Аппаратура управления электродвигателями

 

При неавтоматическом управлении все операции с двигателями (включение, выключение, изменение скорости и направление вращения) производятся вручную обслуживающим персоналом. Для этой цели в цепи двигателей устанавливают рубильники, выключатели, контроллеры, реостаты, а для защиты от перегрева – предохранители и автоматические выключатели.

При автоматическом управлении (без участия обслуживающего персонала) применяют аппарат автоматического управления:

1) контакторы – аппараты включений и выключений, управляемые на расстоянии;

2) реле – аппараты, воздействующие на приборы управления двигателем, т.е. на контакторы, выключатели и др;

3) командоаппараты, - при помощи, которых сама производственная машина может воздействовать на первые две группы аппаратов.

 

 

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ R

I.Расчет мощности двигателя при длительном режиме работы   при постоянной нагрузке   1) Передаточное число механизма: i = . 2) Мощность двигателя: Р = ; условие Рном ≥ Р   при переменной нагрузке   3) Эквивалентный момент: Мэкв = . 4) Требуемая мощность двигателя: Р = Мэкв × wд ном. Проверка Мmах £ Мном lм, где номинальный момент: Мном = Рном / wд ном ; Допустимая перегрузочная способность двигателя: l м = Мдоп / Мном   II.Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы   Wп ном = (Рном / hном – Рном) tном = Рном tном (1 – hном) / hном. Проверка Мmax £ Мном lм.   III.Расчет мощности двигателя при повторно-кратковременном режиме работы двигателя   Продолжительность включения: ПВ = × 100%.

 

Схемы	Обозначения	Единицы измерения
	wд ном – предполагаемая номинальная частота вращения двигателя wм – частота вращения механизма h – КПД механизма Мм – момент сопротивления механизма Рном – номинальная мощность двигателя Р – требуемая мощность двигателя     Мэкв – среднеквадратичный (эквивалентный по нагреву) момент Мmax – максимальный момент Мдоп – допустимый момент Мном – номинальный момент     hном – номинальный КПД tном – номинальное (паспортное) время работы tр – время работы tп – время паузы	Н ×м Вт Вт   Н ×м Н ×м Н ×м Н ×м     мин мин мин

 

Примеры решения задач Ë

 

1. Выбрать электродвигатель по нагрузочной диаграмме, изображенной на рис. в виде зависимости тока от времени (график 3), а также зависимости мощности от времени (график 2).

 

Решение   1. Нагрузочная диаграмма имеет три участка: 1) I1 = 40А, t1 = 2 м 2) I2 = 30А, t2 = 3 м 3) I3 = 20А, t3 = 6 м; далее участки повторяются в том же порядке.

2. Согласно формуле

I эк = ,

эквивалентный ток

I эк = = 28 А.

3. Двигатель выбирают по условию I_ном ³ I_ном (табл. 11.1)

Таблица 11.1.

 

Тип двигателя	РНОМ 2, кВт	n НОМ 2, об/мин	COS j НОМ	IП / IНОМ	МП / МНОМ	ММАХ / МНОМ	hНОМ
4А100S2У3			0,89	7,5		2,2	0,86
4А100L2У3	5,5		0,91	7,5		2,2	0,87
4A112M2CУ3	7,5		0,88	7,5		2,2	0,87
4А132М2СУ3			0,9	7,5	1,6	2,2	0,88
4А80S4У3	1,1		0,81			2,2	0,85
4А90L4У3	2,2		0,83			2,2	0,8
4А100S4У3			0,83	6,5		2,2	0,82
4А100L4У3			0,84	6,5		2,2	0,84
4А112М4СУ1	5,5		0,85			2,2	0,85
4А132М4СУ1			0,87	7,5		2,2	0,87
4АР160S4У3			0,83	7,5		2,2	0,87
4АР160М4У3	18,5		0,87	7,5		2,2	0,89
4АР180S4У3			0,87	7,5		2,2	0,89
4АР180М4У3			0,87	7,5		2,2	0,9
4А250S4У3			0,9	7,5	1,2	2,2	0,93
4А250М4У3			0,91	7,5	1,2	2,2	0,93
4А100L6У3	2,2		0,73	5,5		2,2	0,81
4АР160S6У3			0,83			2,2	0,86
4АР160М6У3			0,83			2,2	0,88
4АР180М6У3	18,5		0,8	6,5		2,2	0,87

 

Выбран трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Характеристики двигателя:

Р_ном = 15 кВт, U_ном = 380 В, n _ном = 975 об/мин, h_ном = 0,88, соs j_ном = 0,83,

k_mах = , I_ном = 30,5 А

 

4. Выбранный двигатель следует проверить по перегрузочной способности:

М_ном = 60 Р_ном / (2p n_ном) = 60 × 15000 / (2p × 975) =150 Н×м.

М_{mах дв} = М_ном × k_ном = 150 × 2,2 = 330 Н×м

5. Наибольший ток нагрузки I_mах = 40А.

Р_mах =

6. Полагая, что h, соs j, а также n при изменении нагрузки изменяются мало,

М_{mах нг} = 60 Р_mах /(2 p × n_ном) = .

7. Сравнение показывает, что М_{mах дв} > М _{mах нг}.

 

 

Вторую часть задания по графику 2 решить самостоятельно.

 

 

Контрольные вопросы 4

 

1. Что входит в состав электропривода?

а) электродвигатель и рабочий механизм;

б) преобразующее устройство, электродвигатель, редуктор, управляющее устройство и рабочий механизм;

в) электродвигатель, рабочий механизм и управляющее устройство.

 

2. Какую роль играет преобразующее устройство в электроприводе?

а) преобразует постоянное напряжение в переменное;

б) преобразует напряжение, ток или частоту напряжения.

 

3. Какую функцию выполняет передаточное устройство в электроприводе?

а) повышает частоту вращения вала рабочего механизма;

б) служит для изменения частоты вращения вала до значения, необходимого рабочему механизму.

 

4. Сколько электродвигателей входит в электропривод?

а) один;

б) несколько;

в) количество электродвигателей зависит от типа электропривода.

 

5. При каком режиме работы двигатель должен расчитываться на максимальную мощность?

 

6. Выбрать график, правильно отражающий кратковременный режим двигателя.

 

 

а) б)

 

7. Выбрать график, правильно отражающий повторно-кратковременный режим работы двигателя.

 

а) б)

 

8. Для управления, контроль работы электродвигателя применяют различную аппаратуру (рубильники, контакторы, электроизмерительные приборы и др.). Входят ли эти аппараты и приборы в состав электропривода?