Электропривод, аппаратура управления и защиты. Основные понятия и определения. Классификация электроприводов

МОДУЛЬ  №  10.Электропривод,   аппаратура управления и защиты. 

10.1. Основные понятия и определения. Классификация электроприводов.

Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и исполнительных механизмов. Электрическая часть электропривода состоит из электродвигателя, преобразующего электрическую энергию в механическую, и электроаппаратуры, служащей для управления  работой электродвигателя.

По структуре схемы передачи энергии от электросети к рабочим органам машин различают три основных вида электропривода: групповой, одиночный  и многодвигательный.

В групповом приводе один электродвигатель приводит в движение с помощью разветвленной передачи (трансмиссии) группу механизмов или группу рабочих органов одного механизма. Схема такого привода сложная, громоздкая, а сам привод неэкономичный. В настоящее время практически не применяется.

Привод, в котором электродвигатель приводит в движение только один рабочий орган, получил название одиночного.  

Одиночный  электропривод существенно упрощает схему механизма, повышает экономичность и позволяет в ряде случаев встраивать двигатель в механизм, что уменьшает его металлоемкость (электродрель, электроточило и т.д.).  Является наиболее распространенным.

Многодвигательным  называют привод, в котором рабочие органы одного механизма приводятся в движение несколькими электродвигателями. Он может состоять из нескольких одиночных электроприводов, участвующих в общем технологическом процессе и установленных на одном производственном комплекте.

Основная функция электропривода – приводить в движение рабочий механизм и изменять его режим работы в соответствии с требованиями технологического процесса. Для выполнения этой функции электропривода должно быть выдержано определенное соответствие между механическими свойствами электродвигателя и рабочего механизма.

По степени автоматизации привод можно разделить: на автоматизированный, полуавтоматизированный  и  ручной.

Электродвигатели характеризуются номинальными данными, к числу которых относятся: мощность, напряжение, скорость вращения, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности.

10.2. Режимы работы и выбор электродвигателя.

По характеру изменения нагрузки рабочего механизма, по условию нагрева электродвигателей различают следующие режимы работы электродвигателей: 1) длительный;  2) кратковременный; 3) повторно-кратковременный. 

Длительный режим  характеризуется такой продолжительностью работы, при которой температура двигателя  достигает своего установившегося значения. В таком режиме работают приводы вентиляторов, насосов, преобразовательных установок.

Повторно-кратковременный режим характеризуется  чередованием времени работы и нерабочих пауз. Причем за время рабочего периода  температура нагрева двигателя не успевает достигнуть установившегося значения, а за время паузы двигатель не успевает полностью охладиться до температуры окружающей среды. В таком режиме работают электроприводы подъемных кранов, лебедок, лифтов и т.п.

Кратковременный  режим  характеризуется ограниченным временем работы в течении которого двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а  пауза столь длительна, что температура снижается до температуры окружающей среды. Такой режим характерен для привода шлюзов, вспомогательных механизмов электромеханических установок, зажимов колонн металлорежущих станков и др. 

Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы, является ответственным моментом надежной работы электропривода. При выборе электродвигателя необходимо установить:

1.  Мощность электродвигателя, которая определяет его размеры;

2.  Род тока;

3.  Напряжение питающей сети;

4.  Конструктивное исполнение двигателя с точки зрения его защиты от воздействия окружающей среды;

5.  Способ соединения двигателя с рабочей машиной.

Выбор мощности электродвигателя должен производится прежде всего из условий его нагревания.

Выбор тока электродвигателя для большей части современных производственных механизмов определяется трехфазным переменным током, т.к. он наиболее просто генерируется, распределяется, преобразовывается с помощью трансформаторов.

Напряжение приводного двигателя выбирается в соответствии с напряжением действующей электрической  сети.

Выбор конструктивного исполнения электродвигателя производится на основании учета условий окружающей среды с целью защиты его от воздействия пыли, влаги, газов, едких паров, высокой температуры и т.д., а также от искрообразования на щетках и кольцах электродвигателя. По роду  защиты от действия окружающей среды электродвигатели делятся на открытые, защищенные, закрытые и взрывозащищенные.

·  Открытые все вращающиеся и токоведущие части не имеют специальных