все. 1 Дайте определение электропривода. Электропривод

• Название: 1 Дайте определение электропривода. Электропривод
• Анкор: все.docx
• Дата: 30.10.2017
• Размер: 3.1 Mb.
• Имя файла: все.docx
• Тип: Документы; #9946
• страница: 6 из 8

98 Приведите уравнение для определения потерь энергии при пуске АД.

Потери энергии при пуске АД



99 Докажите, что потери при пуске АД зависят от сопротивлении в цепи статора и ротора
101 Чему равняются потери при динамическом торможении?


102 Чему равны потери при торможении противовключением?



103 Перечислите способы уменьшения потерь при пуске, дайте пояснение.

потери при пуске состоят:





104 Приведите выражение и дайте пояснение составляющих потерь энергии при пуске АД.



105 Режимы работы ЭМ в приводе

Режимы работы электроприводов:

1. Продолжительно номинальный режим

2. Кратковременный номинальный режим

3. Повторно-кратковременный номинальный режим

4. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками

5. Повторно-кратковременный номинальный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением

6. Перемежающимся номинальным режимом

7. Перемежающимся номинальным режимом работы с частыми пусками

8. Перемежающимся номинальным режимом работы с двумя или более угловыми скоростями



106 0пределение режима S1.


107 Определение режима S2.



108 Определение режима S3.

Повторно-кратковременным номинальным режимом работы S3 называется режим, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры могли достигнуть установившихся значений

109 Подход к выбору ЭМ по мощности для режима S1 при постоянной нагрузке.





110 Подход к выбору ЭМ по мощности для режима S1 при переменной нагрузке. Метод средних потерь.




(2)
(3)



Метод средних потерь

Рассмотрим “далекий” цикл, в котором тепловые процессы в двигателе установились, т.е. температуры перегрева в начале и в конце цикла равны, а в течение цикла изменяется около среднего уровня  _ср. Равенство температур перегрева в начале и конце цикла свидетельствует о том, что количество тепла, запасенное в двигателе к началу цикла, не отличается от количества тепла, запасенного в двигателе в конце цикла, т.е. тепло в двигателе не запасается. Это значит, что все выделившееся за цикл тепло отводится в окружающую среду., т.е.

                                                                 (11)

Уравнение (11), выражающее закон сохранения энергии в интегральной форме, можно записать в следующем виде:

             или, очевидно,        ,                    (12)

т.е. средняя за цикл мощность потерь пропорциональна средней температуре перегрева.

Для номинального режима, в соответствии с (6) имеем:

                                ,                                                 (13)

где          Р_н – номинальная мощность потерь;

                                

        Р_н – номинальная мощность двигателя;    _н– номинальный КПД двигателя;

 _н =  _доп- номинальная (допустимая) температура перегрева двигателя.

Сравнивая (12) и (13), легко прийти к формулировке метода средних потерь: если средняя за цикл мощность потерь не превосходит номинальную мощность потерь, т.е.

              , то средняя температура перегрева не превышает допустимую

                                .

Пусть нагрузочная диаграмма, построенная для предварительно выбранного двигателя, имеет вид, представленный на рис. 9. Для каждого уровня нагрузки двигателя (на каждом участке диаграммы) вычислим мощность P_i= M_ii по кривой  (Р/Р_н) определим значение КПД  _i , и найдем потери

                                

Рис. 9. Нагрузочная диаграмма и кривая  (t) для “далекого” цикла

Затем вычислим средние потери:

                                

(в примере n = 3) и сравним их с  Р_н. Если  Р_ср   Р_н, двигатель выбран правильно.

Если при сопоставлении средних потерь за цикл с номинальными потерями окажется, что  Р_ср >  Р_н, то двигатель будет перегреваться, что недопустимо. Наоборот, при  Р_ср   Р_н двигатель будет плохо использован по нагреву. В обоих случаях необходимо выбрать другой двигатель, перестроить нагрузочную диаграмму и вновь проверить двигатель по нагреву путем сопоставления средних потерь при переменном графике нагрузки с номинальными потерями при постоянной нагрузке.

Метод средних потерь позволяет оценивать среднюю температуру перегрева, не прибегая к построению  (t). Действительная температура отличается от средней, однако, если выполняется условие

                                T_ц << T_т.н,                                                 (14)

то эта разница будет весьма малой. Условие (14) является необходимым при использовании метода средних потерь.

111 Применение метода эквивалентного тока для выбора по мощности ЭМ привода работающего в режиме S1. Ограничения.

Если в распоряжении расчетчика в результате построения нагрузочной диаграммы имеются кривые тока в функции времени, то при некоторых условиях можно произвести проверку двигателя по нагреву без вычисления потерь, воспользовавшись методом эквивалентного тока.

В соответствии с (6.8) потери в двигателе можно рассматривать как сумму постоянных потерь k, не зависящих от нагрузки, и переменных I²R, всецело определяемых нагрузкой.

Назовем эквивалентным токомтакой неизменяющийся ток, при работе с которым в электрическом двигателе выделяются потери, равные средним потерям при переменном графике нагрузки, т.е.

                                                                 (15)

Средняя мощность потерь за цикл при переменном графике нагрузки двигателя и продолжительном режиме работы

                        

Выразив потери на каждом из участков графика  Р_i через постоянную и переменную составляющие и заменив средние потери их значением через эквивалентный ток, получим:



Открыв скобки и сгруппировав постоянные и переменные потери, получим:



откуда эквивалентный ток при переменном графике нагрузки

                                                         (16)

или в общем случае                                                                 (17)

Вычисленный таким образом эквивалентный ток сопоставляется с номинальным током предварительно выбранного двигателя и если окажется, что I_эквI_н, то двигатель удовлетворяет требованиям нагрева.

Метод эквивалентного тока, как и метод средних потерь, основан на допущении близости среднего за цикл и максимального перегревов. Это допущение не влечет за собой существенной погрешности, если выполнено условие (14). Кроме того, метод эквивалентного тока исходит из предположения независимости потерь в стали и механических от нагрузки и предполагает постоянство величины сопротивления главной цепи двигателя на всех участках заданного графика нагрузки. Следовательно, в случаях, когда kconst(например, когда асинхронный двигатель работает при изменяющемся напряжении) или Rconst (асинхронный дв

112 Применение метода эквивалентного момента для выбора по мощности ЭМ привода работающего в режиме S1. Ограничения.

Метод эквивалентного момента

М= С_М*I

Cправедлив для условия Ф=const и R= const . Метод не может быть применен для машин у которых Ф=var

M_Э=


113 Применение метода эквивалентной мощности для выбора по мощности ЭМ привода работающего в режиме S1. Ограничения.

Метод эквивалентной мощности

P= M*ω; ω=const, Ф=const, R= const

Метод не может быть применен при ω не const



P_д≥Р_Э

114 Выбор ЭМ привода по мощности из серии машин для режима S2 при переменной нагрузке в цикле работы.



115 Выбор ЭМ привода по мощности из серии машин S1 для режима S2.

_{Берем двигатель с меньшей мощностью , но такой , что температура нагрева обмоток должна дойти до примерного τДОП}

116 Выбор ЭМ привода по мощности из серии машин S3 для режима S3 при переменной нагрузке в цикле работы.





117 Выбор ЭМ привода по мощности из серии машин S1 для режима S3 с учетом ухудшения теплоотдачи.

Если известно, что в переходных режимах (пуск, торможение) теплоот-

дача двигателя ухудшается, то расчетная относительна, продолжительность

уточняется по формуле.


где tп , tт – время пуска и торможения; β 0 – коэффициент, учитывающий

ухудшения охлаждения при остановке; β – то же при пуске и торможении.

Пересчет расчетной мощности Р при на стандартное ε ст производит-

ся по формуле


118 Выбор ЭМ привода по мощности из серии машин S1 для режима S3 с учетом коэффициента тепловой перегрузки.

Тепловые реле предназначены в основном для защиты двигателей в режиме S1. допустимо применение их для режима S2, если исключено увеличение длительности рабочего периода. Для режима S3 применение тепловых реле допускается в исключительных случаях при коэффициенте загрузки двигателя не более 0,7.

121 При каких значениях t_p/T_н не рекомендуется применять электрические машины режима S1 для режима S2?

Для электроприводов, работающих в режиме S2, нецелесообразно

выбирать двигатели, предназначенные для работы в режиме S1, т.к.

последние, как правило, обладают ограниченной перегрузочной

способностью, в связи с чем они в данном случае недоиспользуются по

нагреву. При выборе же двигателей, предназначенных для работы в режиме

S2, приходится сталкиваться с тем, что время работы не совпадает со

стандартными промежутками времени (10, 30, 60, 90 мин.). Кроме того,

нагрузка за время работы может изменяться.

В этих случаях рассчитываются эквивалентные величины, которые

приводятся к стандартному значению продолжительности кратковременной

работы tкр , ближайшему к реальному значению tкр

122 Перечислите последовательности выбора электрической машины по мощности.

Выбор мощности электродвигателя должен производиться в соответствии с характером нагрузок рабочей машины. Этот характер оценивают по двум признакам:

а) по номинальному режиму работы;

б) по изменениям величины потребляемой мощности.

Различают следующие режимы работы:

а) продолжительный (длительный), когда рабочий период настолько велик, что нагрев электродвигателя достигает своего установившегося значения (например у насосов, ленточных транспортеров, вентиляторов и т. п.);

б) кратковременный, когда длительность рабочего периода недостаточна для достижения электродвигателем температуры- нагрева, соответствующей данной нагрузке, а периоды остановки, наоборот, достаточны для охлаждения электродвигателя до температуры окружающей среды. В этом режиме могут работать электродвигатели самых разнообразных механизмов;

в) повторно-кратковременный — с относительной продолжительностью включения 15, 25, 40 и 60% при продолжительности одного цикла не более 10 мин (например у подъемных кранов, некоторых станков, однопостовых сварочных двигателей-генераторов и т. п.).

По изменениям величины потребляемой мощности различаются следующие случаи:

а) постоянная нагрузка, когда величина потребляемой мощности в течение работы постоянна или имеет незначительные отклонения от среднего значения, как, например, у центробежных насосов, вентиляторов, компрессоров с постоянным расходом воздуха и т. п.;

б) переменная нагрузка, когда величина потребляемой мощности периодически меняется, как, например, у экскаваторов, кранов, некоторых станков и т. п.;

в) пульсирующая нагрузка, когда величина потребляемой мощности меняется непрерывно, как, например, у поршневых насосов, щековых дробилок, грохотов и т. п.

Мощность электродвигателя должна удовлетворять трем условиям:

а) нормального нагрева при работе;

б) достаточной перегрузочной способности;

в) достаточного пускового момента.


123 Выбор ЭМ по мощности по условиям пуска.

Выбор по условиям пуска. В зависимости от условий пуска возможно применение двигателей либо основного исполнения, либо его модификаций. Например, основное исполнение асинхронных двигателей серии 4А — двигатели 4А, 4АН с короткозамкнутой обмоткой ротора — применяют при легких условиях пуска (небольшой момент инерции механизма и момент сопротивления) и при небольшом количестве пусков (не более двух в час). При тяжелых условиях пуска следует применять модификацию двигателей с повышенным пусковым моментом типа 4АР. для частых пусков и реверсов при большом моменте инерции механизма предназначена модификация с повышенным скольжением типа 4АС. Для двух последних случаев могут применяться и двигатели с фазовым ротором типа 4АК и 4АКН.