2020-06-08
532
Для расчета электрических потерь необходимо предварительно определить скольжение при переходе с одной характеристики на другую. В соответствии с пусковой диаграммой (см. рис. 1.4) первое переключение должно быть при частоте вращения 352 об/мин, второе – 460 об/мин, следовательно, по уравнению (1.21)
Угловую синхронную частоту вращения определяем по уравне- нию (1.29), рад/с:
В выражениях (1.27), (1.29) – (1.31) присутствует соотношение сопротивлений 
, и если принять 
, то оно остается тем же в результате замены этого равенства на R 1 = r р. В дальнейшем расчеты ведутся по реальным значениям сопротивлений ротора.
Потери электрической энергии, Дж, при реостатном пуске, принимая
R 1 = r р,
на первой реостатной характеристике определяем по формуле (1.29):
на второй реостатной характеристике – по формуле (1.30):
на естественной характеристике – по формуле (1.31):
Суммарные электрические потери при реостатном пуске рассчитываем по уравнению (1.33), Дж,
|
|
|
А п.р = 149 + 15,8 + 0,97 = 166;
в практических единицах, кВт·ч,
Для сравнения определяем электрические потери в случае прямого пуска по формуле (1.34), Дж:
;
в практических единицах, кВт·ч,
Как видно, электрические потери при прямом пуске почти вдвое больше, чем при реостатном. Иначе говоря, на каждом пуске экономится 37,8 кВт·ч.
3. УПРАВЛЕНИЕ ПУСКОМ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Общие положения
Управление электроприводом заключается в осуществлении пуска, регулировании скорости, торможения, реверсирования, а также в поддержании режима работы привода в соответствии с требованиями к технологическому процессу.
Современные регулируемые электроприводы для автоматических линий и механизмов обычно строятся с применением релейно-контакторной аппаратуры, на которую возлагаются функции включения питания (подсоединения к сети) силовых блоков и блоков управления, защиты и ввода первоначальных и конечных команд в систему управления приводом, однако наряду с электроприводами, выполняющими сложные функции, в ряде случаев содержащими микропроцессоры или программные устройства управления, существует большое количество электроприводов, на которые возлагаются относительно простые функции. Это обычно нерегулируемые или регулируемые ступенчато в небольшом диапазоне электроприводы с невысоким быстродействием. В задачу систем управления такими электроприводами чаще всего входит организация пуска, торможения, перехода с одной ступени скорости на другую, реверса и осуществление этих операций в определенной последовательности во времени или по командам от рабочей машины, завершившей очередную технологическую операцию. Причем необязательно, чтобы система управления выполняла все эти функции (набор функций зависит от требований к приводу).
|
|
|
Автоматизация упрощает обслуживание механизмов, дает возможность осуществлять дистанционное управление электроприводами там, где нельзя непосредственно управлять двигателями по условиям территориального расположения машин или в связи с особенностями технологического процесса.
Для автоматического управления электроприводами применяются различные аппараты: контакторы, автоматы, регуляторы, реле, кнопочные станции, путевые выключатели, бесконтактные логические элементы, а также разного рода вспомогательные электрические аппараты и машины. Каждый из этих аппаратов состоит из ряда элементов: электромагнитной системы, создающей необходимое тяговое усилие; главных и вспомогательных контактов и т. д. С помощью проводов отдельные аппараты и их элементы электрически соединяются в общую систему, призванную осуществлять заданные операции в определенной последовательности.
В системах цепи делятся на две категории: главного тока и вспомогательные. К первым относятся силовые цепи двигателей и генераторов. Вспомогательные цепи включают в себя цепи управления, где присоединяются катушки контакторов и реле, контактные реле, вспомогательные контакты контакторов и другие элементы аппаратов. Кроме того, к вспомогательным относятся цепи защиты, сигнализации и цепи, связанные со специальными блокировками между отдельными электроприводами.
Принципиальная схема электроприводов содержит условные графические изображения элементов всех аппаратов и машин (табл. 3.1), которые располагают на схеме так, чтобы удобно было ее читать, а не по действительному пространственному расположению элементов, т. е. отдельные
Таблица 3.1
Условные обозначения элементов и машин в схемах электроприводов
| Обозначение элемента | Название элемента | Обозначение элемента | Название элемента | ||||
| Обмотка компенсационная | 
| Электротепловое реле | ||||
| Обмотка параллельного возбуждения МПТ, обмотка независимого возбуждения | 
| Контакт замыкающий дугогасительный для комму-тации сильноточной цепи | ||||
| Резистор постоянный | 
| Катушка электромеха-нического устройства | ||||
| Предохранитель плавкий | 
| Выключатель трехполюсный | ||||
| Контакт с автомати-ческим возвратом при перегрузке | 
| Контакт замыкающий с механической связью | ||||
| Контакт замыкающий |
| Выключатель кнопочный без самовозврата, нажимной с возвратом посредством вторичного нажатия кнопки | ||||
| Контакт размыкающий | ||||||
| Контакт замыкающий с замедлителем, действующим при срабатывании | 
| Выключатель кнопочный нажимной, с замыкающим контактом | ||||
| Контакт замыкающий с замедлителем, действующим при возврате | 
| Выключатель кнопочный нажимной, с размыкающим контактом | ||||
| Контакт замыкающий, разрывающийся под током, для коммутации сильно-точной цепи |
| Двигатель асинхронный трехфазный, соединенный в треугольник, с коротко-замкнутым ротором | ||||
| Контакт размыкающий с замедлителем, действующим при срабатывании |
| Машина асинхронная трех-фазная с фазным ротором, обмотка которого соединена в звезду (Y); обмотка статора соединена в треугольник (∆) |
токоведущие элементы аппаратов и машин показаны на схеме в электрической цепи вне зависимости от кинематической или конструктивной связи этих элементов. Каждому аппарату в схеме присваивается буквенное обозначение, соответствующее функции данного аппарата.
Условные обозначения элементов схем электропривода: Q – разъеди-нитель в силовых цепях; QF – выключатель автоматический; FA – дискретный элемент защиты по току мгновенного действия; FU – предохранитель плавкий; KM – контактор, магнитный пускатель; KK – реле электротепловое; KT – реле времени; SB – выключатель кнопочный; M – двигатель.
|
|
|
Некоторые типовые схемы нашли практическое применение для управления пуском асинхронных двигателей с короткозамкнутым (рис. 3.1) и фазным (рис. 3.2) роторами. Схема реверсивного управления асинхронными двигателями представлена на рис. 4.1. Реверс – это изменение направления вращения, которое осуществляется изменением направления вращения магнит-ного поля статора, для чего изменяется чередование фаз.
В схемах предусмотрены различные способы защиты двигателей от перегрузки и короткого замыкания, от резкого снижения питающего напряжения и др.
