Тема 10 Электропривод

Электропривод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

Теория электропривода охватывает многие вопросы, знание которых позволяет рассчитать и выбрать элементы электропривода, а также разработать схему автоматического управления как двигателем, так и всем производственным процессом в соответствии с технологическими требованиями.

К этим вопросам относятся:

- механические характеристики электроприводов в двигательном и тормозном режимах;

- регулирование частоты вращения электроприводов;

- переходные процессы в электроприводах;

- расчет пусковых, тормозных и регулировочных резисторов;

- определение мощности электродвигателя и выбор его по каталогу;

- разработка схемы управления двигателем и всем производственным процессом;

- выбор электрической аппаратуры управления.

Переходным процессом называется процесс перехода электропривода от одного установившегося состояния к другому, когда одновременно изменяются скорость, момент и ток двигателя, а также скорость и моменты всех звеньев кинематической цепи, соединяющей двигатель с рабочим органом механизма.

К переходным процессам относятся пуск, торможение и реверс электропривода, переход с одной скорости на другую, а также процессы, вызванные изменениями момента на валу двигателя, изменением напряжения сети.

Потери в двигателе при пуске и торможении могут оказаться соизмеримыми с потерями в установившихся режимах. Поэтому при определении мощности двигателя необходимо учитывать потери при пуске и торможении, особенно когда число пусков и торможений в час относительно велико.

Характер и длительность переходного процесса определяются моментом двигателя, моментами сил сопротивления, массами и моментами инерции движущихся тел.

Определение мощности двигателя для производственного механизма выполняется в соответствии с нагрузкой на его валу по условиям нагрева. После того как двигатель выбран по условиям нагрева по каталогу, его проверяют по перегрузочной способности и условиям пуска. Необходимо выбрать такой двигатель по номинальной мощности, при которой он бы нагревался за время работы до температуры, не превосходящей допустимую. Превышение допустимой температуры приводит к потере изоляцией электрической и механической прочности и к выходу двигателя из строя.

Завышение мощности двигателя связано с дополнительными капитальными затратами, увеличением расхода энергии, а для асинхронных двигателей – с ухудшением коэффициента мощности.

Защита силовых цепей и двигателя от коротких замыканий осуществляется плавкими предохранителями, защита двигателя от перегрева, вызванного перегрузками – тепловым реле. Включение и отключение двигателя производится электромагнитным аппаратом – контактором. В некоторых случаях вместо контактора используются автоматы или бесконтактные схемы включения на тиристорах.

Основная литература: [1, 3];

Дополнительная литература: [9, 11].