- •Промышленные технологии и инновации
- •Раздел 4. Промышленные технологии топливно-энергетического комплекса
- •Тема 6. Виды органических топлив и их характеристика.
- •6.1. Технологии теплоснабжения
- •6.2. Системы теплоснабжения
- •6.3. Прогрессивные системы теплоснабжения и теплосбережения
- •Тема 7. Технологии электроснабжения и электропотребления
- •7.2. Структура электропотребления.
- •7.3. Электроприводы: классификация и характеристики.
- •7.4. Некоторые мнемонические правила электротехники.
- •7.5. Электроприводы переменного тока.
- •7.6. Электроприводы постоянного тока.
- •7.7. Управление электроприводами.
- •7.8. Производство и распределение электроэнергии.
- •380 В потребители
- •Раздел 5. Технология обработки типовых деталей машин
- •Тема 8. Технологические процессы обработки типовых деталей машин
- •Раздел 6. Автоматизация технологических процессов и производств
- •Тема 9. Особенность технологической подготовки производства для оборудования с чпу
- •Тема 10. Гибкие производственные системы
- •Вопросы для самопроверки
- •Системы теплоснабжения.
7.2. Структура электропотребления.
Структура такова:
- электроприводы (в промышленных установках, насосах, вентиляторах, на электротранспорте и т.д.) - до 60% ;
- металлургия и другие производства с использованием электротехнологий (печи, электролиз и т.д.) - до 25% ;
- бытовые нужды (освещение, обогрев, бытовая техника) - до 15% .
7.3. Электроприводы: классификация и характеристики.
Электропривод - электромеханическая система для преобразования электрической энергии в механическую и управления этим преобразованием (рис.7.1) (обозначения: ЭП - электрический преобразователь, МП - механический преобразователь (редуктор и др.), РО - рабочий орган).
Рис. 7.1. Общая организация электропривода
Кроме электроприводов (80% рынка) существуют гидравлические и пневматические приводы. Гидроприводы обеспечивают большие усилия на коротком ходу (экскаваторы, бульдозеры, роботы, привод элеронов тяжелых самолетов и др.). Пневмоприводы просты по конструкции и электробезопасны (не искрят). Используются в системах управления станками, промышленными установками химических производств и т.д. Существенный недостаток гидро- и пневмоприводов - необходимость гидростанции или компрессора (для сравнения : электроприводы получают энергию из электрической сети, которая как правило имеется на конкретном промышленном объекте).
Классификация электроприводов.
По возможности управления скоростью различают: нерегулируемые и регулируемые приводы. Для последних в установившемся режиме справедливо
=k Uy,
где - угловая скорость вращения, Uy - напряжение на входе системы управления.
По роду тока различают электроприводы с двигателем переменного и постоянного тока.
Характеристики электроприводов:
1) Мощность. Варьируется в очень широких пределах в зависимости от типа промышленной установки. Например, мощность привода главного движения металлорежущих станков обычно составляет десятки киловатт, а приводов подач - единицы киловатт. Мощность приводов в системах автоматики бывает десятки или единицы ватт, а в исключительных случаях - единицы микроватт. Электроприводы компрессоров в газопроводах развивают мощность в десятки мегаватт.
2) Диапазон регулирования (рис.7.2) определяется отношением
D=max/min
при условии соблюдения требований по моменту (М).
Рис. 7.2. Механические характеристики электропривода
Например, в металлорежущих станках в приводах главного движения диапазон регулирования достигает 1000, в приводах подач - 10000.
3) Жесткость электропривода определяется выражением:
= 100%
(в обозначениях рис.4.2). Желательно иметь жесткость высокой.
4) Статизм электропривода определяется выражением:
100%
при изменении момента на M. Желательно иметь статизм близким к нулю.
Перечисленные характеристики электропривода являются статическими, т.е. справедливыми в установившемся режиме. Они определяются на этапе проектирования расчетным путем и экспериментально на этапе испытаний привода.
5) Динамические характеристики электропривода определяются экспериментально или расчетным путем в предположении, что напряжение управления изменяется скачкообразно (рис.7.3).
Рис. 7.3. Динамические характеристики электропривода
Конкретные характеристики:
- время первого согласования t1;
- время переходного процесса (когда входит в зону + 5 % или + 2 % от установившегося значения) tпп;
- перерегулирование, определяемое в процентах от установившегося значения (обычно считается оптимальным = 20 ... 25 %);
- колебательность как число полуволн за время переходного процесса (обычное значение - 3).