§ 51. Выбор типа и мощности электродвигателя

Выбор типа электродвигателя, его мощности и системы элект­ропривода определяются технологическими требованиями судово­го исполнительного механизма и условиями его работы. Выбор электродвигателя для судового электропривода зависит также от рода тока, напряжения и частоты судовой сети.

Мощность электродвигателя выбирается исходя из условий его нагревания при номинальном значении тока нагрузки и задан­ного режима работы. При завышении номинальной мощности вы­бранный электродвигатель не будет полностью загружен. Это обусловливает его работу с низким к. п. д., а у асинхронных дви­гателей и с низким cosφ, что экономически делать нецелесообраз­но. Заниженная номинальная мощность двигателя вызовет его перегрузку и перегрев обмоток, что приведет к резкому сокра­щению срока службы электродвигателя.

Выбранные по нагреву электродвигатели, работающие с пере­менной нагрузкой, должны быть проверены на перегрузочную спо­собность λ по моменту (λ =М /М , где М - максималь­ный момент электродвигателя; М - номинальный момент элект­родвигателя). Перегрузочная способность двигателей постоянного тока обусловлена предельным током коммутации, безопасным для коллектора, и принимается λ = 2,5 ÷ 3,0. Перегрузочная способ­ность асинхронных электродвигателей трехфазного переменного тока зависит от критического момента и принимается: λ = 1,7 ÷ 2,5 для асинхронных электродвигателей нормального исполне­ния; λ = 2,5 ÷ 4,0 для асинхронных электродвигателей серии МАП, предназначенных для привода судовых механизмов с тяжелыми условиями работы. При проверке электродвигателя по перегрузоч­ной способности должно соблюдаться условие М / М ≤ λ , где М - максимальное значение момента, взятого с нагрузочной диаграммы; λ - коэффициент допустимой перегрузки по моменту, принятый по каталогу.

Если условие перегрузочной способности электродвигателя не соблюдается, приходится выбирать по каталогу следующий по мощности электродвигатель.

Электродвигатели, работающие в тяжелых условиях с боль­шим числом включений в час, проверяют на допустимое число включений. Особенно это важно делать для асинхронных электро­двигателей с короткозамкнутым ротором, так как метод эквива­лентных величин для этих двигателей недостаточно точно учиты­вает потери, вызванные пусковыми и тормозными токами. Приближенно допустимое число включения в час для асинхрон­ных электродвигателей можно определить по формуле

,

где t - продолжительность пуска электродвигателя, с;

- кратность пускового тока по каталогу.

Если число включений электродвигателя, обусловленное тех­нологическими требованиями исполнительного механизма, окажет­ся больше допустимого числа включений, то выбирают электро­двигатель большей мощности.

§ 52. Классификация систем управления электрическими приводами

В зависимости от уровня автоматизации различают системы неавтоматизированного, автоматизированного и автоматического управления электроприводами.

В системах неавтоматизированного управления все операции по управлению электроприводом выполняются непосредственно оператором воздействием на аппараты ручного действия: рубиль­ники или пакетные выключатели; пусковые, регулирующие или пускорегулирующие реостаты; контроллеры. Дистанционное уп­равление электроприводами при помощи этих аппаратов практи­чески невозможно, так как они включаются в силовую цепь. Осу­ществить дистанционное управление электроприводами возможно только с помощью систем автоматизированного и автоматического управления.

В системах автоматизированного управления первый импульс задается оператором, а все последующие процессы по управлению электроприводом выполняются автоматически.

Системы автоматического управления (САУ) осуществляют уп­равление электроприводами без непосредственного участия чело­века, по заранее заданным программам. Различают два основных типа САУ: разомкнутые и замкнутые.

Разомкнутые САУ широко применяются при автоматическом управлении судовыми электроприводами. Наибольшее распростра­нение они получили для автоматизации процессов: пуска, торможе­ния, регулирования скорости и остановки электродвигателей. Это обусловлено простотой управляющих устройств, так как в этих системах преимущественно используются релейно-контакторные ап­параты. Характерной особенностью разомкнутых САУ является от­сутствие внешней обратной связи, соединяющей выход систем с ее входом.

Замкнутыми САУ называются такие системы, которые имеют внешнюю обратную связь, обеспечивающую непрерывный конт­роль управляемой величины и уменьшение ее отклонения от задан­ного значения. Наличие внешней обратной связи, которая соеди­няет выход системы с ее входом, образует замкнутый контур САУ. Частным видом замкнутых САУ являются системы автоматическо­го регулирования (САР).

В зависимости от назначения САР подразделяются на систе­мы автоматической стабилизации, системы программного автома­тического регулирования и следящие системы.

В системах автоматической стабилизации заданные значения регулируемых величин автоматически с заданной точностью под­держиваются постоянными.

Система программного автоматического регулирования обес­печивает автоматическое изменение с заданной точностью значения регулируемой величины по определенному, заранее заданно­му закону (программе).

Следящая система предназначена для автоматического вос­произведения с заданной точностью регулируемой величины, изме­няющейся по произвольному, заранее неизвестному закону.

При работе САР выходная величина непрерывно сравнивает­ся с заданной и в пределах точности управляющего устройства (регулятора) стремится возвратиться к ее заданному значению.

Применяемые в судовом электроприводе САУ подробно рас­сматриваются при изучении конкретных схем управления судовы­ми электроприводами.