Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОД.СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭП.
ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (ЭП) НАЗЫВАЕТСЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИ¬СТЕМА, СОСТОЯЩАЯ ИЗ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬНОГО, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО, ПЕРЕДАТОЧНОГО И УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВ И ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ В ДВИЖЕНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН И УПРАВЛЕНИЯ ЭТИМ ДВИЖЕНИЕМ (ПО ГОСТ 16593-79).
ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА ГРУППОВЫЕ, ИНДИВИДУ¬АЛЬНЫЕ И ВЗАИМОСВЯЗАННЫЕ.
В ГРУППОВОМ ПРИВОДЕ ОДИН ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПРИВОДИТ В ДВИ¬ЖЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ ГРУППУ МЕХАНИЗМОВ ИЛИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ОДНОГО МЕХАНИЗМА. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ТАКОГО ПРИВОДА ГРОМОЗДКАЯ, А САМ ПРИВОД НЕЭКОНОМИЧЕН, ПОЭТО¬МУ НАХОДИТ ОГРАНИЧЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.
В ИНДИВИДУАЛЬНОМ ПРИВОДЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПРИВОДИТ В ДВИ¬ЖЕНИЕ ТОЛЬКО ОДИН РАБОЧИЙ ОРГАН. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА МЕХА¬НИЗМА С ТАКИМ ПРИВОДОМ СУЩЕСТВЕННО УПРОЩАЕТСЯ, ПОВЫШАЕТСЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ И СНИЖАЕТСЯ МЕТАЛЛОЕМКОСТЬ МЕХАНИЗМА. ЭЛЕК¬ТРОДВИГАТЕЛЬ МОЖЕТ ВСТРАИВАТЬСЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО В МЕХАНИЗМ.
ВЗАИМОСВЯЗАННЫЙ ПРИВОД ОБЕСПЕЧИВАЕТ РАБОТУ ОДНОГО МЕХА¬НИЗМА С ПОМОЩЬЮ НЕСКОЛЬКИХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИВЕДЕНА НА РИС.1.
ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА — ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (ЭД), КОТОРЫЙ ПРЕОБРАЗУЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ В МЕХАНИЧЕСКУЮ. ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ТРЕБУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕЖДУ ДВИГАТЕЛЕМ И ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ ВКЛЮЧАЮТ СИЛОВОЙ ПРЕОБРА¬ЗОВАТЕЛЬ.
УПРАВЛЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ОТ БЛОКА УПРАВ¬ЛЕНИЯ, НА ВХОД КОТОРОГО ПОСТУПАЮТ ЗАДАЮЩИЙ СИГНАЛ UЗ И СИГ¬НАЛЫ UОС ОБРАТНОЙ СВЯЗИ (ОС), СОДЕРЖАЩИЕ ИНФОРМАЦИЮ О ХА¬РАКТЕРЕ ДВИЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ, РАБОТЕ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ, АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВМЕСТЕ С БЛОКОМ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗУЮТ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ.
ЖИРНЫМИ СТРЕЛКАМИ НА РИС.1 ПОКАЗАНЫ СИЛОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, А ТОНКИМИ - КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ.
2. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭД.
МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ НАЗЫВАЕТСЯ ЗАВИСИМОСТЬ: М = F (Ω), ГДЕ М - МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ, Н•М; Ω - УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ, РАД/С; Ω=ΠN/30; Π - ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ, ОБ/МИН.
БОЛЬШИНСТВО МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН ПОЗВОЛЯЕТ ОПИСАТЬ СЛЕДУЮЩАЯ ЭМПИРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА: М = М0 + (МС.НОМ - М0)(Ω/ΩНОМ)Х, ГДЕ М0 - НАЧАЛЬНЫЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ Ω = 0; Ω - ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ, СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ ТЕКУЩЕМУ ЗНАЧЕНИЮ МОМЕНТА М; МС.НОМ - СТАТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ΩНОМ.
ПРИ Х = 0 ПОЛУЧАЕТСЯ НЕ ЗАВИСЯЩАЯ ОТ СКОРОСТИ МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ДЛЯ КОТОРОЙ М = МС.НОМ (ПРЯМАЯ 1 НА РИС. 1). ТАКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА У ПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ, ЛЕБЕДОК. К ЭТОЙ ГРУППЕ МОГУТ БЫТЬ ОТНЕСЕНЫ МЕХАНИЗМЫ, У КОТОРЫХ ОСНОВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ СОЗДАЮТ СИЛЫ ТРЕНИЯ (НАВОЗОУБОРОЧНЫЕ ТРАНСПОРТЕРЫ, КОРМОРАЗДАТЧИКИ, ШНЕКИ, КОНВЕЙЕРЫ, БАРАБАНЫ СУШИЛОК, ТРИЕРЫ). ПРИ Х=1 ПОЛУЧАЕТСЯ ЛИНЕЙНО ВОЗРАСТАЮЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ЛИНИЯ 2 НА РИС.1). ЕЮ ОБЛАДАЮТ МНОГИЕ МАШИНЫ, У КОТОРЫХ ОСНОВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ СОЗДАЮТСЯ СИЛАМИ ТРЕНИЯ СОВМЕСТНО С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ (МОЛОТИЛКИ, ДРОБИЛКИ КОРМОВ, ЛЕСОПИЛЬНЫЕ РАМЫ, ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ). ИНОГДА ТАКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАЗЫВАЕТСЯ ГЕНЕРАТОРНОЙ, ТАК КАК ОНА ПРИСУЩА ГЕНЕРАТОРАМ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКЕ.
ЕСЛИ Х=2, ТО МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОПОРЦИОНАЛЕН КВАДРАТУ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ (КРИВАЯ 3 НА РИС.1). ТАКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАЗЫВАЕТСЯ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ. ТАК ИЗМЕНЯЕТСЯ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРОВ, КОМПРЕССОРОВ, ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ, СЕПАРАТОРОВ, ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТРАНСПОРТЕРОВ И ДРУГИХ МЕХАНИЗМОВ, ПРИНЦИП РАБОТЫ КОТОРЫХ ОСНОВАН НА ЗАКОНАХ АЭРО- И ГИДРОДИНАМИКИ. ЕСЛИ Х=-1, ТО ПОЛУЧАЕТСЯ НЕЛИНЕЙНО СПАДАЮЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (КРИВАЯ 4 НА РИС.1), ДЛЯ КОТОРОЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗМЕНЯЕТСЯ ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО СКОРОСТИ, А МОЩНОСТЬ ОСТАЕТСЯ ПОСТОЯННОЙ (ТАКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ОБЛАДАЮТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ, У КОТОРЫХ С УВЕЛИЧЕНИЕМ ПОДАЧИ СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ УМЕНЬШАЕТСЯ)
2.МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭД.
МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НАЗЫВАЕТСЯ ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА, РАЗВИВАЕМОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ, Т.Е. Ω=F(М). МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МОГУТ БЫТЬ ПРЕДСТАВЛЕНЫ КАК М=F(Ω). РАЗЛИЧАЮТ ЕСТЕСТВЕННУЮ И ИСКУССТВЕННУЮ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ЕСТЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СООТВЕТСТВУЕТ ОСНОВНОЙ СХЕМЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И НОМИНАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ.
ЕСЛИ ДВИГАТЕЛЬ ВКЛЮЧЕН НЕ ПО ОСНОВНОЙ СХЕМЕ, ИЛИ В ЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ВКЛЮЧЕНЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ИЛИ ЖЕ ДВИГАТЕЛЬ ПИТАЕТСЯ НАПРЯЖЕНИЕ С НЕНОМИНАЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, ТО ОН БУДЕТ ИМЕТЬ ИСКУССТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
КАЧЕСТВЕННО МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОЦЕНИВАЮТСЯ КОЭФФИЦИЕНТОМ ЖЕСТКОСТИ Β, ОПРЕДЕЛЯЕМЫМ КАК ПРОИЗВОДНАЯ МОМЕНТА ПО УГЛОВОЙ СКОРОСТИ:
ИСПОЛЬЗУЯ ЭТОТ ПОКАЗАТЕЛЬ, МОЖНО ХАРАКТЕРИСТИКУ 1 СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (РИС.1) ОЦЕНИТЬ КАК АБСОЛЮТНО ЖЕСТКУЮ (Β=∞), ХАРАКТЕРИСТИКУ 3 АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ — КАК ИМЕЮЩУЮ ПЕРЕМЕННУЮ ЖЕСТКОСТЬ, ХАРАКТЕРИСТИКУ 2 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ - КАК ЖЕСТКУЮ, ХАРАКТЕРИСТИКУ 4 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ - КАК МЯГКУЮ.
ПРИ ПОСТРОЕНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АД ИСПОЛЬЗУЕТСЯ УПРОЩЕННОЕ УРАВНЕНИЕ, ПОЛУЧЕННОЕ ПРИ УСЛОВИИ, ЧТО АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБМОТКИ СТАТОРА R1=0
ГДЕ МКР - КРИТИЧЕСКИЙ (ИЛИ МАКСИМАЛЬНЫЙ) МОМЕНТ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ КРИТИЧЕСКОМУ СКОЛЬЖЕНИЮ SКР.
ПОСКОЛЬКУ N=NO(1-S), ТО, ПРИВЕДЕННОЕ ВЫШЕ УРАВНЕНИЕ, ЯВЛЯЕТСЯ ФОРМУЛОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ, И ПО НЕЙ МОЖНО СТРОИТЬ ГРАФИКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ПАСПОРТНЫМ ДАННЫМ ДВИГАТЕЛЯ. ГРАФИК МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕХФАЗНОГО АД, ПОСТРОЕННЫЙ ПО ДАННОМУ УРАВНЕНИЮ, ВЫГЛЯДИТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ:
3.РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД ПО ПАСПОРТНЫМ ДАННЫМ МН, ΩН, Ω0, ΜП, ΜМАХ.
МЕХАНИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ РАССЧИТЫВАЮТ ПО УТОЧНЕННОЙ ФОРМУЛЕ КЛОССА:
,
ГДЕ , - РАССЧИТЫВАЕМЫЙ И МАКСИМАЛЬНЫЙ МОМЕНТЫ, Н-М; - КОЭФФИЦИЕНТ, Е=F(S); , - ЗАДАВАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ И МАКСИМАЛЬНОЕ (КРИТИЧЕСКОЕ) СКОЛЬЖЕНИЕ (ЕСЛИ НЕ ЗАДАНО, ТО НАХОДИТСЯ ПО ФОРМУЛЕ), О.Е.:
,
ГДЕ - КРАТНОСТЬ МАКСИМАЛЬНОГО МОМЕНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ; - НОМИНАЛЬНОЕ СКОЛЬЖЕНИЕ, О.Е.
МАКСИМАЛЬНЫЙ (КРИТИЧЕСКИЙ) МОМЕНТ: ,
ГДЕ - НОМИНАЛЬНЫЙ МОМЕНТ, Н-М; - КРАТНОСТЬ МАКСИМАЛЬНОГО МОМЕНТА, О.Е.
НОМИНАЛЬНЫЙ МОМЕНТ: ,
ГДЕ - НОМИНАЛЬНАЯ УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ, РАД/С.
ГДЕ - СИНХРОННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ РОТОРА, МИН-1; - СИНХРОННАЯ УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ, РАД/С; - ЧАСТОТА ТОКА В СЕТИ, ГЦ; - КОЛИЧЕСТВО ПАР ПОЛЮСОВ.
КОЭФФИЦИЕНТ Е:
ТОК ХОЛОСТОГО ХОДА:
ТОК ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ (КРИТИЧЕСКОМ) СКОЛЬЖЕНИИ В ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЕДИНИЦАХ:
НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК IН
ПЕРЕСЧЕТ ТОКА В ИМЕНОВАННЫЕ ЕДИНИЦЫ:
.
ГРАФИКИ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИК ИМЕЮТ СЛЕДУЮЩИЙ ВИД:
4.ВЫБОР ЭД ПО МОЩНОСТИ С УЧЕТОМ РЕЖИМА ИХ РАБОТЫ S1, S2, S3.
МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНОЙ МОЩНОСТИ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ, ЕСЛИ ИЗВЕСТЕН ГРАФИК ИЗМЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ ВО ВРЕМЕНИ, А ТАКЖЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ УСЛОВИЙ ПРИМЕНИМОСТИ МЕТОДА ЭКВИВАЛЕНТНОГО МОМЕНТА И ПОСТОЯНСТВА СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ НА ВСЕХ УЧАСТКАХ РАБОЧЕГО ЦИКЛА.
,
ГДЕ РЭКВ — ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ПО УСЛОВИЯМ НАГРЕВА МОЩНОСТЬ, ОПРЕДЕЛЯЕМАЯ КАК СРЕДНЕКВАДРАТИЧНАЯ МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ ЗА РАБОЧИЙ ЦИКЛ.
ЕСЛИ ВЫПОЛНЯЕТСЯ ПРИВЕДЕННОЕ ВЫШЕ УСЛОВИЕ, ТО ПРИ СОБЛЮДЕНИИ УКАЗАННЫХ РАНЕЕ УСЛОВИЙ НАГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ НЕ ПРЕВЫСИТ ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ.
ПО ХАРАКТЕРУ ИЗМЕНЕНИЯ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ РАБОТА ДВИГАТЕЛЕЙ ПОДРАЗДЕЛЯЕТСЯ НА ВОСЕМЬ РЕЖИМОВ, УСЛОВНО ОБОЗНАЧЕННЫХ S1...S8.
ВЫБОР ЭД ПО МОЩНОСТИ ДЛЯ РЕЖИМА S1.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫЙ НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ (S1) ДВИГАТЕЛЯ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ НЕИЗМЕННОЙ НАГРУЗКОЙ В ТЕЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ, ЗА КОТОРОЕ ПЕРЕГРЕВ ВСЕХ ЕГО ЧАСТЕЙ ДОСТИГАЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ЗНАЧЕНИЯ. ПРИЗНАКОМ РЕЖИМА S1 ЯВЛЯЕТСЯ ВЫПОЛНЕНИЕ УСЛОВИЯ T >3TН, ГДЕ T — ВРЕМЯ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ. РАБОТА В РЕЖИМЕ S1 МОЖЕТ ПРОИСХОДИТЬ С ПОСТОЯННОЙ ИЛИ ПЕРЕМЕННОЙ ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ. ПРИ ПОСТОЯННОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ НЕ ТРЕБУЕТСЯ.
ТАК КАК ДВИГАТЕЛЬ ВЫБИРАЕТСЯ ПО УСЛОВИЮ Р ≤ РНОМ, ТО ВЫПОЛНЯЮТСЯ УСЛОВИЯ:
Р ≤ РНОМ И ΤMAX=ΤУСТ ≤ ΤДОП
МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПОСТОЯННОЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПО ФОРМУЛЕ:
Р = Р1/(ΗМ*ΗП)
ГДЕ Р1 — НАГРУЗКА ПРИВОДИМОЙ МАШИНЫ, КВТ (ЗАДАНА ИЛИ РАССЧИТАНА ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РАБОЧЕГО МЕХАНИЗМА); ΗМ, ΗП — КПД МАШИНЫ И ПЕРЕДАЧИ.
В СООТВЕТСТВИИ С ПОЛУЧЕННОЙ МОЩНОСТЬЮ Р ПО КАТАЛОГУ ВЫБИРАЮТ ДВИГАТЕЛЬ БЛИЖАЙШЕЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ, КОТОРЫЙ ПРОВЕРЯЮТ ПО ПУСКОВОМУ МОМЕНТУ МПУСК:
МПУСК=ΜПУСКМНОМ≥(1,2…1,5)МТР,
ГДЕ МПУСК, МНОМ - СООТВЕТСТВЕННО ПУСКОВОЙ И НОМИНАЛЬНЫЙ МОМЕНТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, Н•М; ΜПУСК — КРАТНОСТЬ ПУСКОВОГО МОМЕНТА; МТР - МОМЕНТ ТРОГАНИЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ.
ЕСЛИ ПРИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ НАГРУЗКА НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ НЕ ОСТАЕТСЯ ПОСТОЯННОЙ, ТО БУДУТ ИЗМЕНЯТЬСЯ ТАКЖЕ ЕГО ТОК, МОМЕНТ И ПОТЕРИ. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ В ЭТОМ СЛУЧАЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ МЕТОДАМИ СРЕДНИХ ПОТЕРЬ ИЛИ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ВЕЛИЧИН.
ВЫБОР ЭД ПО МОЩНОСТИ ДЛЯ РЕЖИМА S2.
КРАТКОВРЕМЕННЫЙ НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ (S2) ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ЧЕРЕДОВАНИЕМ ПЕРИОДОВ НЕИЗМЕННОЙ НАГРУЗКИ С ПЕРИОДАМИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ. ПРИ ЭТОМ ЗА ВРЕМЯ ВКЛЮЧЕНИЯ T ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕ ДОСТИГАЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ УРОВНЯ, А ЗА ВРЕМЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ T0 ВСЕ ЧАСТИ ДВИГАТЕЛЯ ОХЛАЖДАЮТСЯ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. СТАНДАРТНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОЧЕГО ПЕРИОДА СОСТАВЛЯЕТ 10, 30, 60 И 90 МИН. РЕЖИМ S2 СООТВЕТСТВУЕТ УСЛОВИЯМ T<3TНОМ, T>3T0.
ЕСЛИ ДВИГАТЕЛЬ РАССЧИТАН НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ, ТО ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ ЕГО СЛЕДУЕТ ПЕРЕГРУЖАТЬ ДЛЯ ЛУЧШЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПО МОЩНОСТИ, ТАК КАК К КОНЦУ РАБОЧЕГО ПЕРИОДА ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕ ДОСТИГНЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ЗНАЧЕНИЯ. ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕГРУЗКИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЧЕРЕЗ КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ. КОЭФФИЦИЕНТОМ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ KТЕРМ НАЗЫВАЕТСЯ ОТНОШЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ ∆РК К НОМИНАЛЬНЫМ ПОТЕРЯМ ∆РНОМ. ДЛЯ РЕЖИМА S2:
,
КОЭФФИЦИЕНТОМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ KМЕХ НАЗЫВАЕТСЯ ОТНОШЕНИЕ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ В КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ (РК) К НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ РНОМ В ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ:
KМЕХ=РК/РНОМ.
КОЭФФИЦИЕНТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ МОЖЕТ БЫТЬ ВЫРАЖЕН С ПОМОЩЬЮ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ: ,
ГДЕ — КОЭФФИЦИЕНТ ПОТЕРЬ (ДЛЯ АД Α = 0,5...0,7).
ДОПУСТИМАЯ МОЩНОСТЬ: РДОП=РЭКВ/KМЕХ,
ГДЕ РЗКВ - ЭКВИВАЛЕНТНАЯ МОЩНОСТЬ ЗА ВРЕМЯ РАБОТЫ:
.
ЕСЛИ РДОП≤РНОМ, ТО ДВИГАТЕЛЬ ПРОХОДИТ ПО УСЛОВИЯМ НАГРЕВА. ЗАТЕМ ЕГО ПРОВЕРЯЮТ ПО УСЛОВИЯМ ПУСКА И ПРЕОДОЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ.
ВЫБОР ЭД ПО МОЩНОСТИ ДЛЯ РЕЖИМА S3.
ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННЫЙ РЕЖИМ S3 (РИС.1) ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ЧЕРЕДОВАНИЕМ ПЕРИОДОВ НЕИЗМЕННОЙ НАГРУЗКИ T С ПЕРИОДАМИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ T0 (ПАУЗАМИ), ПРИЧЕМ ЭТИ ПЕРИОДЫ НЕДОСТАТОЧНО ДЛИТЕЛЬНЫ ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДОСТИГЛИ УСТАНОВИВШИХСЯ ЗНАЧЕНИЙ. РЕЖИМУ S3 СООТВЕТСТВУЕТ УСЛОВИЕ T<ЗTНОМ (РИС.1). ОН ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ ВКЛЮЧЕНИЯ Ε:
,
ГДЕ TI, T0I - ЭКВИВАЛЕНТНАЯ МОЩНОСТЬ ЗА ВРЕМЯ РАБОТЫ И ПАУЗЫ; I - НОМЕР УЧАСТКА НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ.
ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ В ЭТОМ РЕЖИМЕ ПРОВОДИТСЯ СОПОСТАВЛЕНИЕМ НОМИНАЛЬНЫХ И ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ТОКА, МОМЕНТА ИЛИ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПО НАГРУЗОЧНЫМ ДИАГРАММАМ.
КОЭФФИЦИЕНТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕГРУЗКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ РЕЖИМА S3.
ДЛЯ ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ВЫПУСКАЮТСЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ СЕРИИ ДВИГАТЕЛЕЙ. В КАТАЛОГАХ УКАЗЫВАЕТСЯ ИХ НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ РНОМ ПРИ СТАНДАРТНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ΕНОМ = 0,15; 0,25; 0,40; 0,60. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ РАБОЧЕГО ЦИКЛА TЦ ТАКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 10 МИН; ПРИ БОЛЬШЕЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЬ СЧИТАЕТСЯ РАБОТАЮЩИМ В ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ.
ПРИ ВЫБОРЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ИХ МОЩНОСТЬ ПРИНИМАЮТ РАВНОЙ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ ПРИ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ПРИВОДИМОЙ МАШИНЫ. ЕСЛИ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ СТАНДАРТНОЙ, ТО ДЕЛАЮТ ПЕРЕРАСЧЕТ ПО ВЫРАЖЕНИЮ:
.
В ЭТОМ СЛУЧАЕ ПОТРЕБНУЮ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОПРЕДЕЛЯЛО ПО ДАННОЙ ФОРМУЛЕ ПРИ УСЛОВИИ, ЧТО ΕНОМ = 1, Т.Е.
.
ЕСЛИ РДОП < РНОМ, ТО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОДХОДИТ ДЛЯ РАБОТЫ С ДАННОЙ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММОЙ ПО УСЛОВИЯМ НАГРУЗКИ. ВЫБРАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОВЕРЯЮТ ПО УСЛОВИЯМ ПУСКА И ДОПУСТИМОЙ ПЕРЕГРУЗКЕ.
ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ, У КОТОРЫХ ТЕПЛООТДАЧА В ПЕРИОД ПАУЗ УХУДШАЕТСЯ, НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ ЭТОТ ФАКТОР ПРИ ОЦЕНКЕ НАГРЕВА
5.РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АД.
НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АД: ИЗМЕНЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ РОТОРА, ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОДВОДИМОГО К ОБМОТКЕ СТАТОРА, ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, А ТАКЖЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ.
ВВЕДЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ В ЦЕПЬ РОТОРА ПРИВОДИТ К УВЕЛИЧЕНИЮ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И СНИЖЕНИЮ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ, ПОСКОЛЬКУ N=NO(1-S). ИЗ РИС.1 СЛЕДУЕТ, ЧТО ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПИ РОТОРА ПРИ ТОМ ЖЕ МОМЕНТЕ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ УМЕНЬШАЕТСЯ. ЖЕСТКОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗНАЧИТЕЛЬНО СНИЖАЕТСЯ С УМЕНЬШЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, ЧТО ОГРАНИЧИВАЕТ ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ ДО (2...3): 1. НЕДОСТАТКОМ ЭТОГО СПОСОБА ЯВЛЯЮТСЯ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ, КОТОРЫЕ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫ СКОЛЬЖЕНИЮ. ТАКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНО ТОЛЬКО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ.
ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОДВОДИМОГО К ОБМОТКЕ СТАТОРА АД, ПОЗВОЛЯЕТ РЕГУЛИРОВАТЬ СКОРОСТЬ С ПОМОЩЬЮ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОСТЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ. ДЛЯ ЭТОГО МЕЖДУ СЕТЬЮ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА СО СТАНДАРТНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ U1НОМ И СТАТОРОМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ВКЛЮЧАЕТСЯ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ (РИС.2).
ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АД ИЗМЕНЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОДВОДИМОГО К ОБМОТКЕ СТАТОРА, КРИТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ МКР АД ИЗМЕНЯЕТСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО КВАДРАТУ ПОДВОДИМОГО К ДВИГАТЕЛЮ НАПРЯЖЕНИЯ UРЕГ (РИС.3), А СКОЛЬЖЕНИЕ ОТ UРЕГ НЕ ЗАВИСИТ.
ЕСЛИ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ БОЛЬШЕ ПУСКОВОГО МОМЕНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (МС>МПУСК), ТО ДВИГАТЕЛЬ НЕ БУДЕТ ВРАЩАТЬСЯ, ПОЭТОМУ НЕОБХОДИМО ЗАПУСТИТЬ ЕГО ПРИ НОМИНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ UНОМ ИЛИ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. РЕГУЛИРОВАТЬ ЧАСТОТУ ВРАЩЕНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ АД ТАКИМ СПОСОБОМ МОЖНО ТОЛЬКО ПРИ ВЕНТИЛЯТОРНОМ ХАРАКТЕРЕ НАГРУЗКИ. КРОМЕ ТОГО, ДОЛЖНЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ С ПОВЫШЕННЫМ СКОЛЬЖЕНИЕМ. ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ НЕБОЛЬШОЙ, ДО NКР.
ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИМЕНЯЮТ ТРЕХФАЗНЫЕ АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ И ТИРИСТОРНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ.
ТАК КАК ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СТАТОРА N0 = 60F/Р, ТО РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АД МОЖНО ПРОИЗВОДИТЬ ИЗМЕНЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ FС. ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ ЧАСТОТНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ НЕОБХОДИМО, ЧТОБЫ С ИЗМЕНЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ОДНОВРЕМЕННО ИЗМЕНЯЛОСЬ НАПРЯЖЕНИЕ.
СХЕМА ЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИВЕДЕНА НА РИС.4, МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД ПРИ ЧАСТОТНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ — НА РИС.5.
С УМЕНЬШЕНИЕМ ЧАСТОТЫ F КРИТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ НЕСКОЛЬКО УМЕНЬШАЕТСЯ В ОБЛАСТИ МАЛЫХ ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ. ЭТО ОБЪЯСНЯЕТСЯ ВОЗРАСТАНИЕМ ВЛИЯНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ СНИЖЕНИИ ЧАСТОТЫ И НАПРЯЖЕНИЯ. ЧАСТОТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОЗВОЛЯЕТ ИЗМЕНЯТЬ ЧАСТОТУ ВРАЩЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ (20...30): 1. ЧАСТОТНЫЙ СПОСОБ ЯВЛЯЕТСЯ НАИБОЛЕЕ ПЕРСПЕКТИВНЫМ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ АД С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ. ПОТЕРИ МОЩНОСТИ ПРИ ТАКОМ РЕГУЛИРОВАНИИ НЕВЕЛИКИ, ПОСКОЛЬКУ МИНИМАЛЬНЫ ПОТЕРИ СКОЛЬЖЕНИЯ.
СТУПЕНЧАТОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ МОЖНО ОСУЩЕСТВИТЬ, ИСПОЛЬЗУЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МНОГОСКОРОСТНЫЕ АД С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ.
ИЗ ВЫРАЖЕНИЯ N0 = 60F/Р СЛЕДУЕТ, ЧТО ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ Р ПОЛУЧАЮТСЯ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ С РАЗНОЙ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ N0 МАГНИТНОГО ПОЛЯ СТАТОРА. ТАК КАК ЗНАЧЕНИЕ Р ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЦЕЛЫМИ ЧИСЛАМИ, ТО ПЕРЕХОД ОТ ОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ К ДРУГОЙ В ПРОЦЕССЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ НОСИТ СТУПЕНЧАТЫЙ ХАРАКТЕР. СУЩЕСТВУЕТ ДВА СПОСОБА ИЗМЕНЕНИЯ ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ. В ПЕРВОМ СЛУЧАЕ В ПАЗЫ СТАТОРА УКЛАДЫВАЮТ ДВЕ ОБМОТКИ С РАЗНЫМ ЧИСЛОМ ПОЛЮСОВ. ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СКОРОСТИ К СЕТИ ПОДКЛЮЧАЕТСЯ ОДНА ИЗ ОБМОТОК. ВО ВТОРОМ СЛУЧАЕ ОБМОТКУ КАЖДОЙ ФАЗЫ СОСТАВЛЯЮТ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ, КОТОРЫЕ СОЕДИНЯЮТ ПАРАЛЛЕЛЬНО ИЛИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО. ПРИ ЭТОМ ЧИСЛО ПАР ПОЛЮСОВ ИЗМЕНЯЕТСЯ В ДВА РАЗА.
НА РИС. 6, А, Б ПРИВЕДЕНЫ СХЕМЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ С ОДИНАРНОЙ ЗВЕЗДЫ НА ДВОЙНУЮ И С ТРЕУГОЛЬНИКА НА ДВОЙНУЮ ЗВЕЗДУ.
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ ЭКОНОМИЧНО, А МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОХРАНЯЮТ ЖЕСТКОСТЬ. НЕДОСТАТКОМ ЭТОГО СПОСОБА ЯВЛЯЕТСЯ СТУПЕНЧАТЫЙ ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АД С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ. ВЫПУСКАЮТСЯ ДВУХСКОРОСТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ЧИСЛОМ ПОЛЮСОВ 4/2; 8/4; 12/6. ЧЕТЫРЕХСКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ПОЛЮСАМИ 12/8/6/4 ИМЕЕТ ДВЕ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫЕ ОБМОТКИ.
5.ПУСК И РЕВЕРС АСИНХРОННОГО ЭД.
АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ЗАПУСКАЮТСЯ ПРЯМЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ В СЕТЬ (ЕСТЬ ПУСКОВЫЕ ТОКИ), А ТАКЖЕ С ПОМОЩЬЮ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ, УМЕНЬШАЮЩИХ ПУСКОВЫЕ ТОКИ (УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ). ДВИГАТЕЛИ СРЕДНЕЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ ВКЛЮЧАЮТСЯ С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ СО ЗВЕЗДЫ НА ТРЕУГОЛЬНИК, ПРИ ЭТОМ ТОКИ ИЗМЕНЯЮТСЯ В ЛИНИИ В 3 РАЗА, НО И МОМЕНТ УМЕНЬШАЕТСЯ В 3 РАЗА, ПОЭТОМУ ТАКОЙ ПУСК ВЫПОЛНЯЮТ БЕЗ НАГРУЗКИ.
В СЛУЧАЕ НЕОБХОДИМОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ПУСКОВОГО ТОКА, МОЖНО ВКЛЮЧАТЬ В СТАТОР ДРОССЕЛИ ИЛИ РЕЗИСТОРЫ.
ПУСК ПУТЕМ ПЛАВНОГО УВЕЛИЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (ТИРИСТОРНЫЙ) <2.5IНОМ=IПУСК.
ПУСК ПУТЕМ УВЕЛИЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ ТОКА.
АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ ЗАПУСКАЮТСЯ ПУТЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ В РОТОР, ПРИ ЭТОМ ТОКИ УМЕНЬШАЮТСЯ, А ПУСКОВОЙ МОМЕНТ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ДО КРИТИЧЕСКОГО, А ЗАТЕМ СНИЖАЕТСЯ.
ПУСК СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПРИ ЗАМЫКАНИИ ОБМОТОК РОТОРА НАКОРОТКО ИЛИ РЕЗИСТОРАМИ. ПОСЛЕ РАЗБЕГА В ОБМОТКУ ПОДАЕТСЯ ПОСТОЯННЫЙ ТОК.
ДЛЯ РЕВЕРСА АД НЕОБХОДИМО ИЗМЕНИТЬ НАПРАВЛЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СТАТОРА (МЕНЯЮТ 2 ЛЮБЫЕ ФАЗЫ), В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ДЛЯ ЭТОГО ПРИМЕНЯЮТСЯ РЕВЕРСИВНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ.
5.АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭП. ПОНЯТИЕ ЗАМКНУТЫХ И РАЗОМКНУТЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ. ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В ЭП.
ВОЗМОЖНЫ ДВА СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА: ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ И С ПОМОЩЬЮ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ В РАЗОМКНУТЫХ СИСТЕМАХ. ПЕРВЫЙ СПОСОБ ПРЕДУСМАТРИВАЕТ ПОЛУЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ИЛИ ЕГО ЦЕПЕЙ, ВТОРОЙ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБУЕМЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПОМОЩЬЮ РАЗЛИЧНЫХ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ (ПО ТОКУ, СКОРОСТИ, МОМЕНТУ).
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ РЯДОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.
ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ УКАЗЫВАЕТ ВОЗМОЖНЫЕ ПРИ ДАННОМ СПОСОБЕ ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ.
ТОЧНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНЫМИ ОТКЛОНЕНИЯМИ СКОРОСТИ ОТ ЕЕ ЗАДАННОГО ЗНАЧЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВОЗМУЩАЮЩИХ ФАКТОРОВ.
ПЛАВНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ЧИСЛОМ ЗНАЧЕНИЙ РЕГУЛИРУЕМОЙ СКОРОСТИ, РЕАЛИЗУЕМЫХ В ДАННОМ ДИАПАЗОНЕ.
СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ДИАПАЗОНОМ ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ЗАДАННОМ ОТКЛОНЕНИИ МОМЕНТА СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ. ПОКАЗАТЕЛЬ СТАБИЛЬНОСТИ ЗАВИСИТ ОТ ЖЕСТКОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ЧЕМ ВЫШЕ ЖЕСТКОСТЬ, ТЕМ ВЫШЕ СТАБИЛЬНОСТЬ).
ЭКОНОМИЧНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОЦЕНИВАЕТСЯ ЗАТРАТАМИ НА СООРУЖЕНИЕ ПРИВОДА И ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИЮ. ЭКОНОМИЧНОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ КОМПЛЕКСНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ, ОТРАЖАЮЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРИВОДА, ЕГО НАДЕЖНОСТЬ, ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ.
ДОПУСТИМАЯ НАГРУЗКА - ЭТО НАИБОЛЬШЕЕ ЗНАЧЕНИЕ МОМЕНТА СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, КОТОРЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СПОСОБЕН ПРОДОЛЖИТЕЛЬНО РАЗВИВАТЬ НА ЛЮБОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ, НЕ ПЕРЕГРЕВАЯСЬ.
В ПРОСТЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПРИМЕНЯЮТСЯ РАЗОМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ, НЕ СОДЕРЖАЩИЕ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ И УПРАВЛЯЮЩИМИ ОРГАНАМИ. ТАКИЕ СИСТЕМЫ ПРИМЕНЯЮТСЯ ПРИ НЕВЫСОКИХ ТРЕБОВАНИЯХ К ПОКАЗАТЕЛЯМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ РАБОЧИХ МАШИН.
НА РИС.1 ПРИВЕДЕНА СХЕМА РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ДПТ НВ. ЯКОРЬ ДВИГАТЕЛЯ ПОДКЛЮЧЕН К ВЫХОДУ УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ УВ, ПОЛУЧАЮЩЕГО ПИТАНИЕ ОТ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЯ UУВ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ ЗАДАТЧИКА RЗ КОНТРОЛЬ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ ПРИБОРУ (ИП), ПОЛУЧАЮЩЕМУ ПИТАНИЕ ОТ ТАХОГЕНЕРАТОРА (ТГ), МЕХАНИЧЕСКИ СВЯЗАННОГО С ВАЛОМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. ОТКЛОНЕНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРВОДА ОТ ЗАДАННОЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ОПЕРАТОРОМ ВРУЧНУЮ С ПОМОЩЬЮ ЗАДАТЧИКА.
РАЗОМКНУТЫЕ ПРИВОДЫ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, ПРОСТЫ ПО ИСПОЛНЕНИЮ, НО НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ СТАБИЛЬНОСТЬ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАГРУЗКИ И ИМЕЮТ МАЛЫЙ ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ.
ЕСЛИ НЕОБХОДИМ ШИРОКИЙ ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВАНИЯ, СХЕМУ ЭЛЕКТРОПРИВОДА УСЛОЖНЯЮТ ВВЕДЕНИЕМ ОДНОЙ ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ, ПЕРЕХОДЯ ТАКИМ ОБРАЗОМ К ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
ЗАМКНУТЫЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ СТРОЯТСЯ ПО ПРИНЦИПУ КОМПЕНСАЦИИ ВОЗМУЩЕНИЯ И ОТКЛОНЕНИЯ (ПО ПРИНЦИПУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ). СХЕМА ЗАМКНУТОЙ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВОЗМУЩЕНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНА НА РИС.2, ГДЕ ПРИНЯТЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: UЗ.С - ЗАДАЮЩИЙ СИГНАЛ СКОРОСТИ; UМ=KММC - СИГНАЛ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ МОМЕНТУ НАГРУЗКИ МС; U∆ - СУММАРНЫЙ СИГНАЛ УПРАВЛЕНИЯ, КОТОРЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЕТСЯ В НУЖНУЮ СТОРОНУ ПРИ КОЛЕБАНИЯХ МОМЕНТА НАГРУЗКИ, ОБЕСПЕЧИВАЯ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОДДЕРЖАНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЗАДАННОМ УРОВНЕ.
ЭЛЕКТРОПРИВОД, ПОСТРОЕННЫЙ ПО СХЕМЕ, ПРИВЕДЕННОЙ НА РИС.2, ЭФФЕКТИВЕН, НО ТРЕБУЕТ ПРИМЕНЕНИЯ НАДЕЖНЫХ ДАТЧИКОВ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА.
БОЛЬШИНСТВО ЗАМКНУТЫХ СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТСЯ ПО ПРИНЦИПУ ОТКЛОНЕНИЯ. ПРИМЕР АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПО ОТКЛОНЕНИЮ С ОС ПО СКОРОСТИ ПОКАЗАН НА РИС.3, ГДЕ ПРИНЯТЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: UOC=KOCΩ - СИГНАЛ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ, КОТОРЫЙ ВЫЧИТАЕТСЯ ИЗ UЗ.С; U∆ - СУММАРНЫЙ СИГНАЛ УПРАВЛЕНИЯ, КОТОРЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЕТСЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАССОГЛАСОВАНИЯ СИГНАЛА ЗАДАНИЯ СКОРОСТИ И СИГНАЛА ОС И С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ УСТРАНЯЕТ ОТКЛОНЕНИЕ СКОРОСТИ.
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ, ДЕЛЯТСЯ НА ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ, ЖЕСТКИЕ И ГИБКИЕ, ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ.
ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ НАЗЫВАЕТСЯ ТАКАЯ ОС, СИГНАЛ КОТОРОЙ НАПРАВЛЕН СОГЛАСНО (СКЛАДЫВАЕТСЯ) С ЗАДАНИЕМ, В ТО ВРЕМЯ КАК СИГНАЛ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОС НАПРАВЛЕН ВСТРЕЧНО ЕМУ.
ЖЕСТКАЯ ОС ДЕЙСТВУЕТ В УСТАНОВИВШЕМСЯ И ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМАХ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. СИГНАЛ ГИБКОЙ ОС ВЫРАБАТЫВАЕТСЯ ТОЛЬКО В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ И СЛУЖИТ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОГО ИХ КАЧЕСТВА, НАПРИМЕР УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ, ДОПУСТИМОГО ПЕРЕРЕГУЛИРОВАНИЯ И Т.Д.
ЛИНЕЙНАЯ ОС ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ МЕЖДУ РЕГУЛИРУЕМОЙ КООРДИНАТОЙ И СИГНАЛОМ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ; ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ НЕЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭТА СВЯЗЬ НЕЛИНЕЙНА.
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА РЕГУЛИРОВАНИЯ КООРДИНАТЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ ОС ПО СКОРОСТИ, ПОЛОЖЕНИЮ, ТОКУ, НАПРЯЖЕНИЮ, МОМЕНТУ И Т.Д.
В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДПТ НВ (РИС. 4) ТАХОГЕНЕРАТОР ВКЛЮЧЕН В ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ УВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО С УПРАВЛЯЮЩИМ НАПРЯЖЕНИЕМ UУПР, В РЕЗУЛЬТАТЕ ЧЕГО ОБРАЗУЕТСЯ ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО СКОРОСТИ. ТОК, СОЗДАВАЕМЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОРОМ, НАПРАВЛЕН ВСТРЕЧНО ТОКУ УПРАВЛЕНИЯ, И В ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЕТ РАЗНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЙ, UТГ - НАПРЯЖЕНИЕ ТАХОГЕНЕРАТОРА, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДПТ.
ПОТЕНЦИОМЕТРОМ (ЗАДАТЧИКОМ) R3 УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ТАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ∆U, ПРИ КОТОРОМ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ НЕОБХОДИМАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ. В ДАЛЬНЕЙШЕМ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКИ ПОДДЕРЖИВАЕТ С ОПРЕДЕЛЕННОЙ ПОГРЕШНОСТЬЮ ЗАДАННУЮ ЧАСТОТУ ВРАЩЕНИЯ. ТАК, ПРИ ВОЗРАСТАНИИ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ВАЛУ ДПТ ЕГО СКОРОСТЬ УМЕНЬШАЕТСЯ, ЧТО ПРИВОДИТ К УМЕНЬШЕНИЮ ЭДС ТАХОГЕНЕРАТОРА; ПРИ ЭТОМ ∆U ВОЗРАСТАЕТ И УВЕЛИЧИВАЕТ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ UУВ УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ. СООТВЕТСТВЕННО ВОЗРАСТАЮТ НАПРЯЖЕНИЕ НА ЯКОРЕ ДПТ И ЧАСТОТА ЕГО ВРАЩЕНИЯ. ПРОЦЕСС ВОЗРАСТАНИЯ СКОРОСТИ БУДЕТ ПРОДОЛЖАТЬСЯ ТЕХ ПОР, ПОКА ∆U И СКОРОСТЬ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ НЕ ДОСТИГНУТ ЗАДАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ. АНАЛОГИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИСХОДЯТ ПРИ УМЕНЬШЕНИИ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ.
ЗАМКНУТАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ АД, ВЫПОЛНЕННЫМ ПО СХЕМЕ ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ - ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОЗВОЛЯЕТ РЕГУЛИРОВАТЬ СКОРОСТЬ АД С ПОВЫШЕННЫМ СКОЛЬЖЕНИЕМ (ТАКИЕ ДВИГАТЕЛИ ПРИМЕНЯЮТСЯ В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ). РАССМОТРИМ СХЕМУ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АД С ПОМОЩЬЮ ТИРИСТОРНОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ (ТРН) (РИС.3). В ЦЕПЬ СТАТОРА ВКЛЮЧЕНЫ ТРИ ПАРЫ ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ ТИРИСТОРОВ VS1...VS6, ОБРАЗУЮЩИХ СИЛОВУЮ ЧАСТЬ ТРН. УПРАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕКТРОДЫ ТИРИСТОРОВ ПОДСОЕДИНЕНЫ К ВЫХОДАМ СИФУ, КОТОРАЯ РАСПРЕДЕЛЯЕТ УПРАВЛЯЮЩИЕ ИМПУЛЬСЫ НА ВСЕ ТИРИСТОРЫ И ОСУЩЕСТВЛЯЕТ ИХ ФАЗОВЫЙ СДВИГ ОТНОСИТЕЛЬНО СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УПРАВЛЯЮЩЕГО СИГНАЛА UУПР. С ВАЛОМ АД МЕХАНИЧЕСКИ СВЯЗАН ВАЛ ТАХОГЕНЕРАТОРА. ЭДС ТАХОГЕНЕРАТОРА ЕТГ СРАВНИВАЕТСЯ С ЗАДАЮЩИМ НАПРЯЖЕНИЕМ U3, СНИМАЕМЫМ С ЗАДАЮЩЕГО ПОТЕНЦИОМЕТРА СКОРОСТИ. РАЗНОСТЬ U3 И ЕТГ, РАВНАЯ НАПРЯЖЕНИЮ УПРАВЛЕНИЯ (UУПР = U3 - ЕТГ), ПОСТУПАЕТ НА ВХОД СИФУ. ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ЭТОГО СИГНАЛА УГОЛ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ УМЕНЬШАЕТСЯ, А НАПРЯЖЕНИЕ, ПРИЛОЖЕННОЕ К СТАТОРУ, УВЕЛИЧИВАЕТСЯ.
ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ АД ЕГО СКОРОСТЬ УМЕНЬШАЕТСЯ. СООТВЕТСТВЕННО УМЕНЬШАЕТСЯ И ЭДС ТАХОГЕНЕРАТОРА ЕТГ. УМЕНЬШЕНИЕ ЕТГ ПРИВОДИТ К УВЕЛИЧЕНИЮ UУПР И УМЕНЬШЕНИЮ УГЛА УПРАВЛЕНИЯ, В РЕЗУЛЬТАТЕ ЧЕГО ПОДАВАЕМОЕ НА АД НАПРЯЖЕНИЕ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ. МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗРАСТАЕТ, СНИЖЕНИЕ СКОРОСТИ БУДЕТ НЕБОЛЬШИМ, Т.Е. ЖЕСТКОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД БЛАГОДАРЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОС ПО СКОРОСТИ УВЕЛИЧИТСЯ. ПРИ УМЕНЬШЕНИИ МОМЕНТА НАГРУЗКИ НАПРЯЖЕНИЕ НА СТАТОРЕ АВТОМАТИЧЕСКИ СНИЖАЕТСЯ, В РЕЗУЛЬТАТЕ ЧЕГО СКОРОСТЬ ПРИВОДА БУДЕТ ПОДДЕРЖИВАТЬСЯ НА ЗАДАННОМ УРОВНЕ.
6. ПРИНЦИП ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.
ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ В КОМПЛЕКТЕ С АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОЗВОЛЯЕТ ЗАМЕНИТЬ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (ДПТ) ДОСТАТОЧНО ПРОСТЫ, НО СЛАБЫМ МЕСТОМ ТАКОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЯВЛЯЕТСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ. ОН ДОРОГ И НЕНАДЕЖЕН. ПРИ РАБОТЕ ПРОИСХОДИТ ИСКРЕНИЕ ЩЕТОК, ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИИ ИЗНАШИВАЕТСЯ КОЛЛЕКТОР; ТАКОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ НЕ МОЖЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ В ЗАПЫЛЕННОЙ И ВЗРЫВООПАСНОЙ СРЕДЕ.
АСИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ (АД) ПРЕВОСХОДЯТ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПО МНОГИМ ПАРАМЕТРАМ: ОНИ ПРОСТЫ ПО УСТРОЙСТВУ И НАДЕЖНЫ, ТАК КАК НЕ ИМЕЮТ ПОДВИЖНЫХ КОНТАКТОВ; ИМЕЮТ МЕНЬШИЕ ПО СРАВНЕНИЮ С ДПТ РАЗМЕРЫ, МАССУ И СТОИМОСТЬ ПРИ ТОЙ ЖЕ МОЩНОСТИ; АД ПРОСТЫ В ИЗГОТОВЛЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.
ОСНОВНОЙ НЕДОСТАТОК АД - СЛОЖНОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИХ СКОРОСТИ ТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ (ИЗМЕНЕНИЕМ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, ВВЕДЕНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ В ЦЕПЬ ОБМОТОК).
ИЗВЕСТНО, ЧТО РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ МОЖНО ОСУЩЕСТВЛЯТЬ ПРИ ПОМОЩИ РАЗЛИЧНЫХ УСТРОЙСТВ: МЕХАНИЧЕСКИХ ВАРИАТОРОВ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МУФТ, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ВВОДИМЫМИ В СТАТОР ИЛИ РОТОР РЕЗИСТОРАМИ, ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ, СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ.
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВЫХ ЧЕТЫРЕХ УСТРОЙСТВ НЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ, НЕЭКОНОМИЧНО, ТРЕБУЕТ БОЛЬШИХ ЗАТРАТ ПРИ МОНТАЖЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.
СТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ЯВЛЯЮТСЯ НАИБОЛЕЕ СОВЕРШЕННЫМИ УСТРОЙСТВАМИ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ПРИВОДОМ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ.
ПРИНЦИП ЧАСТОТНОГО МЕТОДА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АД ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО, ИЗМЕНЯЯ ЧАСТОТУ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, МОЖНО В СООТВЕТСТВИИ С ВЫРАЖЕНИЕМ ПРИ НЕИЗМЕННОМ ЧИСЛЕ ПАР ПОЛЮСОВ ИЗМЕНЯТЬ УГЛОВУЮ СКОРОСТЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СТАТОРА. ЭТОТ СПОСОБ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ПЛАВНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ, А МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЛАДАЮТ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПРИ ЭТОМ НЕ СОПРОВОЖДАЕТСЯ УВЕЛИЧЕНИЕМ СКОЛЬЖЕНИЯ АД, ПОЭТОМУ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ НЕВЕЛИКИ.
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АД - КОЭФФИЦИЕНТОВ МОЩНОСТИ, ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ, ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ – НЕОБХОДИМО ОДНОВРЕМЕННО С ЧАСТОТОЙ ИЗМЕНЯТЬ И ПОДВОДИМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ.
ЗАКОН ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЗАВИСИТ ОТ ХАРАКТЕРА МОМЕНТА НАГРУЗКИ MС. ПРИ ПОСТОЯННОМ МОМЕНТЕ НАГРУЗКИ MС=CONST НАПРЯЖЕНИЕ НА СТАТОРЕ ДОЛЖНО РЕГУЛИРОВАТЬСЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ЧАСТОТЕ ДЛЯ ВЕНТИЛЯТОРНОГО ХАРАКТЕРА МОМЕНТА НАГРУЗКИ ЭТО СОСТОЯНИЕ ИМЕЕТ ВИД , А ПРИ МОМЕНТЕ НАГРУЗКИ, ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНОМ СКОРОСТИ -
ТАКИМ ОБРАЗОМ, ДЛЯ ПЛАВНОГО БЕССТУПЕНЧАТОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДОЛЖЕН ОБЕСПЕЧИВАТЬ ОДНОВРЕМЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ И НАПРЯЖЕНИЯ НА СТАТОРЕ АД.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ: ПРИМЕНЕНИЕ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ОБЕСПЕЧИВАЕТ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧАТЬ НОВЫЕ КАЧЕСТВА СИСТЕМ И ОБЪЕКТОВ. ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ЗА СЧЕТ РЕГУЛИРОВАНИЯ КАКОГО-ЛИБО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА.
6.ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭП. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ: ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (ПЧ) СОСТОИТ ИЗ НЕУПРАВЛЯЕМОГО ДИОДНОГО СИЛОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ В, АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА (АИН), СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СУИ ШИМ, СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (САР), ДРОССЕЛЯ LВ И КОНДЕНСАТОРА ФИЛЬТРА CВ. РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЫХОДНОЙ ЧАСТОТЫ FВЫХ И НАПРЯЖЕНИЯ UВЫХ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ В АИН ЗА СЧЕТ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОГО (ШИМ) УПРАВЛЕНИЯ.
РИС. 1. УПРОЩЕННАЯ СХЕМА АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА С ШИМ
ШИМ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ПЕРИОДОМ МОДУЛЯЦИИ, ВНУТРИ КОТОРОГО ОБМОТКА СТАТОРА ЭД ПОДКЛЮЧАЕТСЯ ПООЧЕРЕДНО К ПОЛОЖИТЕЛЬНОМУ И ОТРИЦАТЕЛЬНОМУ ПОЛЮСАМ ВЫПРЯМИТЕЛЯ.
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЭТИХ СОСТОЯНИЙ ВНУТРИ ПЕРИОДА ШИМ МОДУЛИРУЕТСЯ ПО СИНУСОИДАЛЬНОМУ ЗАКОНУ. ПРИ ВЫСОКИХ (ОБЫЧНО 2…15 КГЦ) ТАКТОВЫХ ЧАСТОТАХ ШИМ, В ОБМОТКАХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ВСЛЕДСТВИЕ ИХ ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСТВ, ТЕКУТ СИНУСОИДАЛЬНЫЕ ТОКИ.
ТАКИМ ОБРАЗОМ, ФОРМА КРИВОЙ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНУЮ ДВУХПОЛЯРНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ (РИС.2). ЧАСТОТА ИМПУЛЬСОВ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЧАСТОТОЙ ШИМ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ (ШИРИНА) ИМПУЛЬСОВ В ТЕЧЕНИЕ ПЕРИОДА ВЫХОДНОЙ ЧАСТОТЫ АИН ПРОМОДУЛИРОВАНА ПО СИНУСОИДАЛЬНОМУ ЗАКОНУ. ФОРМА КРИВОЙ ВЫХОДНОГО ТОКА (ТОКА В ОБМОТКАХ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ) ПРАКТИЧЕСКИ СИНУСОИДАЛЬНА.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АИН МОЖНО ОСУЩЕСТВИТЬ ДВУМЯ СПОСОБАМИ: АМПЛИТУДНЫМ (АР) ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ UВ И ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ (ШИМ) ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОГРАММЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ V1-V6 ПРИ UВ = CONST. ВТОРОЙ СПОСОБ ПОЛУЧИЛ РАСПРОСТРАНЕНИЕ В СОВРЕМЕННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ЧАСТОТЫ БЛАГОДАРЯ РАЗВИТИЮ СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ (МИКРОПРОЦЕССОРЫ, IBGT-ТРАНЗИСТОРЫ). ПРИ ШИМ-МОДУЛЯЦИИ ФОРМА ТОКОВ В ОБМОТКАХ СТАТОРА АД ПОЛУЧАЕТСЯ БЛИЗКОЙ К СИНУСОИДАЛЬНОЙ БЛАГОДАРЯ ФИЛЬТРУЮЩИМ СВОЙСТВАМ САМИХ ОБМОТОК.
РИС.2. КРИВЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА НА ВЫХОДЕ ТОРА С ШИМ
РИС.3. СХЕМА ИНВЕРТОРА: И - ТРЕХФАЗНЫЙ МОСТОВОЙ ИНВЕРТОР; В – ТРЕХФАЗНЫЙ МОСТОВОЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ;
СФ – КОНДЕНСАТОР ФИЛЬТРА
СОВРЕМЕННЫЕ ИНВЕРТОРЫ ВЫПОЛНЯЮТСЯ НА ОСНОВЕ ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ – ЗАПИРАЕМЫХ – ТИРИСТОРОВ, ЛИБО БИПОЛЯРНЫХ - ТРАНЗИСТОРОВ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ. НА РИС.3 ПРЕДСТАВЛЕНА 3-Х ФАЗНАЯ МОСТОВАЯ СХЕМА АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА НА - ТРАНЗИСТОРАХ.
ОНА СОСТОИТ ИЗ ВХОДНОГО ЕМКОСТНОГО ФИЛЬТРА CФ И ШЕСТИ ТРАНЗИСТОРОВ V1-V6 ВКЛЮЧЕННЫМИ ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО ДИОДАМИ ОБРАТНОГО ТОКА D1-D6.
ЗА СЧЕТ ПООЧЕРЕДНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЕЙ V1-V6 ПО АЛГОРИТМУ, ЗАДАННОМУ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ, ПОСТОЯННОЕ ВХОДНОЙ НАПРЯЖЕНИЕ UВ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В ПЕРЕМЕННОЕ ПРЯМОУГОЛЬНО-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. ЧЕРЕЗ УПРАВЛЯЕМЫЕ КЛЮЧИ V1-V6 ПРОТЕКАЕТ АКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТОКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ АД, ЧЕРЕЗ ДИОДЫ D1-D6 – РЕАКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТОКА АД.
7.ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ЭП В УСЛОВИЯХ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА.
ПОМИМО ПРИВОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАШИН, ДЛЯ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. РЯД СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ОТЛИЧАЕТСЯ ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В СОЧЕТАНИИ С ВЫСОКОЙ ВЛАЖНОСТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (ЖИВОТНОВОДЧЕСКИЕ ПОМЕЩЕНИЯ), ЗАПЫЛЕННОСТЬЮ (МЕЛЬНИЦЫ, ЗЕРНОТОКА, ДЕРЕВООБДЕЛОЧНЫЕ МАСТЕРСКИЕ). КРОМЕ ТОГО, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ЧАСТО РАБОТАЮТ НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ, ПОДВЕРГАЯСЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ АТМОСФЕРНЫХ ВЛИЯНИЙ.
НАИБОЛЕЕ АГРЕССИВНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ПОМЕЩЕНИЙ - АММИАК, СОДЕРЖАНИЕ КОТОРОГО В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ КОЛЕБЛЕТСЯ В ШИРОКИХ ПРЕДЕЛАХ (В СВИНАРНИКАХ - 0,2…0,04, В КОРОВНИКАХ - 0,05…0,018 МГ/Л ПРИ МАКСИМУМЕ В НОЧНЫЕ ЧАСЫ). ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ДОСТИГАЕТ 90…98%. СЕРОВОДОРОД В ПОМЕЩЕНИЯХ НАХОДИТСЯ В МАЛОМ КОЛИЧЕСТВЕ (0,001 МГ/Л). УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЯ С ВОДОЙ, ОБРАЗУЕТ СЛАБУЮ НЕУСТОЙЧИВУЮ КИСЛОТУ, СУЩЕСТВЕННО НЕ ВЛИЯЮЩУЮ НА ИЗОЛЯЦИЮ, НО УСИЛИВАЮЩУЮ КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛОВ. ПРИ ТАКИХ ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И МАЛОМ ЧИСЛЕ ЧАСОВ РАБОТЫ В СУТКИ, КОГДА ДВИГАТЕЛИ НЕ УСПЕВАЮТ «САМООСУШИТЬСЯ», СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ БЫСТРО СНИЖАЕТСЯ. ПОЭТОМУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ДОЛЖНО БЫТЬ РАССЧИТАНО НА РАБОТУ В СРЕДЕ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТЬЮ ДО 90…100% ПРИ СОДЕРЖАНИИ ПАРОВ АММИАКА ДО 0,2 МГ/Л.
ИНОГДА ПИТАНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ОТ МАЛОМОЩНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. К НИМ ОТНОСЯТ АВТОНОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ, МОЩНОСТЬ КОТОРЫХ СОИЗМЕРИМА С МОЩНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, И ИСТОЧНИКИ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ, СОИЗМЕРИМЫМ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. В ЭТИХ СЛУЧАЯХ ПРИ ПУСКЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НАБЛЮДАЕТСЯ ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ВЛИЯЮЩЕЕ НА РАБОТУ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И ПРЕЖДЕ ВСЕГО АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, У КОТОРЫХ УМЕНЬШАЮТСЯ ПУСКОВОЙ И МАКСИМАЛЬНЫЙ МОМЕНТЫ, ЧТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К НЕВОЗМОЖНОСТИ РАЗБЕГА ПУСКАЕМОГО И ОСТАНОВКЕ РАБОТАЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
7.ПРИВОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧИХ МАШИН.
ПРИВОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН — ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, КИНЕМАТИЧЕСКИЕ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ, НАГРУЗОЧНЫЕ, ИНЕРЦИОННЫЕ — ИСПОЛЬЗУЮТ В ПРОЦЕССЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗОБРАЖАЮТ В ВИДЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ. ОНИ ОПРЕДЕЛЯЮТ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ СО СТОРОНЫ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ (ДОПУСТИМЫЕ КОЛЕБАНИЯ СКОРОСТИ, УДЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ ЭНЕРГИИ, НЕОБХОДИМОСТЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ).
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДАЮТ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ТРАЕКТОРИЯХ И СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯ ВСЕХ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН, А ТАКЖЕ О ПУТЯХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТОКА ОТ ДВИГАТЕЛЯ.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗЫВАЮТ ОБЩИЙ (КВТ-Ч) И УДЕЛЬНЫЙ (КВТ-Ч НА ЕДИНИЦУ ПРОДУКЦИИ) РАСХОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, А ТАКЖЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ УЗЛАМИ МАШИНЫ.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПРЕДЕЛЯЮТ ЗАВИСИМОСТЬ УСТАНОВИВШЕЙСЯ СКОРОСТИ МАШИНЫ ОТ МОМЕНТА СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ. ОНИ МОГУТ БЫТЬ ИЗОБРАЖЕНЫ ГРАФИЧЕСКИ ИЛИ ВЫРАЖЕНЫ АНАЛИТИЧЕСКИ.
НАГРУЗОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗЫВАЮТ ЗАВИСИМОСТЬ МОМЕНТА, МОЩНОСТИ, УГЛОВОЙ СКОРОСТИ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ ОТ ВРЕМЕНИ И ОТРАЖАЮТ ХАРАКТЕР И РЕЖИМ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. НАГРУЗКА МОЖЕТ БЫТЬ ПОСТОЯННОЙ И ПЕРЕМЕННОЙ.
ИНЕРЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПРЕДЕЛЯЮТ ЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ МАШИНЫ. С ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКОЙ РАБОТАЮТ ВЕНТИЛЯТОРЫ И ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ ПРИ ПОСТОЯННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И НАПОРЕ, ЗЕРНОВЫЕ ЭЛЕВАТОРЫ, КОГДА НЕИЗМЕННЫ ПОДАЧА И УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ, СЕПАРАТОРЫ. С ПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКОЙ РАБОТАЮТ МАШИНЫ, В КОТОРЫЕ ПЕРЕРАБАТЫВАЕМАЯ МАССА ПОСТУПАЕТ НЕРАВНОМЕРНО (ДРОБИЛКИ, МОЛОТИЛЬНЫЕ И КОМБАЙНОВЫЕ БАРАБАНЫ), А ТАКЖЕ МАШИНЫ, У КОТОРЫХ СКОРОСТЬ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПЕРЕМЕННА (НАПРИМЕР, ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ, ПОРШНЕВЫЕ ПРЕССЫ, ЛЕСОПИЛЬНЫЕ РАМЫ).
РИС.1. ПРИВОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧИХ МАШИН: А – МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ; Б…М – НАГРУЗОЧНЫЕ ДИАГРАММЫ РАБОЧИХ МАШИН С ПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКОЙ.
8.ВЫБОР МОЩНОСТИ ЭД ДЛЯ ПРИВОДОВ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКИ.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕНТИЛЯТОРА МОЖЕТ БЫТЬ ОПРЕДЕЛЕНА УРАВНЕНИЕМ:
,
ГДЕ - МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА ПРИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ; - НАЧАЛЬНЫЙ МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ; - МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ .
МОЩНОСТЬ ВЕНТИЛЯТОРА:,
ГДЕ - КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА, ЗАВИСЯЩИЙ ОТ МОЩНОСТИ; - ВОЗДУХООБМЕН, М3/С; - ДАВЛЕНИЕ, ПА; , - КПД ВЕНТИЛЯТОРА И ПЕРЕДАЧИ.
КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА МОЩНОСТИ УЧИТЫВАЕТ ВОЗМОЖНУЮ ПЕРЕГРУЗКУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
ВОЗДУХООБМЕН ОПРЕДЕЛЯЮТ ПО ФОРМУЛЕ: ,
ГДЕ - КОЛИЧЕСТВО ЖИВОТНЫХ; - ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ НОРМА:
,
ГДЕ - СОЕДИНЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ЖИВОТНЫМИ, М3/С; - ДОПУСТИМОЕ КОЛИЧЕСТВО ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ (В ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЕДИНИЦАХ); -СОДЕРЖАНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ В НАРУЖНОМ ВОЗДУХЕ.
МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ВЕНТИЛЯТОРА: ,
ГДЕ - ПОДАЧА ВЕНТИЛЯТОРА, М3/С.
8.УПРАВЛЕНИЕ ЭП ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО МИКРОКЛИМАТА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ НЕОБХОДИМО АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО НЕСКОЛЬКИМ ПАРАМЕТРАМ (РИС. 1). ВЕНТИЛЯТОРЫ РАЗДЕЛЯЮТСЯ НА ДВЕ ГРУППЫ И ВКЛЮЧАЮТСЯ ПУСКАТЕЛЯМИ КМ1 И КМ2. ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ SK1, SК2, SКЗ, ВЛАЖНОСТИ SΦ, ЗАГАЗОВАННОСТИ ПО УГЛЕКИСЛОМУ ГАЗУ SСO2 И ПО АММИАКУ SNH3 ИЛИ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ИМ РЕГУЛЯТОРЫ.
РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯМИ SА1 И SА2.
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ SА1 И SА2 СТАВЯТ В ПОЛОЖЕНИЕ А. ТОГДА ПЕРВАЯ ГРУППА ВЕНТИЛЯТОРОВ (КМ1) РАБОТАЕТ НЕПРЕРЫВНО, А ВТОРАЯ (КМ2) ВКЛЮЧАЕТСЯ ПО КОМАНДАМ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ SК1, ВЛАЖНОСТИ SΦ, ЗАГАЗОВАННОСТИ ПО УГЛЕКИСЛОМУ ГАЗУ SСO2 И АММИАКУ SNH3. ПРИ СНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ДО НИЖНЕГО ПРЕДЕЛА ДАТЧИК SК2 ВКЛЮЧАЕТ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ КL2, КОТОРОЕ ОТКЛЮЧАЕТ ВТОРУЮ ГРУППУ ВЕНТИЛЯТОРОВ, ХОТЯ ВЛАЖНОСТЬ И ЗАГАЗОВАННОСТЬ ПО СО2 ЕЩЕ НЕ СНИЗИЛИСЬ ДО НОРМЫ. А В СЛУЧАЕ ЗАГАЗОВАННОСТИ ПО АММИАКУ ВТОРАЯ ГРУППА ОТКЛЮЧАЕТСЯ ТОЛЬКО ПОСЛЕ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА ДО НОРМЫ.
ПРИ АВАРИЙНОМ СНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ДАТЧИК SКЗ ВКЛЮЧАЕТ ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЕ KL1, КОТОРОЕ ОТКЛЮЧАЕТ ПЕРВУЮ ГРУППУ ВЕНТИЛЯТОРОВ. ЧИСЛО ДАТЧИКОВ (РЕГУЛЯТОРОВ) ВЫБИРАЮТ В МИНИМАЛЬНО НЕОБХОДИМОМ КОЛИЧЕСТВЕ. ЧАЩЕ ВСЕГО ВЫБИРАЮТ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ 8К1 И ОДИН ИЗ ДАТЧИКОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИЙ НАИБОЛЬШУЮ ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ ВОЗДУХА: SΦ, SСO2 ИЛИ SNH3.
9.ЭП ДРОБИЛОК ЗЕРНА И ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ КОРМОВ. УПРАВЛЕНИЕ ЭП ДРОБИЛКИ ЗЕРНА
РИС. 3.18. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА БЕЗРЕШЕТНОЙ ДРОБИЛКИ ДБ-5: 1 — РАМА; 2 — КОРПУС; 3 — КАМЕРА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ; 4 — ВЫГРУЗНОЙ ШНЕК; 5 — ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ШНЕКОВ; 6 — КОРПУС ШНЕКА; 7 — КОРМОПРОВОД; 8 — ЗАСЛОНКА; 9 — СЕПАРАТОР; 10 — ШНЕК РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ; 11 — РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ КАМОРА; 12 — БУНКЕР; 13 — ЗАГРУЗОЧНЫЙ ШНЕК; 14 — ДАТЧИКИ УРОВНЯ; 15 — ЗАСЛОНКА БУНКЕРА; 16 — ПОСТОЯННЫЙ МАГНИТ; 17 — ДРОБИЛЬНЫЙ БАРАБАН; 18 — ДЕКА
БЕЗРЕШЕТНАЯ ДРОБИЛКА ДБ-5 (РИС. 3.18) ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА ВЛАЖНОСТЬЮ ДО 17 %. ЗЕРНО ПОДАЕТСЯ ЗАГРУЗОЧНЫМ ШНЕКОМ В БУНКЕР. ИЗ БУНКЕРА ЧЕРЕЗ ЗАСЛОНКУ ОНО ПРОХОДИТ ПОД ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ, ОЧИЩАЕТСЯ ОТ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И ПОСТУПАЕТ В ДРОБИЛЬНУЮ КАМЕРУ, ГДЕ ИЗМЕЛЬЧАЕТСЯ МОЛОТКАМИ ДРОБИЛКИ. ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИНЕРЦИОННЫХ СИЛ ДРОБЛЕНОЕ ЗЕРНО ВЫБРАСЫВАЕТСЯ ПО КОРМОПРОВОДУ ЧЕРЕЗ СЕПАРАТОР В РАЗДЕЛИТЕЛЬНУЮ КАМЕРУ, ОТКУДА ШНЕКОМ 10 И ВЫГРУЗНЫМ ШНЕКОМ 4 НАПРАВЛЯЕТСЯ В ТАРУ ИЛИ НА ДАЛЬНЕЙШУЮ ОБРАБОТКУ. В КАМЕРЕ 11 УСТАНОВЛЕНА ЗАСЛОНКА 8, КОТОРАЯ ДЕЛИТ ИЗМЕЛЬЧЕННОЕ ЗЕРНО НА МЕЛКУЮ И КРУПНУЮ ФРАКЦИИ. КРУПНАЯ ФРАКЦИЯ СНОВА ПОСТУПАЕТ НА ПОМОЛ. СТЕПЕНЬ ПОМОЛА РЕГУЛИРУЕТСЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ДЕКИ ОТНОСИТЕЛЬНО РАБОЧИХ КОНЦОВ МОЛОТКОВ, А ТАКЖЕ ПОДАЧЕЙ ЗЕРНА В КАМЕРУ ЗАСЛОНКОЙ 15. РАБОЧИЙ ОРГАН ДРОБИЛКИ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МОЩНОСТЬЮ 30 КВТ, А ШНЕКИ — ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МОЩНОСТЬЮ 1,1 КВТ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДРОБИЛКИ — 4,6 Т/Ч.
ДЛЯ ЗАВИСИМОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ И ПОДДЕРЖАНИЯ БЛИЗКОЙ К ОПТИМАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ ДРОБИЛКА ДБ-5 ИМЕЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПРИВОДА ЗАДВИЖКИ, КОТОРЫЙ УПРАВЛЯЕТСЯ АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛЯТОРОМ ЗАГРУЗКИ (АРЗ).
9.УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ И ДРОБИЛОК КОРМОВ
НАГРУЗОЧНЫМ ДИАГРАММАМ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ И ДРОБИЛОК КОРМОВ ПРИСУЩ РЕЗКОПЕРЕМЕННЫЙ ХАРАКТЕР С БОЛЬШИМИ КОЛЕБАНИЯМИ МОМЕНТА И СКОРОСТИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗАВИСЯТ ОТ ОКРУЖНОЙ СКОРОСТИ МОЛОТКОВ (56, 66, 77 М/С) И ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ ЛЕНТЫ ПИТАЮЩЕГО ТРАНСПОРТЕРА (10, 17, 20 М/С), А ТАКЖЕ ОТ ВЛАЖНОСТИ, ПЛОТНОСТИ КОРМОВ И КОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ. МИНИМАЛЬНЫЙ УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ ПРИ УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОМ ПОМОЛЕ НАБЛЮДАЕТСЯ В ДИАПАЗОНЕ ОКРУЖНЫХ СКОРОСТЕЙ МОЛОТКОВ 66...77 М/С, ЧТО СООТВЕТСТВУЕТ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ДРОБИЛКИ 1700...2000 МИН-1.
ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ НАГРУЗОЧНЫХ ДИАГРАММ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРИМЕНЯЮТ РЕГУЛЯТОРЫ ПОДАЧИ ИСХОДНОГО ПРОДУКТА. ЗАГРУЗКУ ДРОБИЛКИ РЕГУЛИРУЮТ ПО ТОКУ, СКОЛЬЖЕНИЮ И МОМЕНТУ ПРИВОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ.
ВЫБОР СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАВИСИТ ОТ СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ ДРОБИЛКИ ИЛИ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ.
НАПРИМЕР, ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ПРИВОДА ИСК-3 ПРИМЕНЯЮТ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИВОД ПИТАНИЯ, КОТОРЫЙ ПРИНИМАЕТ ГРУБЫЙ КОРМ (СОЛОМУ) И ПОДАЕТ ЕГО НА СКРЕБКОВЫЙ ТРАНСПОРТЕР ЗАГРУЗКИ.
В ЦЕПЬ ПИТАНИЯ ПРИВОДА РЕЖУЩИХ БАРАБАНОВ УСТАНОВЛЕН ДАТЧИК ТОКА, СИГНАЛ С КОТОРОГО ПОСТУПАЕТ В БЛОК УПРАВЛЕНИЯ, ГДЕ ПРОИСХОДИТ СРАВНЕНИЕ ПОСТУПИВШЕГО СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ. В СЛУЧАЕ РАЗНОСТИ СИГНАЛОВ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕТ СИЛУ ТОКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МУФТЫ СКОЛЬЖЕНИЯ, КОТОРАЯ УМЕНЬШАЕТ ИЛИ УВЕЛИЧИВАЕТ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОДАЮЩЕГО ТРАНСПОРТЕРА ПИТАТЕЛЯ ПЗМ-1,5. В РЕЗУЛЬТАТЕ СОЛОМА ПОДАЕТСЯ РАВНОМЕРНО, ХОРОШО ИЗМЕЛЬЧАЕТСЯ, УЛУЧШАЕТСЯ КАЧЕСТВО СМЕСИ, ВЫРАВНИВАЕТСЯ НАГРУЗКА ПРИВОДА.
ПРИМЕР СХЕМЫ РЕГУЛЯТОРА ЗАГРУЗКИ КОРМОПРИГОТОВИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, РЕАГИРУЮЩЕГО НА СИЛУ ТОКА ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ПРИВЕДЕН НА РИС. 3.19, ГДЕ ПРИНЯТЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: Т — СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ; VS — ТИРИСТОР; YA— ЭЛЕКТРОМАГНИТ; U — БЛОК УПРАВЛЕНИЯ; GA — ДАТЧИК ТОКА.
ДЛЯ ПОДАЧИ ЗЕРНА ИЗ БУНКЕРА В ДРОБИЛКУ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ЛОТКОВЫЙ ВИБРОПИТАТЕЛЬ. ЕГО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЗАВИСИТ ОТ ШИРИНЫ ЛОТКА, ВЫСОТЫ СЛОЯ ПРОДУКТА, ПЛОТНОСТИ 11
РИС 3.19. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ДРОБИЛКИ ДКУ-1А
1.Особенности эксплуатации ЭО в условиях с.х. и задачи эксплуатации энергетического хозяйства.Обязанности эксплуатационного персонала.
особенности эксплуатации электрооборудования в условиях с.х.
Климатические условия различают по температуре, влажности наличию или выделению воспламеняющихся или взрывоопасных веществ, химически активных паров или газов. В соответствии с правилами устройства электрооборудования (ПУЭ) производственные помещения разделяют на:
Сухие – помещения с относительной влажностью не выше 60% (конторы, школы, больницы и т.д.).
Влажные – помещения с относительной влажностью
от 60 до 70%, пары и конденсирующая влага выделяются лишь временно.
Сырые – помещения с относительной влажностью, длительно превышающей 75% (овощехранилища, доильные залы, молочные, кухни и т.д.).
Особо сырые – помещения с относительной влажностью, близкой к 100%, поверхности помещений покрыты влагой (душевые, теплицы и т.д.).
Пыльные – помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, оседающая на электро-оборудовании и проникающая внутрь его (комбикормовые цеха, зерносклады и т.д.).
Особо сырые с химически активной средой – помещения с относительной влажностью, близкой к 100%, с постоянным или длительным содержанием паров аммиака, сероводорода (животноводческие помещения, склады минеральных удобрений).
Пожароопасные (класс П) – помещения, в которых изготавливают, хранят, перерабатывают или применяют горючие вещества. Различают четыре класса: П- I; П-II; П-IIа.
Взрывоопасные (класс В) – помещения, в которых по условиям технологического процесса могут образовываться взрывоопасные смеси газов или паров с воздухом или горючей пылью. Различают шесть классов: В-I; В-Iа,б,в,г; В-II.
Биологические условия эксплуатации характеризуются наличием биологически активных веществ и организмов (поверхностно активные вещества, споры, грибы и т.д.), грызунов, вредителей (мыши, крысы и т.д.) и непосредственным воздействием животных и птицы (механические повреждения, выделения). При выборе оборудования и в процессе его эксплуатации необходимо учитывать эти особенности, т.к. в противном случае может происходить повреждение изоляции грызунами, механическое повреждение электрооборудования животными, ускоренное старение изоляции из-за отложений микроорганизмов. Исследования биологических условий эксплуатации на работоспособность оборудования пока недостаточно изучены и систематизированы.
Механические условия эксплуатации характеризуются особенностями ветровых, снеговых и гололедных нагрузок, особенностями механических характеристик рабочих машин и их изменений в процессе эксплуатации (старение смазки, коррозия, износ и т.д.) вибрационными и другими показателями. Так, по условиям образования гололеда различают I, II и III районы с расчетной толщиной стенки гололеда 5, 10, 15 мм и более; по ветровой нагрузке – также три района.
Электрические условия эксплуатации определяются условиями опасности поражения электрическим током и особенностями электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. По условиям поражения электрическим током в сответствии с ПТЭ и ПТБ различают помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью и особо опасные помещения. Особенности эксплуатации заключаются в ограничении уровней напряжений, применяемых для питания электрооборудования, качества изоляции и периодичности профилактических работ.
Особенностями электроснабжения сельскохозяйственных потребителей являются: большая разветвленность и протяженность электрических сетей, наличие большого количества воздушных линий и открытых трансформаторныз подстанций, неравномерность загрузки сетей и подстанций в течение суток и года, значительное количество однофазных потребителей, невысокие значения генерирующих и трансформаторных мощностей. Это приводит к частой повреждаемости сетей, сложным условиям работы распределительных сетей и трансформаторных подстанций, несимметрии токов и напряжений, значительных колобаний напряжений при пусках мощных потребителей и несоблюдению требований к качеству электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.
Социально-технические условия эксплуатации характеризуются значительной рассредоточенностью оборудования, что требует 15…40% времени на переезды; разнотипностью оборудования, что вызывает необходимость разработки сложных графиков ТО и ТР, необходимость в специальном оборудовании и специалистах; высокой вариабельностью фронта работ, что вызывает необхо-димость привлечения к работам неодинакового количества электромонтеров; низкой квалификацией электротехнического персонала и низкой обеспеченностью даже этим низкоквали-фицированным персоналом (в отдельных хозяйствах эти службы отсутствуют вообще, а обеспеченность в среднем не превышает 20% от нормативной), что затрудняет а в ряде случаев и делает невозможной реализацию графиков ТО и ТР, а эксплуатация из профилактической превращается в послеотказовую; неукомплектованностью ЭТС хозяйств инструментом, приборами, транспортными и другими средствами и механизмами.
основная задача – обеспечение основных технологических процессов, повышение экономической эффективности и конкурентоспособности хозяйствования.
Основные задачи ЭТС: проведение единой технической политики в вопросах развития энергетики, организации эксплуатации электрооборудования и обеспечения электробезопасности; повышение производительности труда и улучшение социальных условий обслуживающего персонала; участие в обеспечении бесперебойного и качественного электроснабжения предприятий; обеспечение рационального использования и работоспособности установленного электрооборудования; разработка и осуществление организационно-технических мероприятий по экономии энергетических и материальных ресурсов; совершенствование и развитие электрификации и автоматизации производства, подготовки и повышении квалификации персонала; выполнение комплекса работ по технической эксплуатации электрооборудования, включая их планирование и материально-техническое обеспечение.
Инженер-электрик организует и обеспечивает эксплуатацию электрооборудования, рациональное использование электроэнергии, соблюдение правил охраны труда и техники безопасности. Ему подчинены все работники ЭТС.
Инженер-электрик обязан:
организовать эффективную эксплуатацию электрооборудования в целях повышения эффективности производства хозяйства;
участвовать в разработке планов электрификации хозяйства;
разрабатывать и представлять на утверждение главному инженеру-энергетику графики ППР электрооборудования, организовывать их выполнение и вести контроль качества работ;
участвовать на составление заявок на материальные ресурсы;
организовывать приемку в эксплуатацию нового и отремонтированного электрооборудования;
участвовать в разработке и внедрении прогрессивных норм выработки персонала ЭТС, организовывать внедрение достижений науки и передового опыта;
обеспечивать рациональное хранение электрооборудования;
составлять акты на списание техники;
представлять материалы о поощрении лучших исполнителей, о наложении взысканий на лиц, нарушающих трудовую и производственную дисциплину;
проводить воспитательную работу среди работников службы, своевременно рассматривать их предложения и жалобы;
обеспечивать ведение технической документации и представление отчетности;
проводить инструктаж по охране труда и техники безопасности.
1.Понятия производственной и технической эксплуатации. Эффективность эксплуатации. Критерии эффективности эксплуатации.
Производственная эксплуатация – это процесс использования электрооборудования по назначению, в результате которого электрическая энергия преобразуется в другие виды. В этом процессе участвует не только электротехнический персонал, но и персонал, обслуживающий технологические объекты (в кормоцехе – оператор, на насосной станции – дежурный и т. п.). Результатом (продукцией) процесса использования является технологический объект с заданными свойствами (приготовленный корм, поданная вода) или условия существования (освещенность, температура и т.д.).
Техническая эксплуатация – это процесс обеспечения и поддержания требуемого состояния электрооборудования, заключающийся в восстановлении его свойств, утрачиваемых при использовании или хранении. Техническую эксплуатацию осуществляют специалисты электротехнической службы хозяйства или специализированной организации. Результат (продукция) технической эксплуатации – эксплуатационная надежность электрооборудования.
В общем случае под эффективностью понимают успешность выполнения поставленной задачи или достижения определенной цели. Для измерения эффективности принимают некоторые характеристики изучаемой системы в качестве критериев эффективности. При этом учитывают, что правильный их выбор имеет важное народнохозяйственное значение, так как ошибочный критерий исказит оценку результатов работы коллектива исполнителей и направит их деятельность по ложному пути. Наиболее обобщенным критерием эффективности служат экономические: чистый дисконтный доход, норма прибыли и др.
2. Эксплуатационные свойства ЭО. Понятия надежности ЭО. Количественные показатели надежности ЭО (вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, параметр потока отказов, средняя наработка на отказ)
Эксплуатационные свойства электрооборудования – это те его объективные особенности или признаки качества, которые характеризуют, в какой мере то или иное изделие соответствует требованиям эксплуатации. Чем полнее приспособлено электрооборудование к эффективному использованию и техническому обслуживанию (ремонту), тем лучше его эксплуатационные свойства. Такие возможности закладывают при разработке и изготовлении электрооборудования, а реализуют в процессе его эксплуатации.
Номинальные показатели – это указанные изготовителем электрооборудования значения основных параметров, регламентирующие его свойства и служащие исходными для отсчета отклонений от этого значения при испытаниях и эксплуатации. Их указывают в технической документации и на заводском щитке электрооборудования.
Рабочие показатели – это фактические значения, наблюдаемые в данный момент эксплуатации при конкретном сочетании действующих факторов. Они дают обычно «точечную» оценку свойств.
Результирующие показатели – это средние или средневзвешенные значения за некоторый период эксплуатации (сезон, год или срок службы). Они составляют более полное представление об эффективности использования и результативности обслуживания (ремонта) электрооборудования. Эксплуатация должна быть налажена таким образом, чтобы результирующие показатели были не хуже номинальных.
Надежность – это свойство электрооборудования выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в установленных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования (ГОСТ 13377–75).
Технико-экономические показатели характеризуют типоразмерный ряд, стоимость приобретения, монтажа, обслуживания и ремонта электрооборудования.
Типоразмерный ряд конкретного вида электрооборудования определяет номенклатуру электрооборудования по мощности, напряжению, исполнению и другим параметрам. Чем больше шкала типоразмеров, тем точнее можно подобрать электрооборудование к условиям эксплуатации.
Стоимостные показатели дают обобщенную и сопоставимую оценку электрооборудования. Они необходимы при обосновании оптимальной периодичности обслуживания (ремонта) и нагрузки электрооборудования, при расчете резервного фонда и решении ряда других эксплуатационных задач.
Оптимальные значения результирующих показателей эксплуатационных свойств определяют суммарными затратами на разработку и использование электрооборудования.
Технологические свойства характеризуют соответствие электрооборудования агрозоотехнологическим или другим специальным требованиям.
Энергетические свойства отражают способность электрооборудования потреблять (производить, распределять) электроэнергию с высокой эффективностью в отношении КПД, коэффициента мощности и других энергетических показателей, а также приспособленность к переходным (пуск, торможение) и другим режимам работы.
Эргономические свойства определяют соответствие электрооборудования психофизиологическим возможностям обслуживающего персонала. Они оцениваются по гигиеническим, антропометрическим, физиологическим и психологическим показателям, установленным ГОСТ 21033–75 и ГОСТ 16456–70.
В группу гигиенических показателей входят уровни освещенности, запыленности, шума, вибрации, напряженности магнитного поля и др.
К антропометрическим относят показатели, характеризующие соответствие конструкции и размещение электрооборудования физическим данным обслуживаемого персонала. При правильном размещении электроустановки легко ее обслуживать.
Надежность оборудования, в том числе и электрооборудования является одной из важнейших его характеристик и условием рациональной его эксплуатации.
Уровень надежности оборудования должен быть экономически оправдан и достаточно высоким для качественного обеспечения технологических процессов.
Свойства излелия характеризуются: надежностью, безотказностью, долговечночтью, ремонтопригодностью и сохраняемостью .
К общим показателям относят: ресурс, назначенный ресурс, срок службы, срок гарантии и гарантийная наработка.
вероятность безотказной работы, то есть вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет.
Вероятность безотказной работы имеет смысл лишь в том случае, если указано, в течение какого интервала времени рассматривается безотказность объекта. Выражается этот показатель всегда числом от 0 до 1 (может выражаться и в процентах от 0 до 100%).
Интенсивность отказов — это условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник. Этот показатель определяет надежность устройства в каждый данный момент времени.
Параметр потока отказов — это отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки. В отличие от интенсивности отказов, выраженной условным средним числом отказов за единицу времени, параметр потока отказов — безусловное среднее число отказов.
Гарантийная наработка — наработка изделия, до завершения которой изготовитель (ремонтное предприятие) гарантирует и обеспечивает выполнение определенных требований к изделию, при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспортирования. Гарантийная наработка, как и срок гарантии, устанавливается в технической документации или договорах между заводом-изготовителем или ремонтным предприятием и заказчиком.
Наработка до отказа во многих случаях не может достаточно полно характеризовать надежность, поскольку для многих устройств бывает необходимо, чтобы они безотказно проработали в течение какого-то минимально необходимого времени.
3. Основные задачи эксплуатации электрических сетей. Оперативно-диспетчерское управление электрическими сетями.
В условиях рыночных преобразований экономики и ожесточающейся конкуренции между производителями товаров и услуг успеха может достичь лишь тот, у кого наиболее высокая производительность труда, высокое качество и низкая себестоимость продукции.
Товарное хозяйство с расширенным производством невозможно без технического обеспечения всех технологических звеньев этого производства. Для обеспечения функционирования технических средств необходимы соответствующие службы, которые могут организовываться в хозяйстве или сторонними организациями на основе договоров. Такие службы называют инженерными, в отличии от технологических, направленных на организацию основного технологического процесса (производство зерна, получение молока и мяса и т.д.)
Электротехническая служба (ЭТС) занимает в этой структуре самостоятельное и весьма ответственное место. Обслуживаемые ей электро- и энергоустановки составляют по мощности половину суммарных энергетических мощностей сельскохозяйственного производства. Особенно велика их роль в переработке, хранении и реализации продукции, коммунально-бытовом секторе. В тоже время ЭТС является вспомогательной службой и ее основная задача – обеспечение основных технологических процессов, повышение экономической эффективности и конкурентоспособности хозяйствования.
Основные задачи ЭТС: проведение единой технической политики в вопросах развития энергетики, организации эксплуатации электрооборудования и обеспечения электробезопасности; повышение производительности труда и улучшение социальных условий обслуживающего персонала; участие в обеспечении бесперебойного и качественного электроснабжения предприятий; обеспечение рационального использования и работоспособности установленного электрооборудования; разработка и осуществление организационно-технических мероприятий по экономии энергетических и материальных ресурсов; совершенствование и развитие электрификации и автоматизации производства, подготовки и повышении квалификации персонала; выполнение комплекса работ по технической эксплуатации электрооборудования, включая их планирование и материально-техническое обеспечение.
В зависимости от уровня электрификации производства, его технической оснащенности, направления деятельности предприятия, удаленности от районных центров, транспортной сети, экономического состояния основные задачи деятельности ЭТС могут трансформироваться и выделяться в главные задачи для конкретного этапа или хозяйственного предприятия.
Наряду с решением своих социальных задач ЭТС участвует в решении общих задач инженерных служб и предприятия в целом. Это участие сводится к:
обеспечению производственных планов, повышению качества работ, соблюдению технологической дисциплины и внедрению прогрессивных форм труда;
разработке совместно с другими службами бизнес-планов, годовых и перспективных планов комплексной механизации и электрифика- ции процессов;
разработке совместно со службой капитального строительства планов застройки, в том числе и планов развития ремонтно-обслуживающей базы;
осуществлению контроля строительства и оптимального использования производственных площадей, в том числе и для ремонтно-обслуживающей базы;
формированию совместно со службами снабжения заявок на оборудование, материалы и инструменты и контроле их рационального распределения;
участию в разработке системы оплаты труда и премирования;
организации изучения и внедрения опыта передовых предприятий, изобретений рационализаторских предложений, разработке годовых и перспективных планов научно-технического развития и организации их выполнения
Каждое предприятие (организация) должно иметь четко налаженную систему оперативного управления электрохозяйством, которая заключается:
в организации согласованной, надежной и безопасной работы всех составных частей электрохозяйства (сетей и электроустановок);
координации действия электротехнического персонала при всех видах проводимых им работ в электроустановках;
оперативном обслуживании электроустановок.
Организационная структура и форма (вид) оперативного управления электрохозяйством предприятия (организации) определяются руководством предприятия (организации) совместно с лицом, ответственным за электрохозяйство согласовываются с вышестоящей организацией и закрепляются в должностных положениях и инструкциях.
Оперативное управление электрохозяйством осуществляется со щита (пункта) управления, из диспетчерского пункта управления или другого приспособленного для этой цели электротехнического помещения.
Пункты оперативного управления оборудуются необходимыми средствами связи.
На пункте оперативного управления должны постоянно находиться:
схемы электроснабжения предприятия;
оперативная документация (оперативный журнал, бланки нарядов и переключений и т.п.);
графики планово-предупредительного ремонта электрооборудования;
списки и инструкции для ведения оперативной работы;
противопожарные средства и средства защиты;
запирающийся ящик для ключей от электропомещений, силовых щитов, шкафов и т.п., а также другие средства и документы, предусмотренные правилами.
Оперативное обслуживание заключается:
в постоянном наблюдении за состоянием и режимом работы всего электрооборудования;
периодических осмотрах оборудования;
проведении в электроустановках на оборудовании не предусмотренных планом небольших по объему работ (согласно перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации);
производстве текущих переключений;
подготовке схемы и рабочего места для ремонтных бригад, допуске их к работе, надзоре за ними во время работы и восстановлении схемы после окончания всех работ.
3. Основные виды работ по обслуживанию ВЛ электропередач. Эксплуатация эл. Сетей с эффективно заземленной нейтралью и с глухозаземленной нейтралью.
Эксплуатация воздушных линий включает: приемку в эксплуатацию, техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт, охрану, профилактические измерения и испытания.
Техническое обслуживание ВЛ осуществляется в виде осмотров. При эксплуатации ВЛ проводятся их периодические и внеочередные осмотры. Графики периодических осмотров утверждает лицо, ответственное за электрохозяйство. Периодичность осмотров не реже 1 раза в 6 месяцев (по ППРЭсх – 1 раз в месяц). Верховые осмотры проводят по мере необходимости, а для ВЛ 35 кВ и выше - не менее 1 раза в 6 лет. Внеочередные осмотры ВЛ производят при наступлении ледохода и разлива рек, пожарах в зоне трассы, после сильных бурь, ураганов, морозов и других стихийных бедствий. При осмотрах линий и вводов электромонтеры должны обращать внимание на следующие:
1.Наличие ожогов, трещин и боя изоляторов, обрывов и оплавления жил проводов, целость вязок, регулировку проводов;
2.Состояние опор и крен их вдоль или поперек линий, целость бандажей и заземляющих устройств, наличие нумерации и плакатов безопасности;
3.Сотояние соединений, наличие набросов и касания проводами ветвей деревьев;
4.Состояние вводных ответвлений и предохранителей;
5.Состояние концевых кабельных муфт и спусков;
6.Состояние трассы.
При осмотрах следует подтягивать бандажи, подкручивать гайки, болтовые соединения бандажей без подъема на опору, восстанавливать нумерацию опор и т.п.
Повреждения и неисправности аварийного характера необходимо устранять немедленно.
ИТР должны проводить выборочные контрольные осмотры 1 раз в год для оценки состояния элементов трассы ВЛ, проверки противоаварийных и других мероприятиий в целях контроля работы персонала, обслуживающего ВЛ.
Дефекты, обнаруженные при осмотре ВЛ и профилактических проверках и измерениях, отмечают в журнале (карточке) дефектов и в зависимости от их характера устраняют немедленно либо во время планового (непланового) технического обслуживания или капитального ремонта ВЛ.
Ночные осмотры проводят в темное время суток с целью определения неисправных осветительных приборов, возможных пробоев и утечек тока, локальных перегревов.
Проверка заземляющих устройств. При проверке заземляющих устройств выборочно вскрывают грунт, определяют глубину заложения устройства (не менее 0,5 м, а на пахотной земле — 1 м) и габаритные размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников. Диаметр круглых заземлителей и заземляющих проводников должен быть не менее 6 мм, а для прямоугольных площадь сечения не менее 48 мм2. Сопротивление заземляющих устройств следует измерять в периоды наименьшей проводимости почвы: летом — при наибольшем просыхании почвы, зимой — при наибольшем промерзании. Сопротивления заземляющих устройств измеряют специальными приборами типа МС-07 и М-416. При этом питающее электроустановку напряжение (рис. 5.1) должно быть отключено. Для надежной работы плавких вставок предохранителей и отключения автоматов при однофазном замыкании в конце линии сопротивление петли «фаза — нуль» должно быть таким, чтобы возникший ток короткого замыкания превышал в 3 раза номинальный ток плавкой вставки и в 1,25... 1,4 раза ток отключения мгновенного расцепителя автомата. Для измерения этого сопротивления без отключения питающего напряжения используют специальные приборы типа М-417, ИПЗ-2М, ИТК.-1, прибор «Латвэнерго».
Рис. 5.1. Схема измерения сопротивления заземления опоры прибором М-416: 1-спуск к заземляющему устройству; 2-потенциальный зонд; 3-токовый зонд.
Для этих целей также применяют безразрывный измеритель сопротивления растеканию тока в землю (ИСЗ) с заземлителей электроустановок, работающих в электрических сетях 220/380 В с глухим заземлением нейтрали. В качестве источника тока в заземляющих устройствах и цепях зануления используют электрическую сеть или падение напряжения в нейтральном проводе. Кроме того, при помощи ИСЗ можно измерять значение тока в заземляющем проводнике, что обеспечивает контроль целостности зануляющей цепи электроустановки. ИСЗ также определяют токи в нулевых проводах для разделения их на токоведущие и защитные электрические цепи при монтаже и наладке систем защитного отключения (рис. 5.2).
. 5.2. Схема включения прибора ИСЗ для измерения
– фазные и нулевой провод электрической цепи 0,4 кВ; РТТ- высокочувчтвительный разъемный трансформатор тока; ХТ-штепсельный разъем для присоединения РТТ к измерительному блоку ИСЗ; ЭНП-электрод нулевого потенциала; З-повторный заземлитель нулевого провода на вводе в производственное помещение; Iз-ток, стекающий с нулевого провода электрической сети в землю через заземлитель З; СП-соединительный проводник ЭНП.
Принцип работы ИСЗ основан на измерении естественного тока в проводнике, соединяющем нулевой провод с заземлителем, и его электрического потенциала (см. рис. 5.2). За счет разности электрических потенциалов на нейтральном проводе через каждый повторный искусственный или естественный заземлитель всегда стекает ток от нулевого провода сети в землю и через заземлитель трансформаторной подстанции (ТП) к нейтрали устройства питающего электрическую сеть. Таким образом, последовательно соединенные повторный заземлитель и заземлитель нейтрали ТП подключены параллельно нулевому проводу сети. По этим ветвям и распределяется в соответствии с их проводимостями ток нейтрали ТП. Измеряя естественный ток заземлителя и электрический потенциал, по закону Ома определяют сопротивление растеканию тока в землю с испытуемого заземлителя. ИСЗ позволяет измерять токи от 100 мА до 10 А и сопротивления от 0,1 до 10 Ом.
4.Эксплуатация ТП. Приемка ТП в эксплуатацию. Эксплуатация ТП и распредустройств. Эксплуатация силовых трансформаторов.
Трансформаторы поступают заказчику полностью собранными, заполненными маслом и опломбированными. С каждым трансформатором потребителю отправляют бланк с техническими характеристиками и инструкцию по эксплуатации.
В эксплуатацию входит транспортировка и хранение оборудования. Транспортировка трансформаторов имеет свои особенности: трансформаторы распределительных сетей перевозят на автомобилях. При этом погрузка должна быть механизирована с соблюдением правил безопасности. Применяемые механизмы, приспособления и инструменты должны быть исправны, проверены и соответствовать рабочей нагрузке.
До монтажа трансформаторы необходимо хранить в помещениях или под навесом. При длительном хранении трансформатор периодически осматривают, контролируют уровень и качество масла (при необходимости доливают его), состояние силикагеля в термосифонных фильтрах (при необходимости заменяют силикагель и цеолит). При появлении течи масла из-под маслоуплотнительных соединений подтягивают гайки. Все трансформаторы должны соответствовать требованиям ПУЭ, ПТЭ и ПТБ.
Объем работ по подготовке трансформатора к включению определяют на основании следующих показателей: мощности, исполнения, герметичности, даты выпуска или ремонта, условий транспортировки, длительности и качества хранения перед монтажом и т. д.
Некоторые энергопредприятия проверяют каждый вновь устанавливаемый трансформатор, чтобы выявить возможные дефекты, появившиеся по вине заводов-изготовителей или ремонтного предприятия, и повреждения из-за неправильных транспортировки, хранения и монтажа.
Перед включением трансформатора необходимо:
1.осмотреть его;
2.протереть изоляторы бензином и сухой ветошью;
3.залить в корпус оправы термометра трансформаторное масло и установить термометр;
4.заземлить бак трансформатора;
5.сделать физико-химический анализ масла и испытать его электрическую прочность;
6.замерить сопротивление постоянному току обмоток на всех ответвлениях. Сопротивления не должны отличаться более чем на 2%, если нет особых указаний в паспорте трансформатора;
7.определить сопротивление изоляции между обмоткой НН и баком, обмоткой ВН к баком, обмотками ВН и НН;
8.убедиться, что переключатель установлен и зафиксирован в одном из рабочих положений;
9.снять прозрачный колпачок и фланец с воздухоосушителя и удалить имеющиеся в нем силикагель и цеолит;
10.засыпать в воздухоочиститель сначала индикаторный силикагель, затем цеолит, поставляемый комплектно в герметической упаковке. В случае увлажнения или повреждения герметичности упаковки силикагель и цеолит нужно просушить (при увлажнении индикаторный силикагель меняет свою окраску с голубой на розовую);
11.установить катки трансформаторов из транспортного положения в
рабочее;
12проверить состояние маслоуплотнительных соединений и при
обнаружении ослабления крепления или утечки масла подтянуть гайки;
13.установить уровень масла в расширителе против отметки на маслоуказателе, соответствующей температуре окружающей среды (для этого масло слить или долить).
При значительном увлажнении изоляцию обмоток трансформаторов можно сушить различными методами. Однако в условиях эксплуатации получили распространение наиболее экономичные и удобные методы сушки потерями в собственном баке и токами нулевой последовательности. В первом и во втором случаях трансформаторы установки сушат на месте при любой температуре. При этом необходимо сливать масло из баков.
Общие требования к эксплуатации трансформаторов.
Для обеспечения длительной надежной эксплуатации трансформаторов необходимо:
1.соблюдение температурных и нагрузочных режимов, уровней напряжения;
2.строгое соблюдение норм на качество и изолирующие свойства масла;
3.содержание в исправном состоянии устройств охлаждения, регулирования напряжения, защиты масла и др.
На баки однофазных трансформаторов должна быть нанесена расцветка фаз. На баках трехфазных трансформаторов и на баках средних групп однофазных трансформаторов должны быть сделана надписи, указывающие мощность и порядковые подстанционные номера трансформаторов.
На дверях трансформаторных пунктов и камер укрепляются предупреждающие плакаты установленного образца и формы. Двери запираются на замок.
Вновь устанавливаемые трансформаторы при отсутствии соответствующего указания завода-изготовителя могут не подвергаться внутреннему осмотру со вскрытием.
Осмотр со вскрытием необходим при наружных повреждениях, допущенных при транспортировании или хранении и вызывающих предположение о возможности внутренних повреждений.
Трансформаторы, оборудованные устройством газовой защиты, устанавливаются так, чтобы крышка имела подъем по напряжению к газовому реле не менее 1—1,5 %, а маслопровод от трансформатора к расширителю — не менее 2—4 %.
Персонал предприятия, обслуживающий трансформаторы, снабженные устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), обязан поддерживать соответствие между напряжением сети и напряжением, устанавливаемым на регулировочном ответвлении.
На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального:
а) длительное — на 5 % при нагрузке не выше номинальной и на 10 % при нагрузке не выше 0,25 номинальной;
б) кратковременное (до 6 ч в сутки)—на 10% при нагрузке не выше номинальной;
в) в аварийных условиях—в соответствии с типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов.
В целях максимального снижения потерь для каждой электроустановки в зависимости от графика нагрузки должно быть определено и соблюдаться оптимальное число параллельно работающих трансформаторов.
Смонтированные резервные трансформаторы необходимо
постоянно содержать в состоянии готовности к включению в работу.
Параллельная работа трансформатора допускается при следующих условиях:
а) группы соединений одинаковы, а соотношения между мощностями не более 1:3;
б) коэффициенты трансформации равны или различаются не более чем на ±0,5 %;
в) напряжения короткого замыкания различаются не более чем на ±10% среднего арифметического значения напряжения короткого замыкания включаемых на параллельную работу трансформаторов. Перед включением трансформаторов производится их фазировка.
Осмотр трансформаторов (без их отключения) производится в следующие сроки:
а) в электроустановках с постоянным дежурным персоналом — 1 раз в сутки;
б) в установках без постоянного дежурного персонала—не реже 1 раза в месяц, а на трансформаторных пунктах—не реже 1 раза в 6 мес.
В зависимости от местных условий, конструкции и состояния трансформаторов указанные сроки осмотров трансформаторов без отключения могут быть изменены лицом, ответственным за электрохозяйство,
Внеочередные осмотры трансформаторов производятся:
а) при резком изменении температуры наружного воздуха;
б) при каждом отключении трансформатора действием газовой или дифференциальной защиты.
При осмотре трансформаторов должны быть проверены:
а) показания термометров и мановакуумметров;
б) состояние кожухов трансформаторов и отсутствие течи масла, соответствие.уровня масла в расширителе температурной отметке и наличие масла в маслонаполненных вводах;
в) состояние маслоохлаждающих и маслосборных устройств, а также изоляторов;
г) состояние ошиновки кабелей, отсутствие нагрева контактных соединений;
д) исправность устройств сигнализации и пробивных предохранителей;
е) состояние сети заземления;
ж) состояние маслоочистных устройств непрерывной регенерации масла, термосифонных фильтров и влагопоглощающих патронов;
з) состояние трансформаторного помещения.
Текущие ремонты трансформаторов (без РПН) с отключением производятся:
а) трансформаторов центральных распределительных подстанций— не реже 1 раза в 2 года;
б) трансформаторов, установленных в местах усиленного загрязнения -по местным инструкциям;
в) всех остальных трансформаторов — по мере необходимости, но не реже 1 раза в 4 года.
Текущие ремонты трансформаторов и автотрансформаторов РПН выполняются ежегодно.
Внеочередной ремонт устройств регулирования напряжения под нагрузкой проводится после определенного числа операций по переключению в соответствии с заводскими инструкциями.
Текущие ремонты систем охлаждения Д, ДЦ и Ц осуществляются ежегодно.
Одновременно с текущим ремонтом трансформатора проводится текущий ремонт вводов.
Капитальные ремонты трансформаторов производятся:
а) трансформаторов напряжением 110 кВ и выше мощностью 80 МВ-А и более: первый раз—не позже чем через 12 лет после включения в эксплуатацию с учетом результатов профилактических испытаний, а в дальнейшем—по мере необходимости в зависимости от результатов измерений параметров и состояния трансформаторов;
б) остальных трансформаторов — по результатам их испытаний и состоянию.
Вывод трансформаторов из работы необходим при обнаружении:
а) сильного неравномерного шума и потрескивания внутри трансформатора;
б) ненормального и постоянно возрастающего нагрева трансформатора при нормальных нагрузке и охлаждении;
в) выброса масла из расширителя или разрыва диафрагм выхлопной трубы;
г) течи масла с понижением его уровня ниже уровня масломерного стекла.
5 Эксплуатация электроприводов. Приемка ЭП в эксплуатацию. Эксплуатация ЭД и аппаратуры защиты. Эксплуатация асинхронных частотно-регулируемых ЭП.
Техническое обслуживание - 1 раз в 3 месяца, на откр. воздухе, под навесом и в пыльных пом. – 1 раз в 1,5 месяца, в особо сырых – 1 раз в 2 месяца Очистить корпус эл/двигателя от пыли и грязи, проверить исправность заземления, подтянуть болты крепления двигателя к фундаменту или рабочей машине. Проверить степень нагрева и уровень вибрации корпуса. Проверить соосность двигателя с рабочей машиной. Проверить надежность крепления шкива или звездочки на валу двигателя. Проверить надежность контактных соединений. Проверить отсутствие ненормальных шумов при работе двигателя. Проверить состояние контактных колец и щеточного механизма у двигателей с фазным ротором. Измерить сопротивление изоляции обмотки. При выявлении мелких дефектов необходимо их устранить.
Текущий ремонт – 1 раз в 12, 18 и 24 месяца.
Очистить корпус эл/двигателя от пыли и грязи. Отъединить двигатель от питающих проводов и заземления. У двигателей с фазным ротором отъединить провода от пускового реостата. Снять двигатель с места установки и разобрать его. Прочистить обмотки. Измерить сопротивление изоляции. При необходимости просушить обмотки. Проверить состояние контактных колец. При необходимости проточить и отшлифовать их. Отрегулировать щеточный механизм. При необходимости заменить щетки. Промыть подшипники, проверить их техническое состояние и при необходимости заменить. Отремонтировать или заменить поврежденные выводные провода обмотки и клемную панель коробки выводов. Собрать эл/двигатель. Смазать подшипники. Испытать двигатель на холостом ходу. При необходимости окрасить двигатель. Установить двигатель на рабочее место. Отрегулировать его центровку с рабочей машиной. Испытать его под нагрузкой.
После окончания монтажа или длительного перерыва в работе перед вводом электродвигателя в эксплуатацию необходимо выполнить следующие операции.
1. Проверить соответствие параметров электродвигателя (напряжения, частоты вращения, мощности, исполнения и др.) параметрам электрической сети, окружающей среды и рабочей машины ила механизма,
2. Очистить электродвигатель от пыли и удалить консервационную смазку.
3. Мегомметром на 500 В измерить сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками. Сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 288 К (15°С).
4. Проверить надежность соединений подводящих питание проводов с выводными проводами обмотки электродвигателя.
5. Проверить правильность исполнения и надежность заземления электродвигателя.
6. Если электродвигатель хранился более двух лет, снять крышки подшипников и проверить состояние смазки подшипников. При необходимости заменить или дополнить смазку.
7. При соединении электродвигателя с рабочей машиной муфтой проверить соосность валов электродвигателя и рабочей машины, а при соединении ремнем или цепью — параллельность осей электродвигателя и рабочей машины.
8. Проворачивая вал рукой или рычагом, убедиться в том, что вращающиеся части электродвигателя не задевают неподвижные.
9. Включить электродвигатель в сеть на 20...25 мин без нагрузки и убедиться в правильности направления вращения ротора и в отсутствии посторонних стуков, шумов и вибрации.
10. Установить защитные приспособления, предотвращающие доступ к вращающимся частям электродвигателя.
11. Включить электродвигатель при нагрузке и убедиться в его нормальной работе.
После проведения указанных выше операций электродвигатель считается подготовленным к эксплуатации.
Эксплуатация ПЗРА
Обслуживание и ремонт аппаратуры напряжением до 1000 В.
В объем ТО (обеспечивается дежурным персоналом не ниже III группы) входит: проверка и чистка аппаратуры, подключенной к ней электропроводки и сети заземления; наружный и внутренний осмотр и ликвидация видимых повреждений; затяжка крепежных деталей, чистка контактов; проверка исправности кожухов, рукояток, замков, уровня и температуры масла (при его наличии в аппаратуре), нагрева элементов сопротивления и контактов во всех пускорегулирующих аппаратах; наличия необходимых надписей на аппаратах; наличия нагревательных элементов у тепловых реле и их соответствия номинальному току электроприемника; регулирование одновременности включения и отключения ножей рубильников и переключателей; замена предохранителей и плавких вставок; проверка работы сигнальных устройств и пломб на реле и других аппаратах.
В объем ТР входят: объемы ТО; частичная разборка, чистка и промывка механических и контактных деталей; выявление, ремонт или замена дефектных деталей; опиловка, зачистка и шлифовка всех контактных поверхностей; проверка и регулирование плотности и одновременности включения соответствующих групп контактов; замена сигнальных ламп и ремонт их арматуры; проверка искрогасительных устройств; проверка исправности заземления; проверка и регулирование реле защиты; проверка наконечников, клемм и внутренней коммутации; проверка и при необходимости восстановление всех изолирующих элементов; ремонт со смазкой или замена отдельных механических (валы, шарниры и др.) и электрических (катушки, обмотки и др.) элементов; восстановление маркировки и уточнение чертежей; восстановление изоляционного покрытия элементов (катушки, панели и др.).
В объем КР входят: все работы ТР; полная разборка аппарата; чистка, промывка и сушка деталей; отбраковка, ремонт и замена дефектных деталей и узлов; перемотка или замена катушек всех назначений; замена или ремонт других механических и электрических элементов аппаратов, отбракованных в процессе осмотра после разборки; сборка.
Кроме того, по отдельным видам аппаратуры проводят следующие работы:
по автоматам, магнитным пускателям и контакторам – проверку и регулирование хода и нажатия подвижных контактов; регулирование одновременности включения по фазам и величины зазора между подвижными и неподвижными рабочими контактами; проверку действия и регулирование механизма теплового реле, электромеханического привода, расцепителей всех видов.
Преобразователи частоты для регулируемого ЭП. Функциональная схема преобразователя частоты со звеном постоянного тока.
Принцип работы преобразователя частоты: Преобразователь частоты (ПЧ) состоит из неуправляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора (АИН), системы управления СУИ ШИМ, системы автоматического регулирования (САР), дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв. Регулирование выходной частоты fвых и напряжения Uвых осуществляется в АИН за счет высокочастотного широтно-импульсного (ШИМ) управления.
ШИМ характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора ЭД подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя.
Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2…15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи.
Рис. 1. Упрощенная схема автономного инвертора с ШИМ
Таким образом, форма кривой выходного напряжения представляет собой высокочастотную двухполярную последовательность прямоугольных импульсов (рис. 2). Частота импульсов определяется частотой ШИМ, длительность (ширина) импульсов в течение периода выходной частоты АИН промодулирована по синусоидальному закону. Форма кривой выходного тока (тока в обмотках асинхронного электродвигателя) практически синусоидальна.
Регулирование выходного напряжения АИН можно осуществить двумя способами: амплитудным (АР) за счет изменения входного напряжения Uв и широтно-импульсным (ШИМ) за счет изменения программы переключения вентилей V1-V6 при Uв = const. Второй способ получил распространение в современных преобразователях частоты благодаря развитию современной элементной базы (микропроцессоры, IBGT-транзисторы). При ШИМ-модуляции форма токов в обмотках статора АД получается близкой к синусоидальной благодаря фильтрующим свойствам самих обмоток.
Рис. 2. Кривые напряжения и тока на выходе
инвертора с ШИМ
Рис. 3. Схема инвертора: И – трехфазный мостовой
инвертор; В – трехфазный мостовой
выпрямитель; Сф – конденсатор фильтра
Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов – запираемых – тиристоров, либо биполярных - транзисторов с изолированным затвором. На рис. 3 представлена 3-х фазная мостовая схема автономного инвертора на - транзисторах.
Она состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6.
За счет поочередного переключения вентилей V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя АД, через диоды D1-D6 – реактивная составляющая тока АД.
6.Эксплуатация микропроцессорных контроллеров и автоматических регуляторов.
При эксплуатации автоматических регуляторов, содержащих аналоговые и цифровые компоненты, необходимо соблюдение условий эксплуатации и режимов работы, обеспечивающих надежное и долговременное функционирование полупроводниковых приборов, микросхем и других компонентов электронных схем.
Следует руководствоваться как общими правилами эксплуатации электронных устройств и систем, так и заводскими инструкциями по эксплуатации конкретных регуляторов, преобразователей, микропроцессорных контроллеров и других устройств.
В большинстве случаев эксплуатация устройств, содержащих компоненты аналоговой и микропроцессорной техники сводится к строгому выполнению требований технической документации конкретного устройства, обеспечению условий окружающей среды, соответствующих исполнению регулятора или контроллера, регулярная очистка поверхностей корпусов и печатных плат от пыли, контроль за состоянием и работой охлаждающих устройств и вентиляторов.
Техническим обслуживанием электронных и микропроцессорных устройств занимаются работники, имеющие специальную подготовку, или представители сервисных служб. Особо сложное и дорогостоящее оборудование монтируется, налаживается и обслуживается представителями предприятия-изготовителя (фирменное обслуживание). Представители эксплуатирующей организации участвуют в монтажных, наладочных и пусковых работах при вводе сложного оборудования в эксплуатацию. Возможна организация обучения персонала на специальных курсах или на предприятии-разработчике.
На крупных предприятиях при отделе главного энергетика создаются службы контрольно-измерительных приборов и автоматики, а также заводские лаборатории. Эти службы занимаются эксплуатацией и ремонтом КИП и А, а также обучением и проверкой знаний эксплуатационного персонала.
Основные требования по эксплуатации устройств, содержащих элементы силовой электроники и преобразовательной техники.
Для безотказной и безопасной эксплуатации преобразователей частоты, выпрямителей, устройств плавного пуска, электронных пускорегулирующих устройств для осветительных ламп (ЭПРА), инверторных сварочных аппаратов необходимо обеспечить надежное заземление и соединение с защитным РЕ-проводником корпусов приборов; сопротивление заземления не должно быть более 10 Ом.
Запрещается измерять сопротивление изоляции в цепях электронных и микропроцессорных устройств мегомметром.
Следует предпринимать защитные меры против электростатического разряда до прикосновения к элементам плат при осмотре и установке.
После отключения питания нельзя прикасаться к клеммам ПЧ ранее, чем через 10 минут после погасания индикаторов (напряжение на конденсаторе превышает 400В).
При индикации ошибки привод следует остановить, а повторное включение допускается только после выяснения причины ошибки и ее устранения. Условия охлаждения ПЧ, установленного в шкафу должны обеспечивать его работу в допустимом температурном диапазоне.
Для подключения входных и выходных силовых проводов рекомендуется использовать обжимные наконечники соответствующего диаметра. Нейтраль трехфазной обмотки ЭД, подключенного к выходу ПЧ и соединенного «звездой», не должна заземляться.
При подключении ПЧ применять экранированный кабель минимальной длины с заземлением со стороны ПЧ и ЭД.
Запрещается подключать конденсаторы и помехоподавляющий фильтр на выходе преобразователей частоты (ПЧ) и подавать питание на выход ПЧ.
При подключенной функции автоматического рестарта должны быть приняты меры безопасности персонала при неожиданном запуске привода после перерыва и восстановления электропитания.
Не следует использовать магнитный пускатель на входе ПЧ для запуска- остановки электропривода.
Для снижения уровня помех нужно использовать помехоподавляющий фильтр на входе ПЧ.
Для защиты от колебаний питающего напряжения использовать сетевой дроссель, особенно при малой длине питающей линии между ПЧ и источником питания подстанции), необходимо использовать сетевой дроссель. При длине кабеля питания меньше 10 м и мощности трансформатора 500 кВА и выше, возможно повреждение ПЧ коммутационными перенапряжениями.
ПЧ должен подключаться к сети через быстродействующий автоматический выключатель с защитной характеристикой типа «Б» (кратность тока не более 4». Защитный автомат выбирается по мощности преобразователя частоты, а не по мощности подключаемого электродвигателя.