В.И. Гребенников
ЭЛЕКТРОПРИВОД
UI |
MΩ |
Новочеркасск 2009
1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВОПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЮЖНО-РОССИЙСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ (НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)
Кафедра «ЭЛЕКТРОПРИВОД И АВТОМАТИКА»
В.И. Гребенников
ЭЛЕКТРОПРИВОД
Учебное пособие к курсовому проектированию
Новочеркасск 2009
2
УДК 62-83 (076.5) ББК 31.291Я73
Г 79
Рецензент – канд. техн. наук, доцент О.А. Кравченко
Гребенников В.И.
Г 79 Электропривод: учеб. пособие к курсовому проектированию/ В.И. Гребенников. – Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009. – 75 с.
Изложены вопросы выбора электрических двигателей, расчёта пусковых и тормозных сопротивлений, разработки схем автоматического управления электроприводов постоянного и переменного тока.
Пособие предназначено для бакалавров и специалистов, обучающихся по направлениям «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» и «Электроэнергетика».
УДК 62-83 (076.5) ББК 31.291Я73
©Южно-Российский государственный технический университет, 2009
©Гребенников В.И., 2009
3
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................... |
4 |
1. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ................................................................... |
5 |
1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................. |
5 |
1.2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ.............................. |
7 |
1.2.1. Постоянная нагрузка................................................................................................................ |
7 |
1.2.2. Переменная циклическая нагрузка....................................................................................... |
7 |
1.3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ............................. |
21 |
1.4. ВЫБОРЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙПРИПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННОМРЕЖИМЕРАБОТЫ.............. |
22 |
2. РАСЧЁТ ПУСКОВЫХ И ТОРМОЗНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ.................................. |
25 |
2.1. РАСЧЁТ ПУСКОВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ............................................................................................... |
25 |
2.1.1. Назначение пусковых сопротивлений и режимы работы |
|
электродвигателя при пуске................................................................................................. |
25 |
2.1.2. Условия для расчёта пусковых сопротивлений............................................................ |
29 |
2.1.3. Расчёт пусковых сопротивлений двигателей постоянного тока |
|
с параллельным возбуждением............................................................................................ |
30 |
2.1.4. Расчёт тормозных сопротивлений двигателей постоянного тока |
|
с параллельным возбуждением............................................................................................ |
36 |
2.1.5. Расчёт пусковых сопротивлений асинхронных двигателей.................................... |
41 |
2.1.6. Расчёт тормозных сопротивлений асинхронных двигателей............................... |
44 |
3. РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ |
|
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ............................................................................................... |
49 |
3.1. ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ |
|
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ............................................................................................................................ |
49 |
3.2. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С |
|
ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ...................................................................................................... |
50 |
3.2.1. Управление в функции скорости......................................................................................... |
50 |
3.2.2. Управление в функции времени............................................................................................ |
52 |
3.2.3. Управление в функции тока.................................................................................................. |
54 |
3.3. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО |
|
ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ........................................................................................ |
57 |
3.3.1. Управление динамическим торможением..................................................................... |
57 |
3.3.2. Управление противовключением........................................................................................ |
59 |
3.4. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ |
|
С ФАЗНЫМ РОТОРОМ............................................................................................................................... |
63 |
3.4.1. Управление в функции скорости......................................................................................... |
63 |
3.4.2. Управление в функции времени............................................................................................ |
64 |
3.4.3. Управление в функции тока.................................................................................................. |
66 |
3.5. ТИПОВЫЕ УЗЛЫ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ |
|
С ФАЗНЫМ РОТОРОМ............................................................................................................................... |
68 |
3.5.1. Общие сведения.......................................................................................................................... |
68 |
3.5.2. Управление динамическим торможением..................................................................... |
69 |
3.5.3.Управление противовключением.......................................................................................... |
71 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................................................................. |
75 |
3
ВВЕДЕНИЕ
Современный автоматизированный электропривод – это высоконадёжная и экономичная электромеханическая система, способная полностью обеспечить автоматизацию любого технологического процесса.
Можно без преувеличения утверждать, что все прогрессивные мероприятия по созданию современных механизмов в той или иной степени связаны с развитием автоматизированного электропривода. Широкое внедрение электропривода коренным образом изменяет условия производства, повышая производительность с одновременным улучшением качества продукции и снижением её себестоимости. В связи с этим важное значение имеет правильное проектирование электропривода. Только правильно спроектированный электропривод может удовлетворить всем предъявляемым к нему требованиям со стороны приводимого им в движение производственного механизма.
Задачей настоящего пособия является оказание помощи студентам при самостоятельной работе с учебной и технической литературой и в получении практических навыков по решению основных вопросов проектирования электропривода: выбора мощности электродвигателей, расчёта пусковых и тормозных сопротивлений, разработки схем автоматического управления электроприводами постоянного и переменного тока.
4