1 преіэа-

Ьзначены для привода стиральных машин. Электрическая схема вклю­ чения их показана на рис. 198, а.

Электродвигатели КД-50 используются для привода к у х о н н ы х

вентиляторов; КДР — для привода электрополотера; КД-2, КД-3» КД-П и АД-5 — для привода магнитофонов; КД-7М, ДВА-УЗ — для привода звукозаписывающей аппаратуры.

Э л е к т р о д в и г а т е л и с п у с к о в ы м и к о р о т к о ­ з а м к н у т ы м и в и т к а м и на п о л ю с а х находят приме­ нение в приводах, не требующих большого пускового момента. К ним относятся электродвигатели типа СМ-7, .МАИ 4, ДВП-1, ДВН-8 ВО-І

ВО-2, НВ-62, ВН-7, ТВ-1, ВНЦ-1.

Эти электродвигатели по конструкции статора отличаются от всех однофазных асинхронных. Статор у них выполнен с явно выраженными

фазе необходим для образования вращающегося магнитного патя. Электродвигатель СМ-7 предназначен для привода стиральной машины «Урал». Электрическая схема его включения показана на рис. 199. Остальные типы двигателей применяются в основном для привода вытяжных и обдувных вентиляторов. Достоинства этих электродвигателей заключаются в простоте конструкции, удобстве

вэксплуатации, надежности работы и сравнительно низкой стоимости.

Кнедостаткам однофазных асинхронных двигателей можно отнести небольшую скорость вращения (максимальная синхронная скорость 3000 об мнн) и необходимость в специальных пусковых устройствах.

Однофазные синхронные реактивные электродвигатели. Такие электродвигатели имеют однофазный статор и ротор с явно выражен­ ными полюсами, но без обмотки возбуждения. Однофазные синхрон­ ные реактивные двигатели возбуждаются не со стороны ротора, как

в обычных синхронных электродвигателях, а со стороны статора за счет реактивной составляющей тока обмотки статора.

Для создания вращающегося магнитного патя в однофазных реактивных двигателях, так же как и в однофазных асинхронных,

впазы статора заложены две обмотки; рабочая и пусковая, сдвинутые

впространстве на угол 90°. Для сдвига токов по фазе на угол, близкий

к90э, последовательно с пусковой обмоткой включают конденсатор.

Такой электродвигатель называют также к о н д е н с а т о р н ы м

р е а к т и в н ы м .

4 1 7

В синхронных реактивных двигателях применяется асинхронный способ пуска. Для этого ротор их снабжается пусковой короткозамкну­ той обмоткой.

К однофазным реактивным синхронным электродвигателям отно­ сятся двигатели СД-54, СД-09Л, ДВС-У1, применяемые в приборах и машинах бытового назначения, в которых требуется постоянная ско­ рость вращения при изменении нагрузки (например, звукозаписываю­ щие аппараты). Электрическая схема их включения аналогична схе­ мам включения асинхронных конденсаторных электродвигателей.

28.4. БЫТОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ, СТИРАЛЬНЫЕ МАШИНЫ,

холодильного агрегата бытовых хо­ лодильников приведена на рис. 200. Основным узлом агрегата является компрессор 1 (обычно одноцилиндровый поршневой) с электродвига­ телем, которые заключаются в общий герметизированный кожух и под­ вешиваются на пружинах к раме в нижней части корпуса холодиль-

4 І8

ника. Этим достигается снижение шума во время работы холодиль­ ника.

Холодильный агрегат работает следующим образом. Пары фре­ она засасываются компрессором из испарителя 4, сжимаются и нагне­ таются в конденсатор 3. Там они охлаждаются и конденсируются. Жидкий фреон по капиллярной трубке поступает в испаритель. Ка­ пиллярная трубка создает необходимый для работы перепад давления между конденсатором и испарителем. Так как давление в испарителе ниже, чем в конденсаторе, поступающий в испаритель жидкий фреон испаряется, отнимая тепло от стенок испарителя и соприкасающегося с ним воздуха. Пары фреона из испарителя отсасываются в кожух компрессора, и цикл повторяется.

Электрические схемы компрессионных холодильников обеспечи­ вают автоматическое поддержание температурного режима в холо­

температуры стенки испарителя. Холодильная камера освещается электрической лампочкой, которая автоматически включается вы­ ключателем В при открывании двери шкафа.

Абсорбционные холодильники. В холодильниках этого типа установ­ лен холодильный аппарат абсорбционно-диффузионного действия. Для получения холода используется не механическая энергия, как в комп­ рессионных холодильниках, а тепловая. Холодильным агентом является аммиак, а абсорбентом (веществом, поглощающим аммиак) — вода.

Кроме конденсатора 2 и испарителя 3, выполняющих те же функции, что и в компрессионных агрегатах, технологическая схема абсорбци­ онного холодильника (рис. 202) содержит абсорбер 4, в котором пары аммиака поглощаются водой, и генератор 1 (кипятильник), где аммиак выпаривается из, водоаммиачного раствора электронагревателем 5. В абсорбере, подключенном к испарителю, поддерживается такое же давление, как и в испарителе. Давление в генераторе равно давлению в конденсаторе, так как генератор подсоединен к конденсатору. Между абсорбером и генератором непрерывно циркулирует водоаммиачный раствор переменной концентрации. В абсорбер из генератора поступает слабый водоаммиачный раствор. Он поглощает пары аммиака, посту­

419