Требования к пусковой и защитной аппаратуре электродвигателей. Нагрев и охлаждение двигателей. Механические и электромеханические характеристики двигателей.

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 17Следующая ⇒

Электрическая пусковая и защитная аппаратура является неотъемлемой частью электропривода. Все процессы управления электроприводом - пуск, регулирование скорости, торможение, изменение направления вращения (реверсирование) и останов - осуществляются с помощью соответствующей аппаратуры ручного или автоматического управления. Поэтому правильное использование электропривода возможно лишь при применении рациональной электрической аппаратуры.

Выбор аппаратов защиты производится с учетом следующих основных требований:

- напряжение и номинальный ток аппаратов должны соответствовать напряжению и расчетному (длительному) току цепи;

- номинальные токи плавких вставок предохранителей и расцепителей автоматических выключателей нужно выбирать, по возможности, близкими к расчетным токам электроприемника или линии;

- аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях нормальной эксплуатации, например при запуске короткозамкнутого электродвигателя;

При выборе пусковой и защитной аппаратуры учитывают условия окружающей среды, номинальный ток аппарата, разрывную мощность его контактов, частоту включений, допустимое значение тока короткого замыкания в защищаемых цепях и другие требования, предъявляемые к работе аппарата.

При работе любого электродвигателя часть поступающей ктему энергии затрачивается на потери, связанные с нагревом обмоток и магнитопроводов, трением в подшипниках и вращающихся частей о воздух. Хотя потери энергии в современных электродвигателях невелики, при их работе все же выделяется значительное количество тепла, что приводит к нагреву электродвигателей. Различают постоянные и переменные потери в электрических машинах.

На холостом ходу нагрев машин определяется постоянными потерями. По мере загрузки машины увеличиваются переменные потери и нагрев ее повышается.

Для максимального использования (по тепловым возможностям) всех применяемых в электродвигателе материалов необходимо, чтобы при полной нагрузке его отдельные части нагревались до температур, близких к предельно допустимым. С этой же целью используется искусственное охлаждение электродвигателей, позволяющее большую часть выделяющегося при работе машины тепла отдавать окружающей среде.

Двигатель в процессе охлаждения, стремится к температуре окружающей среды – этот период может быть очень длительным. Для практических целей считают двигатель остывшим полностью, если его температура отличается от температуры окружающей среды не более чем на 3.
Электромеханической характеристикой двигателя постоянного тока называется зависимость скорости вращения от тока якоря.

Если подать напряжение на обмотку якоря при отсутствии тока на обмотке возбуждения, то магнитный поток будет равен нулю, а скорость будет стремиться к бесконечности. Такое явление называется разносом двигателя. Чтобы избежать разноса двигателя используются электродвигатели с параллельным возбуждением.

Уравнение механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным и независимым возбуждением:
ω = [U / (C_M • Ф_δ)] – [(M • ΣR_а) / (C_M • Ф_δ)²]

1. ω = 0; I_а = I_п = U / r_а
пусковая точка. С нее начинается разгон двигателя.
Пусковой ток I_п = (8÷10) I_н

2. ω = U / (C_M•Ф_δ) = ω₀; I_а = 0
ω₀ – скорость идеального холостого хода.

3. ω = ω_н; I_а = I_н
Точка номинальной работы.

4. ω > ω₀; I_а< 0
Генераторный режим работы двигателя (режим рекуперативного торможения).

5. ω < 0; I_а>I_п
режим торможения противовключением, который называется силовой спуск.

Лифты и транспортно-подъёмное оборудование. Назначение, устройство и применение в строительном производстве.

Лифт — разновидность грузоподъёмной машины, предназначенная для вертикального или наклонного перемещения грузов на специальных платформах, передвигающихся по жёстким направляющим сэлектрическим приводом.
Средства подвески кабины и противовеса.

Представлены стальными проволочными канатами. Сегодня также применяются плоские канаты, которые позволяют снизить уровень шумов при работе лифта. Обычно канатов подвески несколько, идущих параллельно, связывая противовес, лебёдку и кабину, а иногда ещё и шахту при их закреплении в ней.
       Лебёдка. Является силовой установкой.Также бывают лебедки редукторные и безредукторного типа.
       Кабина. Перевозит пассажиров и/или другие грузы. Снаружи кабины расположены направляющие башмаки, скользящие по направляющим шахты при движении кабины и поддерживающие кабину в вертикальном положении, ловители для аварийной остановки лифта, отводка для воздействия на этажные переключатели при подходе к нужному этажу. К кабине сверху напрямую или через полиспаст с блоком прикреплены рабочие канаты подвески. У выжимного лифта канаты подвески проходят через шкивы, закреплённые под кабиной.
       Противовес. Уравновешивает (в некоторых вариантах дизайна — лишь частично), силу тяжести массы кабины, иногда и часть массы номинального груза. Противовес связан едиными канатами подвески с кабиной и лебёдкой.
       Шахта лифта. Полностью или частично огороженное место, простирающееся от пола приямка до перекрытия. В ней двигается кабина и, если есть, то и противовес. Она оборудована направляющими кабины и противовеса, дверями посадочных площадок, буферами или упорами в приямке.
       Ловитель. Механическое устройство для остановки и удержания кабины и/или противовеса на направляющих в случае обрыва, ослабления натяжения канатов подвески или если скорость кабины (противовеса) превышает номинальную скорость на заранее установленную величину.
       Буфера. Устройства плавного замедления кабины за пределами нижнего расчётного положения кабины или противовеса.
       Кран стреловой
Стреловым называют кран со стрелой, закрепленной на поворотной платформе (рис. 2). Кран состоит из ходового устройства с опорной рамой 6 и выносными опорами 7, поворотной платформы 4 со стрелой 3 и механизмами подъема груза и стрелы, опорно-поворотного устройства 5 с механизмом поворота. Благодаря поступательному и вращательному движениям груза от трех механизмов он может быть доставлен в любую точку площадки, обслуживаемой краном

Электрические измерения. Измерения в цепях постоянного и синусоидального тока. Классификация электроизмерительных приборов. Расширение пределов измерения амперметров, вольтметров, ваттметров и счётчиков электрической энергии.

Электрическоеизмерение - этонахождение (экспериментальнымиметодами) значенияфизическойвеличины, выраженноговсоответствующихединицах (например, 3А, 4В). Значенияединицэлектрическихвеличинопределяютсямеждународнымсоглашениемвсоответствиисзаконамифизикииединицамимеханическихвеличин.Электрическиеизмеренияпроводятсявсоответствиисгосударственнымиэталонамиединицнапряженияисилыпостоянноготока, сопротивленияпостоянномутоку, индуктивностииемкости.

Такиеэталоныпредставляютсобойустройства, имеющиестабильныеэлектрическиехарактеристики, илиустановки, вкоторыхнаосновенекоегофизическогоявлениявоспроизводитсяэлектрическаявеличина, вычисляемаяпоизвестнымзначениямфундаментальныхфизическихконстант.

Электроизмерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам:

· методу измерения;

· роду измеряемой величины;

· роду тока;

· степени точности;

· принципу действия.

По роду измеряемой величины различают электроизмерительные приборы:

· для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры);

· для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры);

· для измерения мощности (ваттметры);

· для измерения энергии (электрические счетчики);

· для измерения угла сдвига фаз (фазометры);

· для измерения частоты тока (частотомеры);

· для измерения сопротивлений (омметры) и др.

В зависимости от рода измеряемого тока различают приборы постоянного, переменного однофазного и переменного трехфазного тока.
По степени точности приборы подразделяются на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0. Класс точности не должен превышать приведенной относительной погрешности прибора, которая определяется по формуле:

где А - показания поверяемого прибора; - показания образцового прибора; - максимальное значение измеряемой величины (предел измерения).
В зависимости от принципа действия различают несколько систем электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия.

Например, существуют следующие основные системы аналоговых электромеханических измерительных приборов:

· магнитоэлектрическая;

· электромагнитная;

· электростатическая;

· электродинамическая;

· индукционная.

В цепях переменного тока они зависят от частоты и характера изменения величин, а также от того, какие характеристики переменных электрических величин (мгновенные, действующие, максимальные, средние) измеряются. Для Э. и. в цепях постоянного тока наиболее широко применяют измерительные магнитоэлектрические приборы и цифровые измерительные устройства. Для Э. и. в цепях переменного тока — электромагнитные приборы, электродинамические приборы, индукционные приборы, электростатические приборы, выпрямительные электроизмерительные приборы, осциллографы, цифровые измерительные приборы.

Электрические измерения. Измерения в цепях постоянного и синусоидального тока. Измерительные приборы. Расширение пределов измерения амперметров и вольтметров. Современная элементная база электроники. Предмет электроники. Роль электроники в развитии науки и техники и автоматизации производственных процессов. Разделы электроники. Современная элементная база электроники. Электровакуумные и полупроводниковые приборы.

Измерения значения одной и той же величины возможны различными методами. Выбор метода зависит от требуемой точности измерения, организации цепи, в которой производится измерение(трехфазная цепь с нейтральным или без нейтрального провода), значения измеряемой величины(малое или большое сопротивление резистора), условий работы и др.

Мостовые методы применяются для измерений значений параметров резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов. Компенсационный метод применяется для измерения малых ЭДС и напряжений в цепях постоянного тока и градуировки электроизмерительных приборов.

Для измерений значений параметров катушек индуктивности и конденсаторов необходимы мосты синусоидального тока.

Для измерений значений сопротивлений резисторов чаще применяются мосты постоянного тока.

Электроизмерительные приборы классифицируют по различным признакам.

По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы подразделяют на амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики электрической энергии, фазометры, частотомеры, омметры и т.д. Условное обозначение по роду измерительной величины наносится на лицевую сторону прибора. На шкалах электроизмерителных приборов указывают также условные обозначения, отражающие род измеряемого тока, класс точности прибора, испытательного напряжения изоляции, рабочего положения прибора и т.д.

Измерительные приборы бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговыми называют измерительные приборы, показания которых являют непрерывной функцией измеряемой величины. Цифровыми называют измерительные приборы, показания которых выражены в цифровой форме.

В зависимости от вида получаемой информации измерительные приборы подразделяют напоказывающие, интегрирующие, суммирующие.

Для расширения предела измерения вольтметра используют добавочное сопротивление , включенное последовательно с прибором (рис. 2.2.1а). Сопротивление вольтметра и добавочное сопротивление образуют делитель напряжения (рис. 2.2.1б). Напряжение вольтметра составляет часть полного напряжения цепи . Таким образом, предел измерения вольтметра можно расширить до значения . Для этого необходимо подставить вместо -, -и рассчитать добавочное сопротивление из выражения:

где - сопротивление вольтметра; - добавочное сопротивление; - напряжение на вольтметре; - измеряемое напряжение участка цепи.

А затем подключить его последовательно с вольтметром к участку цепи измеряемого напряжения.


а)	б)

Рис. 2.2.1. Принципиальная схема расширения предела измерения вольтметра с помощью добавочного сопротивления (а) и расчетная схема цепи (б).

Для расширения предела измерения амперметра используют шунт , включенный параллельно прибору (рис. 2.2.2а). Сопротивление амперметра и сопротивление шунта образуют делитель тока (рис. 2.2.2б). Ток протекающий по амперметру составляет часть тока измерительной цепи . Таким образом, предел измерения амперметра можно расширить до значения , для этого необходимо подставить вместо -, -и рассчитать сопротивление шунта из выражения:

где - сопротивление амперметра; - сопротивление шунта; - ток в ветви амперметра; - измеряемый ток участка цепи.

А затем подключить его параллельно с амперметром вк участку цепи измеряемого тока.


а)	б)

Рис. 2.2.2. Принципиальная схема расширения предела измерения амперметра с помощью шунта (а) и расчетная схема цепи (б).

Электроника, наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии, в основном для передачи, обработки и хранения информации. В Э. исследуются взаимодействия электронов как с макрополями в рабочем пространстве электронного прибора, так и с микрополями внутри атома, молекулы или кристаллической решётки. Э. опирается на многие разделы физики — электродинамику, классическую и квантовую механику, физику твёрдого тела, оптику, термодинамику, а также на химию, металлургию, кристаллографию и другие науки. Используя результаты этих и ряда других областей знаний, Э. ставит перед другими науками новые задачи, чем стимулирует их дальнейшее развитие. Практические задачи Э.: разработка электронных приборов и устройств, выполняющих различные функции в системах преобразования и передачи информации, в системах управления, в вычислительной технике, а также в энергетических устройствах; разработка научных основ технологии производства электронных приборов и технологии, использующей электронные и ионные процессы и приборы для различных областей науки и техники. На основе достижений Э. развивается промышленность, выпускающая электронную аппаратуру для различных видов связи, автоматики, телевидения, радиолокации, вычислительной техники, систем управления технологическими процессами, приборостроения, а также аппаратуру светотехники, инфракрасной техники, рентгенотехники и др.

Электровакуумный прибор— устройство, предназначенное для генерации, усиления и преобразования электромагнитной энергии, в котором рабочее пространство освобождено от воздуха и защищено от окружающей атмосферы непроницаемой оболочкой. К таким приборам относят как вакуумные электронные приборы, в которых поток электронов проходит в вакууме, так и газоразрядные электроприборы, в которых поток электронов проходит в газе. Так же к электровакуумным приборам относятся и лампы накаливания. Полупроводниковые приборы — широкий класс электронных приборов, изготавливаемых из полупроводников. К полупроводниковым приборам относятся: интегральные схемы (микросхемы), полупроводниковые диоды (стабилитроны, диоды ,тиристоры, транзисторы, приборы с зарядовой связью).

Силовые преобразователи. Выпрямители, инверторы преобразователи частоты. Основные элементы силовых преобразователей. Полупроводниковые диоды, стабилитроны и тиристоры. Назначение, вольтамперные характеристики и области их применения.

Силовой преобразователь - элемент, при помощи которого оказывается регулирующее воздействие на электропривод. По своему характеру такое воздействие ( fi) зависит от рода тока, способа управления движением электропривода и от конкретных особенностей преобразователя.

Выпрямитель преобразователя частоты строится либо на диодах, либо на тиристорах, либо на их комбинации. Выпрямитель, построенный на диодах, является неуправляемым, а на тиристорах - управляемым. Если используются и диоды, и тиристоры, выпрямитель является полууправляемым.

Инверторы служат для преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока требуемой частоты.

В качестве переключающих приборов в сильноточных инверторах применяют тиристоры. В цепях с относительно небольшими значениями протекающих токов могут использоваться мощные полевые или биполярные транзисторы.

Тири́стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости, и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 778; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 12 13 14 151617 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!