Презентация, доклад на тему Основы электропривода

Выбор типа и мощности электродвигателей, применяемых, в электроприводе.
Определение мощности при продолжительном и повторно-кратковременном режимах работы. (Л-3)§ §13.3-13.4

рабочих процессов.
Электропривод состоит из преобразующего, электродвигательного, передаточного и управляющего устройств. Преобразующее устройство ПрУ преобразует напряжение, ток или частоту напряжения.

количеству и связи исполнительных; рабочих органов.
1. Индивидуальный, в котором рабочий исполнительный орган приводится одним самостоятельным двигателем, приводом.
2. Групповой, в котором один двигатель приводит в действие исполнительные органы РМ или несколько органов одной РМ.
3. Взаимосвязанный, в котором два или несколько ЭМП или ЭП электрически или механически связаны между собой с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ.
4. Многодвигательный, в котором взаимосвязанные ЭП, ЭМП обеспечивают работу сложного механизма или работу на общий вал.
5. Электрический вал, взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭМП.

автоматического регулирования параметров и величин.
2. Программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специализированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой.
3. Следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления.
4. Позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ.
5. Адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.

с линейными двигателями.
3. Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.

По наличию и характеру передаточного устройства.
1. Редукторный ЭП с редуктором или мультипликатором.
2. Электрогидравлический с передаточным гидравлическим устройством.
3. Магнитогидродинамический ЭП с преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости.

выполняемых операций.
1. Главный ЭП, обеспечивающий главное движение или главную операцию (в многодвигательных ЭП).
2. Вспомогательный ЭП.

схема реверсивного быстродействующего электропривода подачи ЭПУ1М-2-...П приведена на рис. 1.
На рис. 2, а приведена функциональная схема реверсивных одно- и двухзонного электроприводов ЭПУ1М-2...Д, М, Е (бестрансформаторный вариант).

которые по принятой классификации разделены на восемь групп.
Из них рассмотрим три режима.

нагреваются до установившейся температуры (Θуст). Нагрузка в продолжительном режиме может быть постоянной или переменной, что видно на рис., где показаны примеры нагрузочных диаграмм продолжительного режима: график 1 — с постоянной нагрузкой, графики 2, 3 — с переменной нагрузкой. На нагрузочных диаграммах выражают в зависимости от времени мощность P = f (t) (график 2), ток I= f (t) (график 3) или момент M = f (t).

типов кон­вейеров и трансформаторов и некоторых других машин.
В этом случае потребная мощность может быть непосредственно указана на нагрузочной диаграмме или ее определяют по формулам, каждая из которых соответствует данному типу рабочих машин.
В режиме продолжительной переменной нагрузки работают электродвигатели привода продольно-строгальных станков, эскалаторов, и т. д.
Согласно нагрузочной диаграмме нагрузка двигателя непрерывно изменяется, поэтому изменяется и температура двигателя. Однако процессы нагревания и охлаждения двигателя имеют большую инерцию, поэтому допустимо фактический график заменить усредненным.

эквивалентных величин (тока, момента, мощности). Применяют еще более точный, но и более трудоемкий, метод средних потерь.
Эквивалентный ток I эк — постоянная величина тока, при ко­торой мощность потерь в двигателе численно такая же, как при фактически изменяющемся токе нагрузки.
Значение эквивалентного тока I эк определяют в следующем порядке: нагрузочную диаграмму делят на п участков (чем больше п, тем точнее расчет); в пределах продолжительности tn каж­дого участка значение тока принимают постоянным, равным не­которому среднему значению Iп.

≥ Iэк , Эквивалентная мощность РЭк или эквивалентный момент определяют в таком же порядке и по аналогичным формулам, в которые вместо тока Iп вводят усредненные на каждом участке величины мощности Рп или момента Мп.

периодами отключения электродвигателя, причем в периоды работы температура его не достигает установившегося значения, а периоды остановки настолько продолжительны, что двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. В таком режиме работают, например, электроприводы разводных мостов, шлюзов и др.

работы 10, 30, 60, 90 мин. При неизменной кратковременной нагрузке электродвигатель выбирают также по условию (ф.10.5.1) с учетом фактической продолжительности работы.
Если действительное время работы отличается от нормированного или вместо двигателя специального хотят использовать двигатель, рассчитанный для продолжительного режима работы, то находят расчетную нагрузку, при которой электродвигатель будет полностью использован по нагреву. Если момент и мощ­ность двигателя пропорциональны току, а нагрузочная диаграмма задана в форме зависимости M = f (t) или P = f (t), то определяют эквивалентный момент или эквивалентную мощность.

с периодами отключения (паузами), но продолжительность их невелика, поэтому двигатель не успевает нагреваться до установившейся температуры за время рабочего периода (tр) и охлаждаться до температуры окружающей среды за время паузы (tп). Время цикла tц = tр+tn не превышает 10 мин. Повторно-кратковременный режим характеризуют потребной мощностью Рп и относительной продолжительностью включения ПВ = tР/ tц или ПB% = 100 tР/ tц .

токарных, сверлильных и других металлообрабатывающих станков.
Для повторно-кратковременного режима изготовляют особые электродвигатели, рассчитанные на определенную номинальную мощность и стандартную относительную продолжительность включения ПВ=15, 25, 40 и 60 %.
При неизменной нагрузке во время рабочего периода электродвигатель выбирают также по условию Рном ≥Рр, но при этом учитывают отклонение фактической величины относительной продолжительности включения (ПВф) от стандартной (ПВст).

величины, найденные по нагрузочной диаграмме, а ПВст — одна из номинальных величин, численно ближайшая к ПВф.

работы электропривода (продолжительного, кратковременного и повторно-кратковременного)

электродвигателя к данной рабочей машине необходимо прежде всего проверить соответствие друг другу их механических характеристик, обеспечивающее устойчивую работу привода.
На рис. вместе с типовыми механическими характеристиками рабочих машин показана механическая характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения (прямая 5).

привода с частотой вращения п1, при равенстве моментов: МД1=МС1.
При изменении нагрузки на валу двигателя равенство моментов нарушится, что повлечет за собой постепенное изменение частоты вращения. Например, при увеличении нагрузки до МС2 (Мд2 < МС2) частота вращения уменьшается, а момент двигателя увеличивается и этот переходный процесс закончится, когда равенство моментов восстановится (МД2 = Мс2) при частоте вращения п2 (п2<п1), после чего привод снова будет работать устойчиво.

части регулирования скорости привода.
Некоторые производственные механизмы требуют точной синхронизации вращения отдельных частей или автоматического изменения частоты вращения двигателя.
Выбор конструктивного типа электродвигателя. Электродвигатели изготовляют, учитывая: способ сопряжения их с рабочими машинами (горизонтальное или вертикальное расположение вала, фланцевое крепление, на стояковых или щитовых подшипниках и т. д.); способ защиты от воздействия окружающей среды; способ охлаждения (вентиляции).
Для того чтобы конструкции электродвигателей наиболее полно соответствовали условиям окружающей среды, помещения, где они могут быть установлены, разделены на следующие типы: сухие отапливаемые; сухие неотапливаемые; открытый воздух; сырые; пыльные различных категорий; сырые и пыльные; с едкими парами и газами; пожароопасные; взрывоопасные.

неблагоприятного или даже вредного взаимного влияния электродвигателей и окружающей среды изготовляют следующие конструктивные типы электродвигателей:
открытые (без специальных приспособлений, закрывающих вращающиеся и токоведущие части);
защищенные (с приспособлениями для защиты от попадания внутрь электродвигателя мелких предметов);
влагозащищенные (с приспособлениями, препятствующими попаданию внутрь электродвигателя капель, брызг, грязи);
закрытые (с естественным охлаждением через наружную поверхность корпуса);

валу электродвигателя);
закрытые продуваемые (с охлаждением посредством продувания воздуха внутри электродвигателя отдельным вентилятором);
взрывобезопасные (с повышенной прочностью корпуса, обеспечивающей локализацию возможного взрыва только внутри электродвигателя);
герметические (с полной изоляцией внутренней части электродвигателя от окружающей среды).
Кроме перечисленных типов изготовляют электродвигатели с противосыростной и противокислотной изоляцией; электродвигатели в тропическом исполнении (для работы в условиях жарко го влажного климата при температуре окружающей среды 50 °С и относительной влажности воздуха 95 %).
При выборе электродвигателя нужно учитывать и его экономические показатели: к.п.д., cos ϕ, стоимость, габариты и массу, надежность в эксплуатации и др.

от этого в значительной степени зависят технические и экономические показатели работы электропривода.
При установке электродвигателя завышенной мощности увеличиваются капитальные затраты, снижаются к.п.д. двигателя, коэффициент мощности (в установках переменного тока), увеличивается непроизводительная нагрузка электрической сети.
Недостаточная мощность электродвигателя является причиной понижения производительности рабочей машины, а систематическая перегрузка электродвигателя ведет к преждевременному выходу его из строя и даже несет возможность аварии.