Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

Логический элемент И с тремя входами действует подобно^ схеме стремя реле (рис. 12.21,6), Катушка -контактора К в релейной схеме получит питание лишь в случае одновременного замыкания контакторов реле РП1, РП2, и РПЗ, катушки которых могут получить питание при

замыкании контактов а, Ь, с. В схеме с логическим элементом катушки контактора получат питание также в случае замыкания контактов а, Ь, с, подающих сигнал на вход, при этом логический элемент И выполня­

выходе которого появляется при подаче сигнала на один из входов. А логический элемент И — тот, у которого сигнал на выходе появляет­ ся в случае, если поданы сигналы на все входы. На рис. 12.22 приведе­ ны условные обозначения, релейный эквивалент и функциональная формула основных логических элементов. Различные схемы автомати­

222

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОД НА СТРОИТЕЛЬСТВЕ

§ 13.1. Общие сведения

Э л е к т р о п р и в о д о м называют электромеханическое уст­ ройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машины или исполнительного механизма. Электрическая часть привода состоит из электродвигателя, преобразующего электрическую энергию в механическую, и электроаппаратуры, служащей для управ­ ления электродвигателем. Вращающий момент, создаваемый на валу электродвигателя, передается через него и рабочие органы машины на вал машины с помощью муфт сцепления, шестерен, редукторов, цепей, ремней, называемых передачей и представляющих собой механическую часть электропривода.

По структуре схемы передачи энергии от электросети к рабочим органам машин различают три основных типа электропривода: груп­ повой, одиночный и многодвигательный (рис. 13.1).

Г р у п п о в ы м называют электропривод, у которого от одного электродвигателя с помощью трансмиссии приводится в действие несколько (группа) рабочих машин (рис. 13.1, а). Этот тип привода в настоящее время почти не применяется ввиду присущих ему недо­

няется для приведения в действие электродвигателем одной какой-либо рабочей машины: конвейера (транспортера), насоса, компрессора и др. (рис. 13.1, б). При применении одиночного привода можно выбрать для рабочей машины электродвигатель, соответствующий требова­ ниям различных производственных процессов. В известных случаях необходимы электродвигатели со строго постоянной скоростью вра­ щения, в других — требуется автоматическое снижение скорости вра­ щения электродвигателя при увеличении нагрузки на валу рабочей машины (тяговые устройства, буровые установки). Некоторые уста­ новки не требуют регулирования скорости или изменения направления вращения (центробежные насосы, компрессоры), другие наоборот, нуждаются в этом (крановые установки).

В сложных машинах, при наличии в них большого числа рабочих органов, приведение всех рабочих органов от одного электродвига­ теля либо неосуществимо, либо связано с большими потерями энер­

рабочий орган машины приводится в действие самостоятельным элек­ тродвигателем.

224

Примером многодвигательного привода может служить экскаватор ЭКГ-4 (рис. 13.1, в), имеющий четыре электродвигателя: первый для подъема груза, второй — для напора на грунт, третий — для поворота и четвертый для передвижения. Имеются экскаваторы и с одиночным приводом, в которых все перечисленные операции производятся от од­ ного электродвигателя при помощи механических передач.

Многодвигательный привод позволяет выбрать электродвигатель для каждого рабочего органа машины с необходимыми механически­ ми характеристиками. При этом создаются наиболее благоприятные условия для автоматизации производственных процессов.

1

ЮЪ

12

J

а)

Платформа экскаватора ЗКГ-Ф

Рис. 13.1. Виды электроприводов:

о — групповой; б — одиночный; в — многодвигательный; / — электро­

ние скорости, изменение направления вращения (реверс), торможение и прочее —в известных условиях может быть полностью автоматизи­ ровано. Более часто применяется полуавтоматический привод, когда часть операций по управлению выполняется вручную, а часть автома­ тически. Применяется также полностью ручное управление электро­ приводом.

Электродвигатели характеризуются номинальными данными, к чис­ лу которых относятся следующие величины: номинальные мощность, напряжение, скорость вращения, коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и др. Номинальные данные приводятся в за­ водских щитках электрических машин и соответствуют номинальному режиму их работы.

машины заводом-изготовителем. При номинальном режиме обеспечи­

вается нормальная работа электродвигателя и допустимая температура

тах или киловаттах. Фактическая мощность, развиваемая электродви­ гателем в какой-либо момент времени, называется нагрузкой электро­ двигателя.

Шкала номинальных мощностей электродвигателей различного исполнения и назначения установлена Государственными общесоюзны­ ми стандартами (ГОСТ). В соответствии с ГОСТом, например, для трех­ фазных асинхронных электродвигателей общего применения защищен­ ного и закрытого обдуваемого исполнения серий А2 и А02, имеющих широкое распространение, предусмотрена следующая шкала номиналь­

электродвигатели общего применения переменного трехфазного тока —

220, 380, 500, 3000 и 6000 В, постоянного тока — ПО, 220 и 440 В.

Номинальный момент вращения Мн электродвигателя развивает­ ся на его валу при номинальной мощности и номинальной скорости вращения.

Н о м и н а л ь н ы м к о э ф ф и ц и е н т о м п о л е з н о г о д е й с т в и я электродвигателя называют отношение номинальной мощности на его валу к мощности, потребляемой из электрической сети при номинальном режиме. Мощность на валу электродвигателя Р всег­ да меньше мощности, потребляемой из сети Рэ, на величину потерь энер­ гии. Эти потери складываются из потерь энергии на нагревание про­ водников обмоток статора и ротора (потерь в меди), протекающих через них электрическим током; из потерь в стали, возникающих за счет перемагничивания и вихревых токов, а также из механических потерь на трение. Коэффициент полезного действия электродвигателя изме­ няется в зависимости от его нагрузки; от нуля при холостом ходе до максимального значения, обычно соответствующей ее номинальному значению. Все потери энергии в электродвигателе превращаются в тепло, нагревающее его.

По условиям нагрева электродвигателей различают три основных режима их работы: длительный, кратковременный и повторно-кратко­ временный.

Д л и т е л ь н ы м р е ж и м о м работы называют режим, при котором все части электродвигателя за время работы достигают уста­ новившейся температуры. В начале нагрева электродвигателя (после включения его в работу) лишь часть тепла, выделяющегося в нем за счет потерь электроэнергии, отдается в окружающую среду. Остальная часть аккумулируется (запасается) внутри электродвигателя и вызы­ вает повышение его температуры. С ростом температуры увеличи­ вается отдача тепла в окружающую среду. Увеличение температуры прекращается, когда достигнута установившаяся температура, а это наступает, когда все выделяющееся в двигателе тепло отдается окру­ жающей среде.

226

Примером длительного режима работы может служить режим ра­ боты электродвигателей центробежных насосов, вентиляторов, ком­

жим, при котором длительность рабочего периода недостаточна для того, чтобы температура электродвигателя достигла установившегося значения. Последующая затем остановка (пауза) электродвигателя на­

tp — продолжительность рабочего периода; tn — продолжительность паузы.

В СССР установлены следующие стандартные значения относитель­ ной продолжительности включения (ПВ): 15, 25, 40 и 60%, причем ПВ,

считается длительным.

Повторно-кратковременный режим работы весьма распространен для электропривода строительных машин, в таком режиме работают одноковшовые экскаваторы, различные краны, подъемники и другие машины.

На рис. 13.2 приведены графики работы электродвигателей в раз­ личных режимах.

Теряемая в электродвигателе энергия идет на нагрев его частей. С момента пуска электродвигателя температура нагрева постепенно по­