Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу icon

Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу



НазваЗадача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу
Дата конвертації30.12.2012
Розмір89.22 Kb.
ТипЗадача
джерело
1. /ЯмщиковЛЕК_ЭМС_2005/Лек12_САМ_ЭМС.doc
2. /ЯмщиковЛЕК_ЭМС_2005/Лек1_11+САМ_ЭМС.doc
3. /ЯмщиковЛЕК_ЭМС_2005/Содерж_ЭМС.doc
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу
2. электроприводы постоянного тока

4. ОСНОВЫ ВЫБОРА ЭЛЕКТРОПРИВОДА



В общей постановке эта задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них.

При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу. Под ред. Шинянского, стр.179; Подлипенский, стр.383] предлагается в каждом конкретном случае считать оптимальным тот электропривод, который в состоянии обеспечить наибольшую производительность или технико-экономический эффект.

Для нерегулируемого электропривода выбор типа двигателя по указанным критериям выполняют перебором, рассматривая пригодность применения следующих двигателей в приведённом ниже порядке.

  1. АД с короткозамкнутым (КЗ) ротором применяют при малых и средних мощностях.

  2. АД с фазным ротором применяют взамен АДКЗ, если последние не обеспечивают пусковой момент или имеют недопустимый бросок пускового тока.

  3. СД применяют при больших мощностях и необходимости иметь высокие энергетические показатели [Справочник по ЭП, стр.179].

  4. ДПТ допускается применять только в тех случаях, когда двигатели переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик механизмов либо не экономичны [Справочник по ЭП, стр.179; «Правила устройства электроустановок» ПУЭ – 76. Раздел V. Электросиловые установки. – М.: Атомиздат, 1977. – 49 с.].

  5. ШД применяют при цифровом управлении и малых мощностях.

Значительно сложнее выбрать тип регулируемого электропривода (РЭП). Здесь следует учитывать целый ряд факторов, наиболее существенными среди которых являются [Справочник по ЭП, стр.179; Подлипенский, с. 382]:

- тип питающей сети;

- требуемый характер изменения нагрузки;

- требуемая надёжность;

- условия работы (обычные, взрывоопасные, пожароопасные и т.п.);

- стоимость;

- КПД и коэффициент мощности.

Алгоритм выбора типа РЭП отсутствует. Могут быть указаны лишь некоторые преимущества и недостатки тех или иных типов РЭП.

РЭП постоянного тока имеет широкий диапазон, большой пусковой момент, освоен проектировщиками, производителями и эксплуатационниками. Недостатки такого типа РЭП: низкая надёжность из-за щёточно-коллекторного узла, относительно низкий коэффициент мощности, невозможность работы во взрыво- и пожароопасной средах, относительно высокая стоимость двигателя постоянного тока.

Асинхронные РЭП имеют, пожалуй только, такие недостатки, как низкие пусковые моменты и отсутствие ПЧН на очень большие мощности. К недостаткам можно отнести также определённую сложность алгоритмов управления, что может вызвать некоторые проблемы с их проектированием, настройкой и эксплуатацией.

Синхронные РЭП имеют абсолютно жёсткие МХ. В таких РЭП применяются, как правило, бесконтактные синхронные двигатели. Их недостатком является весьма высокая стоимость, обусловленная использованием постоянных магнитов. Однако ведущиеся работы позволят им в перспективе иметь улучшенные на порядок массо-габаритные характеристики при относительно приемлемой цене [Герман-Галкин, Моделирование полупроводниковых систем, 2001, стр. 277].

При малых скоростях рекомендуется использовать РЭП с моментными двигателями. Моментным двигателем называется электромеханический преобразователь, у которого на вход подается электрический сигнал постоянного или переменного тока, а выходом является электромагнитный момент; при этом в рабочем режиме ротор двигателя либо неподвижен, либо вращается с малой частотой. Это означает, что в рабочем режиме энергия, подводимая к двигателю из сети, почти полностью выделяется в виде тепла в обмотках двигателя. [Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока, с.5]

При малых скоростях и мощностях рекомендуется использовать синхронные редукторные двигатели.

После выбора типа РЭП и, следовательно, типа двигателя по роду тока производят выбор других характеристик двигателя РЭП:

- номинального напряжения;

- конструктивного исполнения;

- номинальной мощности.

Номинальное напряжение двигателя выбирается близким к номинальному напряжению питающей сети.

Выбор конструктивного исполнения двигателя. [Справочник по ЭП, стр.179]. Выбор конструктивного исполнения производится по:

  1. климатическому исполнению;

  2. по необходимой степени защиты персонала и машин;

  3. по способу монтажа;

  4. по составу среды с точки зрения её агрессивности, по наличию взрыво- и пожароопасных смесей и т.п.

Охарактеризуем перечисленные факторы конструктивного исполнения двигателей. Двигатели изготавливаются в следующих климатических исполнениях:

  1. для умеренного климата – У;

  2. для умеренного и холодного климата – УХЛ;

  3. для тропического климата – Т;

  4. для умеренно холодного морского климата – М;

  5. для умеренно холодного морского и тропического морского климата – ОМ.

Степень защиты двигателей обозначается символами IP xx, где х – цифра. IP – это сокращение слов International Protection [Михайлов О.П. Автоматический ЭП станков промышленных роботов, 1990, стр.289]. Первая цифра означает защиту персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания твёрдых тел. Первая цифра принимает значения 0…6. Цифра 0 соответствует отсутствию специальной защиты. Цифра 6 означает, что проникновение пыли предотвращено полностью. Вторая цифра принимает значения 0…8 и означает защиту от воды. Цифра 0 означает, что специальная защита от воды отсутствует, а цифра 8, что возможна работа двигателя при длительном погружении его в воду.

Способ монтажа обозначается символами IM xxxx, где х – цифра. IM – это сокращение слов International Mounting [Михайлов О.П., 1990, стр.288].

Исполнение с учётом коррозионной, взрыво- и пожарной безопасности следует рассмотреть самостоятельно.

Выбор номинальной мощности двигателя. Выбор номинальной мощности двигателя начинают с определения требуемого закона движения нагрузки.

Для простоты и определённости будем полагать, что нагрузка совершает вращательное движение. Тогда можно считать, что известен закон движения

(1)

где – угловая скорость вращения нагрузки.

По известной величине можно определить требуемый момент , приводящий в движение нагрузку со скоростью , по формуле, составленной по второму закону Ньютона и имеющей следующий вид:

(2)

где – статический требуемый момент, определяемый силами трения и совершаемой полезной работой.

Существует большое разнообразие законов (1) и (2), что определяет и большое число конкретных методик. Рассмотрим три из них.

Первая методика. Полагаем, что

1) = const; (3)

2) МПУ отсутствует, т.е. кинематическая схема механической части ЭП имеет вид, представленный на рисунке 1.



Рисунок 1 – Кинематическая схема механической части ЭП


В силу (3) получим . Тогда требуемая мощность

(4)

Равенства (3) и (4) определяют требования к двигателю по скорости и мощности. Допустимым будет любой двигатель, для которого

(5)

(6)

Если выбрать , то двигатель будет недоиспользован, т.е. будут иметь место излишние капитальные затраты. Если , то двигатель (при малом отличии и ) будет при вращении перегреваться, а при большом отличии, когда будет превышена его перегрузочная способность, кроме перегрева, не сможет совершать вращение в требуемом положительном направлении.

Вторая методика. Применяется для следящих ЭП в тех случаях, когда интенсивно изменяется, т.е. динамический момент принимает достаточно большие значения.

Будем полагать, что

  1. кинематическая схема имеет вид, представленный на рисунке 1;

2) в качестве двигателя используется двигатель постоянного тока.

В этом случае действуют следующим образом.

Вначале строят требуемую нагрузочную диаграмму в координатах . Её характерный вид изображён на рисунке 2.



Рисунок 2 – Нагрузочная диаграмма двигателя


Зона нечувствительности нагрузочной диаграммы обусловлена сухим трением. Смещение этой диаграммы вдоль оси (на данном рисунке вправо) обусловлено наличием постоянного активного момента.

Далее выбирают некоторую марку двигателя и на этой же координатной плоскости, только в координатах , строят его допустимую область нагрузок. Построение области ведётся, исходя из следующих соображений:

(7)

(8)

где – перегрузочная способность.

Пренебрежём влиянием . Тогда

, (9)

(10)

Из (9) и (10) следует

. (11)

Из (7) и (11) получим после преобразований

(12)

Откуда следует

(13)

Итак, неравенства (8) и (13) задают допустимую область нагрузок. Неравенствам (13) соответствует область между прямыми 1 и 2. Неравенству (8) – область между прямыми 3 и 4 (см. рисунок 2). Здесь

.

Далее делают вывод о возможности использования рассматриваемой марки двигателя по следующему критерию. Если требуемая нагрузочная диаграмма полностью лежит между прямыми 1 – 4, то такой двигатель можно использовать, иначе – нет.

С целью снижения времени перебора марок двигателей предварительно определяют Тогда перебору подлежат только те марки двигателей, для которых, как это можно показать, справедливо

. (14)

Методика усложняется, но не принципиально, если учесть МПУ, например, в виде редуктора. Кроме того, следует оценить тепловые потери, в особенности, если большая часть работы ведётся при .

Для следящих электроприводов выбор двигателя производится и по другим методикам. Их суть и сферы применения следует изучить самостоятельно [Волков, с.290 – 295].

Третья методика заключается в сведении нагрузочной диаграммы (если это возможно) к так называемому номинальному режиму работы двигателя.

Под номинальным режимом работы электромашины понимается режим, для которого она предназначена предприятием-изготовителем [ГОСТ 17154–71].

Согласно ГОСТ 183–74 установлено 8 номинальных режимов работы электромашин, которые обозначаются S1, …, S8. [Справочник по ЭП, стр. 186; либо Волков, Миловзоров].

Режим S1 – это режим продолжительной нагрузки (работа при постоянной нагрузке). В этом режиме момент сопротивления , мощность тепловых потерь (см. рисунок 3, а, б). Температура двигателя в этом режиме не меняется (см. рисунок 3, в).



Рисунок 3 – Временные диаграммы, поясняющие режим S1 работы

двигателя:

– температура окружающей среды


Режим S2 – это режим кратковременной нагрузки. В этом режиме величины и изменяются согласно рисунку 4.


Рисунок 4 – Временные диаграммы, поясняющие режим S2:

Т = 10, 30, 60, 90 мин.


Режим S3 – это режим повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме величины и изменяются согласно рисунку 5.




Рисунок 5 – Временные диаграммы, поясняющие режим S3


Здесь – длительность работы двигателя; – длительность отключения двигателя; Тц – длительность цикла. Отношение ПВ величин и Тц , выраженное в %, нормировано и задается рядом следующих значений: 15, 25, 40, 60 %. Величина ТЦ = 10 мин, если нет других указаний.

Для остальных режимов дадим только их названия:

S4 – режим повторно-кратковременной нагрузки (ПКН), включая пуск;

S5 – режим ПКН, включая электрическое торможение;

S6 – режим продолжительной работы при переменной нагрузке;

S7 – режим продолжительной нагрузки, включая электрическое торможение;

S8 – режим работы при периодическом изменении частоты вращения и нагрузки.

Режимы S4 – S8 изучаются самостоятельно.



Схожі:

Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconАнализ результатов гиа 2012 по литературе и рекомендации по подготовке к государственной итоговой аттестации 2013 год
Методический анализ результатов гиа – 2012 по литературе и рекомендации по подготовке к государственной итоговой аттестации 2013...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconЧрезвычайные ситуации и порядок действий при них
Цели и задачи: Ознакомить учащихся с чрезвычайными ситуациями и порядком действия при них, обобщить знания о стихийных бедствиях...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconЗадача Для того, щоб прикрасити школу потрібно 700 сніжинок. З них 455 сніжинок вже виготовили 6-класники І 7-класники По скільки сніжинок має вирізати кожен учень-п’ятикласник, якщо в 5-х класах 49 учнів?
Задача. Населення Полтави 318000 чоловік; площа міста 103 км ². Яка густина проживання
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconНаправление: Человек и природа изучение солнечной активности по изменению числа вольфа
Солнечная поверхность живет весьма сложной жизнью. Там постоянно рождаются и исчезают аномальные зоны, вызывающие колебания солнечного...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconНаправление: Человек и природа изучение солнечной активности по изменению числа вольфа
Солнечная поверхность живет весьма сложной жизнью. Там постоянно рождаются и исчезают аномальные зоны, вызывающие колебания солнечного...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconСхема анализа классного часа, внеклассного мероприятия общие сведения
Вид деятельности; входит ли она в систему или является эпизодическим мероприятием
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconУрок По теме: «Составление плана изготовления плечевого изделия» Разработал учитель- методист: высшей категории
Развивать аналитические способности учащихся при выборе способов обработки своего изделия
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconУрок по русской литературе Разработка учителя литературы сш№56 г. Харькова Фурсы Г. П
Родине, гордость за ее героев, стремление походить на них, формировать активную жизненную позицию
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconПрограмма вступительного испытания по литературе 2012 год Требования к сдаче вступительного испытания по литературе
Вступительное испытание по литературе – это проверка знаний по истории и теории литературы, полученных в средней школе. Программа...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconДанный материал взят на сайте
Как и всегда, вокруг широко распространенного продукта возникают различные мифы. Поэтому для управленцев и it-специалистов при решении...
Задача является трудноразрешимой. В литературе предлагаются лишь весьма общие рекомендации. Остановимся на них. При выборе электропривода [Справочник по автоматическому приводу iconТестовые задания по дисциплине «гражданское право и гражданский процесс» по разделу 1 «общие положения гражданского права» для студентов специальности 031001 «Правоохранительная деятельность»
Методические рекомендации и задания по выполнению проверочной работы по дисциплине
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©lib.znaimo.com.ua 2000-2014
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи