Режимы работы потребителей электрической энергии и энергосилового оборудования промышленных предприятий

По режимам работы все потребители электроэнергии можно распределить на ряд групп, для которых предусматриваются три режима работы:

- продолжительный, при котором электрические машины могут работать длительное время, причем превышение температуры отдельных частей машины не выходит за пределы, устанавливаемые стандартом;

- кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды;

- повторно-кратковременный, при котором рабочие периоды чередуются с периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает 10 минут. При этом нагрев не превосходит допустимого, а охлаждение не достигает температуры окружающей среды.

В продолжительном режиме работает большинство электродвигателей, обслуживающих основные технологические агрегаты и механизмы. Длительно, без отключения, от нескольких часов до нескольких смен подряд, с достаточно высокой, неизменной или мало меняющейся нагрузкой работают электроприводы вентиляторов, насосов, компрессоров, преобразователей, механизмов непрерывного транспорта и т.п. Длительно с переменной нагрузкой и кратковременными отключениями, за время которых электродвигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды, а длительность циклов превышает 10 минут, работают электродвигатели, обслуживающие станки холодной обработки металлов, деревообрабатывающие станки, специальные механизмы литейных цехов, молоты, прессы и ковочные машины кузнечнопрессовых цехов.

В кратковременном режиме работает подавляющее большинство электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков, а также механизмов открывания фрамуг, гидравлических затворов, всякого рода заслонок и т.п.

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели мостовых кранов, тельферов, подъёмников и аналогичных им установок, вспомогательных и некоторых главных приводов прокатных цехов. К этой группе относятся и сварочные аппараты, работающие с постоянными большими бросками мощности.

Самостоятельную группу электроприёмников составляют нагревательные аппараты и электропечи, работающие в продолжительном режиме с постоянной или мало меняющейся нагрузкой, и электрическое освещение, отличительной особенностью режима работы, которого является резкое изменение нагрузки почти от нуля до максимума в зависимости от времени суток и постоянство нагрузки во все время, когда освещение включено.  

 

Лекция 3. Тема 1.2 характеристика типовых электроприводов

1 Структура электропривода

2 электропривод металлообрабатывающих станков

3 силовые установки общепромышленного назначения

 

Структура электропривода

Электропривод  (рисунок 2)  состоит из: преобразователя 1, электродвигателя или группы электродви­гателей 2, передаточного 3, управляющего 4 и рабочего 5 ор­ ганов

 

.

Рисунок 2- Структурная схема электропривода

 

Электрическую энергию электропривод преобразует в меха­ническую и обеспечивает управление преобразованной энергией в соответствии с технологическими требованиями к режимам работы механизма. В простейшем случае электропривод пред­ставляет собой двигатель, питаемый от сети и приводящий в дви­жение с постоянной скоростью какой-либо механизм. Для вклю­чения двигателя в сеть применяют обычный магнитный пускатель, контактор, рубильник или пакетный выключатель.

В зависимости от способа пере­дачи энергии от двигателя к рабочим органам механизмов электроприводы бы­вают:

- групповые (один двигатель приводит в движение с помощью трансмиссий или передач группу рабочих машин или рабочих ор­ганов одной машины);

- индивидуальные (двигатель приводит в движе­ние только один рабочий орган машины); Электропривод центробежного насоса — индивидуальный. По сравнению с груп­повым индивидуальный привод позволя­ет упростить кинематическую схему рабо­чей машины. Иногда двигатель встраива-ют в механизм так, что он образует с рабочим органом единое целое

- многодвигательны е (отдельные рабочие органы машины приводятся в движение самостоятельным двигателем через систему передачи).

Совокупность связанных между собой электромагнитных, электромеханических, полупроводниковых и подобных им элеме­нтов называют системой управления приводом.

Движение электропривода, как и всякого механизма, подчиня­ется законам динамики и определяется силами (моментами), действующими в этой системе. Вращающий момент М_т, раз­виваемый электродвигателем, в любой момент времени урав­новешивается суммой момента статического сопротивления М_c и динамического (инерционного) момента М_ДИН,

                                             (1)

Это уравнение называют уравнением движения электроприво­да. Вращающий момент электродвигателя считают положитель­ным, если он направлен в сторону движения механизма, и от­рицательным, если он препятствует его движению. Последний называют тормозным моментом.

Статический момент, приложенный к валу двигателя, прояв­ляется в полезной работе, совершаемой механизмом, и работе сил трения. Динамический момент проявляется только во время переходных процессов, т. е. таких процессов, когда изменяются частота вращения электропривода и запас энергии движения в нем. Если вращающий момент электродвигателя и момент статического сопротивления системы находятся в состоянии динамического равновесия частота вращения электропривода не меняется. При нарушении равновесия между вращающим мо­ментом электродвигателя и моментом статического сопротивления частота вращения электродвигателя начинает изменяться:

 -если М_т>М_с, привод ускоряет свое движение, т. е. частота его вращения увеличивается;

 -если М_т<М„ то привод замедляет свое движение, т. е. частота его вращения снижается.

 Величина дина­стического момента определяется разностью между вращающим моментом электродвигателя и моментом статического сопротив­ления.