Порядок выполнения работы:

1. Выполнить задание практической работы.

2. Составить отчет.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Ход работы:

Изучить теоретические сведения по практической работе.

Выполнить схему по заданным исходным данным, приведенным в таблице 13. Номер варианта задания определяется по списку в журнале группы.

Задание.

Таблица 13 – Исходные данные к практической работе №3

Вариант	Схема
1,9,17,25	Нереверсивная схема включения АД с КЗ-ротором с защитой от перегрузок и коротких замыканий
2,10,18,26	Схема управления АД с КЗ-ротором с динамическим торможением в функции скорости
3,11,19,27	Реверсивная схема включения АД с КЗ-ротором с защитой от перегрузок и коротких замыканий
4,12,20,28	Схема управления АД с КЗ-ротором с динамическим торможением в функции времени
5,13,21,29	Схема управления АД с КЗ-ротором с торможением противовключением
6,14,22,30	Схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором
7,15,23,31	Схема управления асинхронным двигателем с фазным ротором в функции тока
8,16,24,32	Схема управления пуском и динамическим торможением АД с КЗ-ротором

Контрольные вопросы:

1. Какие виды защит электродвигателей относятся к специальным?

2. Является ли контактор защитным аппаратом?

3. Какими преимуществами недостатками обладают плавкие предохранители в сравнении с автоматическими выключателями?

4. Почему ДПТ нужно защищать от перенапряжений?

5. Зачем в схемах включения двигателей могут применятся реле времени?

6. Каким образом обеспечивается электрическая блокировка в реверсивной схеме включения АД?

Практическая работа №4

Тема: «Выбор электродвигателя приводного механизма».

Цель: Сформировать умение выбирать тип электродвигателя для электропривода конкретного вида электрического и электромеханического оборудования.

По окончании выполнения практической работы студент должен

знать:

• классификацию электрических двигателей;

• назначение и область применения, режимы работы основных видов электрического и электромеханического оборудования;

• способы регулирования электропривода;

уметь:

• выбирать электрический двигатель для конкретного электропривода.

Основные теоретические положения:

Общие требования, которые предъявляются к электроприводам всех механизмов:

1) обеспечение заданного технологического процесса и требуемой производительности, надежности работы установки;

2) организация простого управления;

3) улучшение экономических показателей – снижение стоимости, уменьшение массогабаритных показателей, снижение потребления электроэнергии;

4) выполнение экологических требований – снижение уровня шума, ограничение вредного влияния электропривода на питающую сеть, уменьшение действия помех для работы других электропотребителей;

5) обеспечение конструктивного исполнения электрооборудования по способу монтажа, по способу защиты от воздействия климатических факторов и состояния окружающей среды и др.

Чтобы выполнить перечисленные требования, необходимо последовательно решить следующие вопросы:

1) изучить особенности работы исполнительного механизма, построить нагрузочную диаграмму движения его рабочего органа;

2) выбрать тип электропривода – регулируемый или нерегулируемый, редукторный или безредукторный и т. д.;

3) выбрать род тока и тип приводного электродвигателя;

4) произвести расчет мощности и выбрать электродвигатель;

5) построить нагрузочную диаграмму электропривода и проверить выбранный электродвигатель на нагрев, перегрузочную способность и по условиям пуска;

6) разработать систему управления электропривода и выбрать недостающие элементы силового, информационного и управляющего каналов;

7) разработать схемы электропривода и разместить электрооборудование на технологической установке.

Мощность электродвигателя выбирается, исходя из необходимости выполнения заданной работы электропривода, при соблюдении нормального теплового режима и допустимой перегрузочной способности двигателя.

При завышенной мощности:

1) возрастают габариты двигателя и стоимость электропривода;

2) ухудшаются технико-экономические показатели привода – коэффициент мощности и КПД.

При заниженной мощности:

1) перегрев обмоток двигателя, что способствует преждевременному выходу из строя двигателя;

2) нарушение заданного цикла работы и снижение производительности.

Значение номинального момента двигателя, при котором он может работать длительное время, определяется условиями допустимого нагревания, что в свою очередь, определяется нагревостойкостью применяемых изоляционных материалов.

Ниже приведены шесть классов нагревостойкости изоляции двигателей:

1) А<105⁰С – пропитанные электроизоляционной жидкостью волокнистые материалы (хлопок, бумага, шелк);

2) Е<120⁰С – синтетические органические пленки;

3) В<130⁰С – асбест, слюда, стекловолокно, пропитанные органическими веществами;

4) F<155⁰С – асбест, слюда, стекловолокно, пропитанные синтетическими веществами;

5) Н<180⁰С – асбест, слюда, стекловолокно, пропитанные кремнеорганическими веществами;

6) С>180⁰С – слюда, керамика, стекло без пропитки или пропитанные неорганическими веществами.

По характеру нагрузки рассматривают три классических режима работы:

1. Длительный режим S1 при неизменной нагрузке характеризуется тем, что превышение температуры двигателя успевает достигнуть установившегося значения. Время работы в таком режиме t>>10 мин – от нескольких часов до нескольких суток.

2. Кратковременный режим S2 характеризуется тем, что двигатель работает ограниченное время tк, в течение которого температура не успевает достигнуть τуст. После этого двигатель отключается на время паузы, в течение которой он не успевает охладиться до температуры окружающей среды.

3. Повторно-кратковременный режим S3 характеризуется чередующимися периодами нагрузки и пауз. Этот режим характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ).

Кроме основных трех режимов существуют пять дополнительных.

Режимы S4, S5 являются разновидностью режима S3 и характеризуется частыми пусками и торможениями, влияющими на нагрев двигателя. В режиме S5 торможение производится самим двигателем, а в S4 с помощью механического тормоза или трения.

Режимы S6-S8 называются перемежающимися режимами, в этих режимах не происходит отключения двигателя от сети, а происходит изменение параметров.

S6 – режим, в котором периоды неизменной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами холостого хода работающего двигателя.

S7 – режим, цикл работы которого состоит из рабочего участка с неизменной нагрузкой и реверса.

S8 – режим, характеризующийся работой на двух и большем числе уровней скорости за цикл.

Если график статического момента неизвестен, то используют эмпирические формулы:

Для насоса:

где V – производительность насоса, м³/с;

γ – плотность жидкости, Н/м³;

Н – расчетная высота подачи;

η_нас – КПД насоса;

η_пер – КПД передачи.

Для вентилятора:

Для механизмов передвижения:

Область применения электрических двигателей в электроприводах приведена в таблице 14.