Режимы работы электродвигателей

Лекция №23 Понятие об электроприводе. Режимы работы электродвигателей.

Основные сведения.

В соответствии с ГОСТ, 16593-79 под электроприводом понимается электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение органов рабочей машины и управления этим движением.

Электропривод имеет два канала - силовой и информационный.

Силовой обеспечивает преобразование электрической энергии, поступающей из системы электроснабжения, в механическую энергию с параметрами, необходимыми для рабочего органа технологической установки (широкие стрелки на рисунке).

Электрический преобразователь энергии (ЭП) преобразует энергию сети в энергию, подаваемую на двигатель. Электромеханический преобразователь (ЭМП) (двигатель) преобразует электрическую энергию в механическую.

Механический преобразователь (МП) преобразует энергию с вала двигателя в энергию для рабочего органа.

Информационный канал включает в себя автоматизированную систему управления (АСУ), датчики и преобразователи информации (ДПИ), задающие устройства (ЗУ), управляющие устройства (УУ) и управляет потоком энергии, осуществляет сбор и обработку информации о состоянии и функционировании системы, диагностику ее неисправностей.

Современная рабочая машина состоит из рабочего органа, передаточного механизма, двигателя и аппаратуры управления.

Рабочий орган – это часть машины, совершающая операции в соответствии с заданной технологией.

Передаточный механизм, состоящий из валов, шкивов, шестерен, цепей, приводных ремней и т.п. передает энергию от двигателя к рабочему органу машины.

Для привода машин может использоваться сила человека (ручной и ножной привод), сила ветра и воды (водяной двигатель и водяная турбина).

Если источником механической энергии служит электрический двигатель, то такой привод называется электрическим, или электроприводом (ЭП).

ЭП классифицируется по признакам:

1. По характеру движения ЭП:

· вращательного движения;

· поступательного движения.

Скорость может быть регулируемой или нерегулируемой.

Движение – непрерывным или дискретным, однонаправленным или двунаправленным, или вибрационным (возвратно-поступательным).

2. По числу используемых двигателей:

· групповой, характеризующийся тем, что один двигатель приводит в движение несколько исполнительных органов одной машины или один исполнительный орган нескольких машин;

· индивидуальный, обеспечивющий движение одного исполнительного органа одной рабочей машины;

· взаимосвязанный, представляющий собой два или несколько электрически или механически связанных между собой индивидуальных ЭП-в, работающих совместно на один или несколько исполнительных органов.

· Если двигатели связаны механически и работают на общий вал, ЭП называется многодвигательным.

· Если двигатели связаны электрическими цепями, ЭП называется электрическим валом.

3. По виду электрического силового преобразователя двигатели делятся на питаемые от:

· управляемых и неуправляемых выпрямителей, преобразующих напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока;

· инверторов, выполняющих обратное преобразование;

· преобразователей частоты и напряжения переменного тока, изменяющих параметры напряжения переменного тока;

· импульсных преобразователей напряжения постоянного тока с различным видом модуляции выходного напряжения постоянного тока.

4. По способу соединения двигателя с рабочим органом:

· редукторный;

· безредукторный;

· конструктивно интегрированный.

5. По степени регулируемости:

· нерегулируемый;

· регулируемый.

6. По основному регулируемому параметру:

· регулируемый по скорости;

· регулируемый по моменту (току);

· регулируемый по положению.

7. По виду управления:

· с ручным управлением;

· с полуавтоматическим управлением;

· с замкнутой системой автоматического регулирования (САР) скорости с ручным заданием или с заданием от системы управления технологическим процессом;

· с замкнутым САР положения, обеспечивающей точное позиционирование;

· с программным управлением;

· следящий ЭП;

Режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей – это определенный порядок чередования периодов, который характеризуется:

· продолжительностью и величиной нагрузки;

· условиями охлаждения;

· частотой пуска и отключений;

· частотой реверса;

· соотношениями потерь в периоды установившегося движения и пуска.

Так как существует множество режимов, выпуск двигателей для каждого из них нецелесообразен, поэтому серийные двигатели проектируются согласно ГОСТ для работы в восьми номинальных режимах. Номинальные данные содержатся в паспорте электродвигателя. Оптимальное функционирование агрегата гарантируется при его эксплуатации при номинальной нагрузке и в номинальном режиме.