Измерения неэлектрических величин. Типы электроприводов. Электрические изгороди
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
?ромашина постоянного или переменного тока и чувствительный электроизмерительный прибор, отградуированный непосредственно в единицах частоты вращения. Применяют и более сложные по устройству, но зато и более точные тахометры.
Измерение неэлектрических величин электрическими методами получило широкое распространение в промышленности, на транспорте и во многих других случаях. С применением этих методов связано также осуществление автоматического контроля и управления.
2. Понятие об электрическом приводе. Типы электроприводов и области их применения
Электроприводом называется электромеханическая система, преобразующая электрическую энергию в механическую одного или нескольких рабочих механизмов.
Электропривод включает в себя системы преобразования, Передачи распределения энергии и управление этими процессами и бывает групповой, индивидуальный и взаимосвязанный.
В групповом приводе один электродвигатель приводит в движение с помощью разветвленной передачи группу механизмов или группу рабочих органов одного механизма, например несколько станков или различные рабочие органы одного станка.
В таком приводе кинематическая схема оказывается сложной и громоздкой, а сам привод неэкономичным, поэтому в настоящее время он находит лишь ограниченное применение.
Привод, в котором электродвигатель приводит в движение только один рабочий орган, получил название индивидуального.
Индивидуальный электропривод существенно упрощает кинематическую схему механизма, повышает экономичность и позволяет в ряде случаев встраивать электродвигатель непосредственно в механизм, что уменьшает его металлоемкость. Примером такого сочетания электродвигателя с рабочим органом может служить различный электроинструмент: электродрель, электроточило, электрошпиндель и др.
Взаимосвязанным называют привод, в котором рабочие органы одного механизма приводятся в движение несколькими электродвигателями.
Взаимосвязанный электропривод может состоять из нескольких индивидуальных электроприводов, участвующих в общем технологическом процессе и установленных на одном производственном комплекте. Например, в металлорежущих станках устанавливают отдельные приводы главного движения заготовки режущего инструмента и приводы подач. Промышленные роботы снабжаются несколькими отдельными приводами. Во взаимосвязанном приводе возможна работа нескольких электродвигателей на один рабочий орган, что позволяет снизить усилия в рабочем органе и передаче, распределить их в механизме более равномерно, избежать перекосов и т. д.
Основная функция электропривода - приводить в движение рабочий механизм и изменять его режим работы в соответствии с требованиями технологического процесса.
Для выполнения этой функции электропривода должно быть выдержано определенное соответствие между механическими свойствами электродвигателя и рабочего механизма. Рабочий орган механизма реализует подведенную к нему механическую энергию в полезную работу. Передача механической энергии от вала двигателя к рабочему органу сопровождается потерями, причиной возникновения которых является трение в подшипниках, направляющих, зацеплениях и т. д.
Для удобства выбора электродвигателя момент или усилие, создаваемые рабочим органом, и потери в передачах приводят к моменту на валу двигателя. Мощность на валу электродвигателя равна сумме мощности рабочего органа РР.О и мощности потерь в передаче
?Р:Р = РР.О. + ?Р,
где РР.О. = РР.О./i - мощность, приведенная к валу двигателя, i - передаточное число редуктора.
С учетом кпд передачи ?ПЕР мощность на валу двигателя и момент определяются по выражениям
Р = РР.О./ ?ПЕР; М = МР.О/ ?ПЕР
От свойств электропривода зависят механические характеристики рабочего механизма и электродвигателя. При этом различают два режима работы электропривода: установившийся (статический) и переходный (динамический). В первом режиме момент или усилие нагрузки не изменяется. Во втором режиме момент или усилие нагрузки и двигателя изменяются во времени. В переходных режимах двигатель работает с ускорением или замедлением: разгоняется при пуске, замедляется при торможении.
Несмотря на большое разнообразие рабочих механизмов их механические характеристики практически могут быть объединены в три группы. Первая группа характеризуется тем, что момент на валу электродвигателя остается постоянным при любой частоте вращения. К этой группе относятся подъемно-транспортные механизмы. Действительно, если кабина лифта заполнена пассажирами, то независимо от частоты вращения момент сопротивления остается постоянным. Такая же картина наблюдается при подъеме груза краном.
Вторая большая группа характеризуется степенной зависимостью момента от частоты вращения. Примером могут служить вентиляторы, насосы, компрессоры центробежного типа и другие механизмы. Так, момент на валу вентилятора может характеризоваться квадратичной и большей степенью в зависимости от его конструктивных особенностей.
Третья группа характеризуется постоянством мощности на валу: Р = const. Примером может служить токарный станок, где обработка детали ведется от периферийной окружности к центру. По мере продвижения резца момент сопротивления падает, а частота вращения обычно увеличивается.
Выбор электродвигателя определяется условиями работы и требованиями производственного механизма. При