Измерения неэлектрических величин. Типы электроприводов. Электрические изгороди
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
этом наиболее целесообразно выбирать электродвигатель более простой, надежный в эксплуатации и имеющий наименьшую массу, размеры и стоимость. Если требуется выбрать регулируемый по скорости привод, то необходимо одновременно выбирать электродвигатель и преобразователь.
В последнее время регулируемый привод выпускается комплектно, т. е. электродвигатель поставляется совместно с преобразователем.
В любом случае выбирают следующие параметры электродвигателя: род тока, номинальное напряжение, мощность и частоту вращения, способ регулирования, режим работы и конструктивное исполнение.
Наиболее простыми по конструкции, надежными в эксплуатации, имеющими наименьшую массу, размеры и стоимость, являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Управление ими обычно осуществляется непосредственно от трехфазной сети переменного тока без каких-либо сложных преобразователей. Эти двигатели получили наиболее широкое применение во всех отраслях производства для механизмов, не требующих регулирования скорости, при небольшой частоте включений.
Асинхронные двигатели с фазным ротором по конструкции сложнее двигателей с короткозамкнутым ротором, имеют большую массу, размеры и стоимость, а также более сложное управление. Однако они позволяют простыми средствами - резисторами в цепи ротора - регулировать частоту вращения, пусковой ток и момент. Такие двигатели используются в режимах работы с частыми пусками и остановками, например в подъемно-транспортных механизмах.
Номинальную угловую скорость ?H электродвигателя выбирают в зависимости от известного передаточного числа редуктора iP и заданной угловой скорости ?РО рабочего механизма, т. е. ?H = ?РО iP.
Наивыгоднейшее значение номинальной угловой скорости двигателя и передаточного числа редуктора для данного механизма определяется путем сравнения нескольких технико-экономических показателей. Правильное определение этих параметров особенно важно для приводов, работающих в режимах частых пусков и торможений, поскольку это влияет на производительность механизма и потери энергии.
Важное значение для надежной работы электропривода имеет выбор конструкции двигателя. Для большинства производственных механизмов используются двигатели с горизонтальным расположением вала и лапами для его крепления к несущим конструкциям, а также с фланцевым креплением. Более совершенными являются встраиваемые двигатели, которые не имеют станины, подшипниковых щитов, а иногда и вала. Их монтируют в корпусах самих рабочих механизмов. Линейные двигатели применяются в механизмах с поступательным движением рабочего органа.
По способу защиты от действия окружающей среды электродвигатели делятся на открытые, защищенные, в том числе каплезащищенные и герметичные.
При выборе мощности двигателя исходят из того, что нагрузка на его валу изменяется во времени.
Для определения нагрузки в этих случаях строятся так называемые нагрузочные диаграммы - зависимости развиваемых двигателем момента и мощности от времени, т. е. M(t) и P(t).
В случае завышения номинальной мощности двигателя снижаются кпд и коэффициент мощности, что приводит к росту тока в обмотках, а значит, и к перегреву двигателя и снижению срока его службы.
Продолжительный режим работы двигателя характеризуется такой длительностью, при которой его температура достигает своего установившегося значения ?УСТ. В таком режиме работают, например, приводы вентиляторов, насосов, преобразовательных установок.
В повторно-кратковременном режиме двигатель за время работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы между включениями не успевает остыть до температуры окружающей среды. Такой режим работы характерен, например, для электроприводов подъемных кранов, лебедок, лифтов, циклических конвейеров и т. п. Графики нагрузки, мощности потерь в двигателе и его температуры ? при повторно-кратковременном режиме работы приведены на рис. 2. На графиках tР1, tР2, tP3 - время работы двигателя при первом, втором и третьем включениях; t01 t02, t03 - время пауз между включениями двигателя; TЦ - время цикла, после которого график нагрузки повторяется. Время цикла при повторно-кратковременном режиме не должно превышать 10 мин. На это время рассчитывается тепловой режим двигателя при его конструировании.
При кратковременном режиме работы двигатель не успевает в рабочий период нагреться до установившейся температуры, а пауза столь длительна, что температура снижается до температуры окружающей среды. Такой режим работы характерен, например, для приводов шлюзов, вспомогательных механизмов электротермических установок, зажимов колонн металлорежущих станков и др.
В продолжительном режиме двигатель работает либо с неизменной нагрузкой, либо с изменяющейся во времени нагрузкой.
При постоянной нагрузке на валу номинальная мощность РH двигателя должна быть выбрана равной мощности Рс нагрузки. В этом случае по каталогу выбирается двигатель, удовлетворяющий условию РH?РС.
Если при продолжительном режиме работы нагрузка на валу двигателя изменяется, то для выбора мощности по нагреву используют методы средних потерь за цикл или эквивалентных величин: тока, момента и мощности.
На практике для определения мощности двигателя пользуются нагрузочными диаграммами, представляющими собой зависимости момента или мощности от времени. Значение эквивалентной (среднеквадратичной) мощности двигателя определяют по фор