Тема 1.8. Энергетика и технико-экономические

Показатели электропривода

Энергетические показатели работы электроприводов. Потери мощности и энергии в установившемся режиме работы электропривода. Постоянные и переменные потери. Потери энергии при переходных режимах: при пуске и торможении приводов с двигателями постоянного тока; при пуске и торможении приводов с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Технико-экономические обоснования при выборе системы электропривода.

Литература:[1] стр. 111-116 , [3] стр. 90-92.

Методические указания

Энергия, потребляемая двигателем из сети, расходуется на совершение полезной работы и на потери, возникающие как при установившемся, так и при переходном режимах.

Изучая эти вопросы, необходимо уделить большое внимание изучению потерь при переходных режимах: пуске, торможении, реверсе двигателей. При изучении вопроса о потерях в двигателе постоянного тока при пуске необходимо рассмотреть количественную сторону вопроса: расход энергии на совершение механической работы и расход на тепловыделение. При этом следует рассмотреть пуск двигателя вхолостую (М_с = 0) и пуск под нагрузкой.

При рассмотрении тормозных режимов необходимо обратить внимание на торможение противовключением, которое сопровождается большим потреблением энергии из сети. Следует уяснить, что статическая нагрузка оказывает влияние на величину потерь: при пуске потери увеличиваются по сравнению с пуском вхолостую, а при торможении - уменьшаются. При изучении потерь энергии при пуске и торможении асинхронного двигателя важно понять, что потери в роторе двигателя при пуске и торможении вхолостую определяются теми же соотношениями, что и для двигателей постоянного тока независимого возбуждения. Полные потери в двигателе складываются из потерь в роторе и потерь в статоре. При пуске двигателя с фазным ротором потери в обмотке ротора уменьшаются за счет того, что часть этих потерь .выделяется в .пусковом реостате и нагрев ротора уменьшается. Пуск двигателя с сопротивлением в цепи ротора происходит с меньшим током в статорной обмотке, следовательно, и потери на нагрев статора уменьшаются. При рассмотрении потерь энергии при торможении асинхронных двигателей необходимо обратить внимание на соотношение потерь энергии при пуске и торможении противовключением. Следует также обратить внимание, что при реверсе потери энергии в четыре раза превышают потери при пуске. Необходимо рассмотреть случаи динамического и рекуперативного торможения.

Вопросы для самоконтроля

1. Чему равен полный расход электроэнергии при пуске электродвигателя в ход без нагрузки?

2. Какое влияние оказывает нагрузка двигателя на величину потерь при пуске?

3. От чего зависит расход энергии асинхронного двигателя при пуске?

4. Каково соотношение между величинами потерь в асинхронном двигателе при торможении противовключением и при пуске?

Каково соотношение потерь при реверсе асинхронного двигателя и его пуске?

РАЗДЕЛ 2. УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Тема 2.1. Аппараты и устройства управления

Электроприводом

Контакторы и реле постоянного и переменного токов, применяемые в электроприводе. Устройства и реле контроля скорости. Командные аппараты: кнопки и станции управления, универсальные переключатели, командоконтроллеры, путевые выключатели. Тормозные электромагниты.

Литература: [1] стр. 111-116 , [3] стр. 90-92.

Методические указания

Знание устройства, принципа действия, назначения аппаратов управления электроприводами имеет очень большое значение для понимания работы схем управления. Современные электрические аппараты чрезвычайно разнообразны. Начиная изучение, необходимо прежде всего рассмотреть их классификацию по различным признакам, общие требования, предъявляемые к аппаратам, их назначение.

Изучая контакторы, следует обратить внимание на различие между контакторами постоянного и переменного токов в конструкции магнитной системы, на зависимость тока катушки контактора переменного тока от положения якоря, на конструкцию главных и вспомогательных (блокировочных) контактов, на способы гашения дуги, возникающей при разрыве главных контактов. Следует также обратить внимание па устройство механической блокировки, исключающей одновременную работу двух контакторов в устройствах реверсирования. При изучении реле учащийся должен четко представлять себе назначение реле, их виды, основные характеристики. В схемах автоматического управления электроприводами наибольшее распространение получили электромагнитные реле, принцип действия которых подобен принципу действия контактора. Особое внимание нужно обратить на изучение различных типов реле времени: электромагнитных, маятниковых, моторных, электронных. Необходимо знать использование реле для защиты электроприводов от перегрузок, самопроизвольных запусков, понижения напряжения в сети и т.п.

В электрических схемах электроприводов часто применяются реле скорости, основанные на разных принципах. Наибольшее распространение получило индукционное реле. Необходимо разобраться в его устройстве и принципе действия. Контроль скорости электропривода может производиться с использованием тахогенераторов иэлектромагнитных реле. Знание устройства, принципа действия, основных технических характеристик командных аппаратов необходимо при изучении работы электрических схем электроприводов. Изучатьаппараты управления следует по рисункам, чертежам, натурным образцам, имеющимся на предприятиях, в лабораторияхи кабинетах техникума.

Вопросы для самоконтроля

1. Назватьосновные конструктивные элементы контактора.

2. Почему магнитная система контактора переменного тока набрана из листовой стали, а у контакторов постоянного тока - из сплошной стали?

3. Объяснить назначение и действие короткозамкнутого витка на полюсах контактора переменного тока.

4. Как производится гашение дуги в контакторах?

5. Каково назначение реле?

6. Объяснить, за счет чего достигается выдержка времени электромагнитных реле времени.

7. Что такое коэффициент возврата реле?

8. Что такое уставка реле?

9. Объяснить устройство ипринцип действия индукционного реле скорости типа РИС.

10. Каково устройство и принцип действия тепловых реле защиты?

11. Каково назначение путевых (конечных) выключателей?

12. Каково назначение электромагнитов, где они могут использоваться?

13. Как используются тахогенераторы в устройствах контроля скорости? Начертить принципиальную схему и объяснить ее действие.

14. Объяснить устройство вращающегося путевого выключателя.

15. Каково назначение командоконтроллера?

16. Какие функции выполняет установочный автомат?

17. Объяснить устройство установочного автомата серии А3100.