- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Классификация электроприводов
- •§ 3. Краткая характеристика дисциплины «Теория электропривода»
- •§ 4. Краткий исторический очерк развития судовых электроприводов
- •§ 5. Международные и национальные морские классификационные общества.
- •§ 6. Условия работы судового электрооборудования. Требования Правил Регистра к судовому электрооборудованию
- •§ 7. Защитное исполнение корпуса электрооборудования
- •§ 8. Классификация судового электрооборудования в зависимости от способа монтажа электрических машин
- •§ 9. Классификация электрических машин в зависимости от способов охлаж-
- •§ 10. Системы буквенно-цифровых обозначений электрооборудования Промышленность выпускает различные виды электрооборудования сериями.
- •§ 11. Особенности работы судового электромеханика
- •§12. Рекомендации по изучению дисциплины
- •Глава 1. Общие сведения и механика электропривода
- •§ 1.1. Общие сведения
- •Параметры электроприводов
- •§ 1.2. Силы и моменты, действующие в системе электропривода
- •1.3. Приведение статических моментов к валу электродвигателя
- •1.4. Режимы работы электроприводов. Уравнения движения
- •1.5. Момент инерции вращающихся тел
- •1.6. Динамический момент
- •§ 1.7. Электродвигатели крановых серий
- •§ 1.8. Приведение моментов инерции движущихся частей электропривода к
- •1.9. Расчёт времени переходных процессов электроприводов
- •Глава 2. Механические характеристики электроприводов
- •§ 2.1. Механические характеристики электродвигателей. Основные сведения
- •§ 2.2. Механические характеристики исполнительных механизмов
- •§ 2.3. Механические характеристики двигателей и механизмов в 4-х квадран-
- •§ 2.4. Саморегулирование электродвигателей
- •§ 2.5. Графическая интерпретация ( представление ) установившегося режима
- •§ 2.6. Устойчивость работы электропривода
- •Глава 3. Электромеханические свойства электродвигателей постоянного тока
- •§ 3.1. Уравнения естественных электромеханческой и механической характе-
- •Решение
- •1. Мощность, потребляемая двигателем из сети
- •§ 3.2. Влияние параметров сети и двигателя на механические характеристики
- •§ 3.3. Пуск в ход электродвигателей с параллельным возбуждением
- •§ 3.4. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением
- •§ 3.5. Электрическое торможение двигателей постоянного тока
- •3.2. Динамическое торможение двигателя параллельного возбуждения
- •3.3. Рекуперативное торможение двигателя постоянного тока
- •§ 3.5. Торможение противовключением двигателя параллельного возбуждения
- •§ 3.6. Реверс двигателей постоянного тока
- •Реверс изменением направления тока в параллельной обмотке возбуждения
- •§ 3.1. Устройство асинхронных двигателей
- •§ 3.2. Принцип действия асинхронного двигателя
- •§ 3.3. Синхронная скорость асинхронного электродвигателя
- •§ 3.4. Скольжение ротора асинхронного электродвигателя
- •§ 3.5. Скорость ротора асинхронного двигателя
- •§ 3.6. Естественная механическая характеристика 3-фазного асинхронного двигателя
- •§ 3.7. Вторая формула электромагнитного момента асинхронного двигателя. Связь активной составляющей тока ротора и электромагнитного момента
- •Электромагнитный момент тад описывается выражением [Нм]
- •Регулирование скорости изменением числа пар полюсов обмотки статора.
- •Рекуперативное торможение при переходе с большей скорости на мень-
- •Реверс 3-фазных асинхронных электродигателей
- •Глава 4. Выбор электродвигателей для судовых механиз-
- •1. Расчет мощности и выбор электродвигателя центробежного насосов
- •Решение
- •2.Расчет мощности и выбор электродвигателя электродвигателя центробеж-
- •Решение
- •3. Расчет мощности и выбор электродвигателя поршневого компрессора
- •Решение
- •4. Расчет мощности и выбор электродвигателя поршневого насоса
- •Глава 5. Типовые узлы и схемы управления судовыми электроприводами
- •§ 1.1. Аппаратура управления электроприводами
- •1. Электрические аппараты
- •Классификация электрических аппаратов
- •7. По режиму работы
- •2. Рубильники, выключатели и переключатели
- •3. Автоматические выключатели
- •2. По роду тока :
- •3. По числу полюсов:
- •5. По типу расцепителей:
- •По типу привода:
- •Исходное состояние выключателя
- •Включение выключателя
- •Расцепители Основные сведения
- •Промышленные типы автоматических выключателей
- •Технические характеристики автоматических выключателей типа ак-50
- •Номинальные токи расцепителей и уставки тока срабатывания в зоне токов короткого замыкания электромагнитных расцепителей выключателей серии а3100р
- •Пределы регулирования и калибруемые значения параметров полупроводниковых расцепителей выключателей серии а3700р
- •Расчет параметров выключателя
- •Выбор выключателя
- •1.1.4. Командоаппараты
- •Кнопочные посты управления
- •Универсальные переключатели
- •Рычажные выключатели
- •1.1.5. Контроллеры
- •Силовые контроллеры
- •1.1.6. Контакторы постоянного и переменного тока
- •Контакты предназначены для непосредственной коммутации электрических цепей.
- •Изображение контактов При изображении контактов применяют следующие правила:
- •Электромагнитная система
- •1.1.7. Реле тока и напряжения
- •Расчет и выбор реле максимального тока
- •Грузовые реле
- •1.1.8. Реле промежуточные
- •1.1.9. Реле времени
- •Электродвигательные реле времени
- •Электромеханические реле времени
- •Технические характеристики реле времени серий рэм20 и рэм200
- •9. Реле с герметизированными магнитоуправляемыми контактами
- •Промышленные типы реле на магнитоуправляемых контактах
- •Герсиконы
- •10. Электротепловые реле Основные сведения
- •Токовые тепловые реле
- •Регулирование уставки ( тока срабатывания реле )
- •11 Реле контроля неэлектрических величин
- •12. Резисторы
- •Классификация резисторов
- •Схемы включения резисторов
- •Материалы, применяемые при производстве резисторов
- •Номинальные параметры резисторов
- •13 Тормозные устройства
- •Основные сведения
- •Ленточные тормозные устройства
- •Дисковые тормозные устройства Дисковые тормозные устройства широко применяются в электроприводах судовых
- •14. Предохранители
- •Устройство и принцип действия предохранителей
- •Технические характеристики предохранителей типа пр2
- •Технические характеристики предохранителей серии пк
- •Расчёт и выбор предохранителей
- •§ 1.2. Условные изображения и обозначения элементов электрических схем
- •1. Единая система конструкторской документации Основные сведения
- •Единая система конструкторской документации
- •Система обозначений стандартов
- •2. Условные графические изображения и буквенно-цифровые обозначения элементов электрических схем Основные сведения
- •3. Виды и правила чтения электрических схем
- •§ 1.3. Типовые узлы и схемы управления электроприводами
- •1. Управление электроприводами
- •Виды управления электроприводами
- •2. Типовые узлы схем автоматического управления электродвигателями
- •Почного поста, состоящего из кнопок «Пуск» и «Стоп». Эта схема применяется для управ- ления наиболее простых судовых электроприводов – насосов, вентиляторов, шлюпочных и траповых лебедок и т.П.
- •Подготовка схемы к работе
- •Остановка
- •Причины и последствия снижения напряжения
- •Схемы защит по снижению напряжения
- •3. Типовые схемы автоматического управления электродвигателями Автоматизация пуска двигателей постоянного и переменного тока Основные сведения
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Подготовка схемы к работе
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы
- •Подготовка схемы к работе
- •Подготовка схемы к работе
- •Остановка
- •4. Типовые комплектные устройства управления судовыми электроприво-
- •Основные сведения
- •Пусковые реостаты
- •Подготовка схемы к работе
- •Защиты Защита от токов короткого замыкания
- •Устройство пускового реостата типа рзп
- •Пускорегулировочные реостаты
- •Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы Пуск
- •Остановка
- •§ 1.4. Техническая эксплуатация судового электрооборудования
3. Виды и правила чтения электрических схем
Классификация и обозначение схем
Классификацию и обозначение схем устанавливает стандарт ГОСТ 2.701 – 74. «ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».
Ниже изложены основные положения этого стандарта.
1. в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия, виды схем имеют такие наименования и буквенные коды:
электрические – Э;
гидравлические – Г;
пневматические – П;
газовые – ( кроме пневматических ) – Х;
кинематические – К;
вакуумные – В;
оптические – Л;
энергетические – Р;
комбинированные ( совмещенные ) – С;
2. в зависимости от основного назначения типы схем имеют такие наименования и
цифровые коды:
структурные – 1;
функциональные – 2;
принципиальные – 3;
соединений ( монтажные ) – 4;
подключений – 5;
общие – 6;
расположения – 7;
объединенные – 0.
Краткая характеристика типов схем
Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи.
Рис. 97. Структурная схема электропривода
На этих схемах прямоугольниками изображают основные функциональные части электропривода с указанием стрелками направления сигналов управления и обратных связей. Наименование элементов установки указывают внутри прямоугольников.
В качестве примера на рис. 97 приведена структурная схема автоматизированного электропривода постоянного тока, где AS – задающее устройство; AW – суммирующий элемент; U – управляемый преобразователь; М – электродвигатель; ПУ – передаточное устройство; ИО – исполнительный орган рабочей машины и BV – датчик обратной связи по скорости.
Эти схемы разрабатываются на начальном этапе проектирования электроприводов, а в условиях эксплуатации - для общего ознакомления с электроприводом.
В электротехнике структурная схема обозначается «Э1».
Функциональные схемы служат для разъяснения процессов, протекающих в от-
дельных функциональных цепях электропривода или в электроприводе в целом.
Отдельные элементы допускается изображать прямоугольниками. Все элементы должны иметь наименования, обозначения или тип и соединяться между собой функцио-
нальными связями или конкретными соединениями. Электрические соединения ( кабели, провода ) изображаются одинарными прямыми линиями, механические – пунктирными или сдвоенными параллельными линиями.
Рис. 98. Функциональная схема электропривода
На рис. 98 приведены следующие обозначения: СИФУ – система импульсно-фазово
го управления тиристорами преобразователя U; BR – тахогенератор; RP – задающий потен
циометр; А – усилитель; LM – обмотка возбуждения двигателя М.
Эти схемы используют для изучения принципов работы электроприводов, а так
же при их наладке, контроле и ремонте в процессе эксплуатации.
В электротехнике функциональная схема обозначается «Э2».
Принципиальная ( полная ) схема определяет полный состав элементов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы электропривода.
Рис. 99. Принципиальная электрическая схема электропривода
Сами элементы в схеме изображаются с помощью условных графических обозна
чений и располагают в порядке, облегчающем чтение схемы, без учета действительного размещения их в установке или изделии ( разнесенным способом ).
Каждому элементу на схеме присваивается буквенно-цифровое позиционное обо-
значение, составленное из буквенного обозначения и порядкового номера, например КМ2 ( контактор электромагнитный, второй номер ).
Поскольку элементы схемы обычно изображают разнесенным способом, напри-
мер, катушка контактора – в одном месте, а его контакты – в другом , необходимо, чтобы все его части ( катушки, главные и вспомогательные контакты ) имели одно и то же пози-
ционное обозначение, присвоенное данному элементу, а именно: если катушка контактора обозначена КМ2 ( КМ – общее обозначение катушек электромагнитных контакторов, 2 – порядковый номер контактора в схеме электропривода ), то контакты этого контактора обозначаются как КМ2.1, КМ2.2, КМ2.3 и т.д. ( т.е. 1-й, 2-й, 3-й и т.д. контакт в схеме электропривода ).
В принципиальных схемах коммутационные элементы показывают для электро-
приводов в отключенном состоянии:
контакты электромагнитных контакторов и реле – в положении, соответствую
щем обесточенному состоянию втягивающей катушки;
контакты аппаратов защиты – в положении, в котором они находятся до сра-
батывания защиты;
контакты контроллеров и командоаппаратов – в нулевом положении аппара-
тов и при отсутствии механического воздействия на них;
4. рубильники и автоматы – в отключенном состоянии.
В принципиальных схемах выделяют главные ( силовые ) цепи и цепи управле-
ния ( цепи слабого тока ).
К главным относят цепи, предназначенные для подачи электроэнергии к машине или другой части установки в целях преобразования одного вида энергии в другой или для
изменения ее параметров. Обычно к главным относят цепи обмоток якорей двигателей постоянного тока, обмоток статоров асинхронных двигателей и т.п. Токи в таких цепях составляют десятки и сотни ампер.
К цепям управления относят цепи управляющих, усиливающих и информацион-
ных устройств. Обычно к таким цепям относят цепи катушек контакторов и реле, сигналь-
ных лампочек и т.п. Токи в таких цепях составляют от десятых доли ампера до нескольких ампер.
В принципиальных схемах электроприводов постоянного тока главные цепи обы
чно вычерчивают в верхней части чертежа, цепи управления – ниже главной цепи.
В схемах электроприводов переменного тока цепи главные цепи изображают в левой части чертежа, цепи управления – в правой.
Цепи управления представляют собой параллельные развернутые ( обычно гори-
зонтальные ) линии с различными полюсами на концах при постоянном токе и с различны
ми фазами на концах при переменном токе.
Для большей наглядности главные цепи следует показывать жирными линиями, цепи управления – тонкими. Элементы, включенные в цепь, вычерчивают линиями той же толщины, что и цепь.
Допускается функциональные группы и части схемы выделять штрихпунктир-
ной линией.
Для упрощения схемы рекомендуется несколько линий связи сливать в общую ли
нию ( групповую ) с нумерацией каждой линии на обоих концах одинаковыми числами.
На схемах приводят текстовую информацию, содержащую различные пояснения ( например, наименования сигналов и функциональных групп, таблицы коммутации много
позиционных переключателей ).
Рис. 100. Развертка замыкания контактов командоаппарата
Если в качестве поста управления использован командоконтроллер, на схеме при
водят развертку с обозначением контактов и положений командоаппаратов ( рис. 100 ). На замыкание того или иного контакта в каком-либо положении ( 1-м, 2-м или 3-м ) указыва
ет жирная точка на вертикали, соответствующей данному положению. Например, на рис. 98 контакт К1 замкнут только в положении «0» ( в нулевом ), контакт К2 замкнут только в 1-м, 2-м и 3-м положениях в направлении «Подъем» и разомкнут во всех остальных и т.д.
Возможен следующий порядок чтения принципиальных схем электропривода:
1. дают краткую характеристику всех используемых в электроприводе электриче-
ских машин и аппаратов;
2. рассматривают главные цепи и цепи управления. По назначению включенных
в каждую цепь элементов определяют способы пуска, регулирования скорости и торможе-
ния, а также виды защиты элементов привода от аварийных режимов работы;
с помощью таблицы коммутации контактов поста управления выявляют обте-
камые током цепи, а следовательно, и режимы работы электропривода при различных по-
ложениях штурвала или рукоятки поста управления.
Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы электро
приводов, а также при их наладке, контроле и ремонте. Схемы служат основанием для разработки других конструкторских документов, например, схем соединений ( монтажных ) и чертежей. Для облегчения перехода от принципиальной схемы к схеме соединений обозначения всех элементов на обеих схемах должны строго соответствовать друг другу.
В электротехнике принципиальная схема обозначается «Э3».
Схема соединений ( монтажная ) показывает соединения внутри составных частей изделия ( шкафов управления, магнитных станций и т.п. ) и определяет провода, жгуты, трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присо
единения и ввода ( платы, зажимы, разъёмы и т.п. ).
Рис. 101. Схема соединений электропривода ( соответствует схеме на рис.
99 )
Схемами соединений пользуются при разработке других конструкторских документов, в первую очередь чертежей, определяющих прокладку и способы крепления проводов, жгутов, кабелей или трубопроводов в изделии, а также для выполнения присоединений. Схемы используются также при контроле, эксплуатации и ремонте изде-
лий в процессе эксплуатации.
В электротехнике схема соединений обозначается «Э4».
Схема подключений показывает внешние подключения составных частей элек-
тропривода с определением соединительных проводов и кабелей электропривода.
На схемах подключений панели, шкафы управления и др., вычерчивают в виде пустых прямоугольников или внешних очертаний, а их входные элементы, например, кабели и т.п., показывают условными графическими изображениями.
Схемами пользуются при разработке других конструкторских документов, а так-
же для выполнения подключений изделий и при их эксплуатации.
Рис. 102. Схема подключений электропривода ( соответствует схемам на рис. 99 и
101 )
В электротехнике схема подключений обозначается «Э5».
Общая схема
На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также соединяющие их провода, жгуты и кабели. Устройства и элементы изображают в виде прямоугольников, Допускается изображать элементы ( обмотки статора, резисторы,
диоды ) в виде условных графических обозначений или упрощенных внешних очертаний, а устройства ( усилители, генераторы и т.п. ) – в виде упрощенных внешних очертаний.
Схемами пользуются при выполнении монтажных, наладочных и ремонтных работ.
В электротехнике схема обозначается «Э6».
Схема расположения определяет относительное расположение составных ча-
стей изделия ( установки ), а при необходимости также жгутов, проводов, кабелей, трубо-
проводов и т.п.
Схемы расположения могут быть выполнены на разрезах конструкций, разрезах или планах помещений или в аксонометрии.
Схемами пользуются при разработке других конструкторских документов, а также при эксплуатации и ремонте изделия.
Схемами пользуются при разработке других конструкторских документов, а также при эксплуатации и ремонте изделия.
В электротехнике схема обозначается «Э7».
Объединенная схема – схема, когда на одном конструкторском документе вы-
полняют схемы двух или нескольких типов, выпущенных на одно изделие.
Схемами пользуются при разработке других конструкторских документов, а также при эксплуатации и ремонте изделия.
Наименование и код объединенной схемы определяется ее видом и объединенны-
ми типами схем, например, схема электрическая соединений и подключения – Э0, схема
гидравлическая структурная и принципиальная Г0, и т.д..
