Файл: Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

гудит, поэтому его нужно сразу отключить. Если обрыв фазы произошел во время вращения, то двигатель сни­ жает обороты (иногда может остановиться при большой нагрузке) и его нужно сразу отключить.

 

Э л е к т р о м а ш и н н ы й

у с и л и т е л ь (ЭМУ ) —

специальная

машина (генератор) постоянного тока, по­

зволяющая

 

многократ­

 

но

(в 500—10 000 раз)

 

усиливать

 

мощность

 

сигнала,

поступающего

 

в обмотку

управления

 

ОУ

(рис. 36). ЭМУ

от­

 

личается

наличием ко-

 

роткозамкнутой

пары

 

щеток.

 

Обмотка

воз­

 

буждения машины сос­

 

тоит

из

 

нескольких1

 

независимых

обмоток

 

управления

 

ОУ с не­

 

большим

числом

вит­

 

ков, намного меньшим,

 

чем число витков в об­

 

мотке

возбуждения ге­

 

нератора

с

параллель­

 

ным

 

возбуждением.

 

Благодаря

 

этому

ин­

 

дуктивность

обмотки

 

управления

 

невелика,

 

поэтому процессы воз­

Рис. 36. Схема электромашинного усили­

буждения машины про­

теля

 

текают быстрее. Это преимущество ЭМУ наряду с его большой усилительной возможностью, которая объясня­ ется двумя ступенями усиления. Нужно отметить, что обычный генератор постоянного тока с параллельным

возбуждением также

является усилителем, только его ко­

эффициент усиления

находится в пределах

50—100. Это

значит, что мощность, снимаемая со щеток

генератора,

в 50—100 раз больше, чем мощность, подаваемая

в об­

мотку возбуждения. Рассмотрим принцип работы

ЭМУ.

При прохождении тока через обмотку управления ОУ создается магнитный поток Фв , направленный по оси об-

На рисунке изображена только одна обмотка управления.

105


мотки ОУ. При вращении якоря

машины по

часовой

стрелке индуктируется э. д. с.

в проводниках

якоря, в

верхних проводах э.д.с. направлена

от нас

(крестики),

в нижних — к нам (точки). Под

действием

э.д. с. в этих

же проводниках протекает ток, замыкающийся через короткозамкнутые щетки. Это первая ступень усиления.

В результате протекания тока создается магнитный поток Фп , поперечный потоку Ф в . Этот поток индуктирует в проводах якоря э.д. с , направление которой представ­ лено крестиками и точками рядом с проводниками. Эта э. д. с. является второй ступенью усиления и снимается щетками и через проводники выводится на клеммники ЭМУ, где обозначены зажимы якоря. Эти якорные за­ жимы соединяются с якорем электродвигателя переме­ щения электродов. В ЭМУ имеется компенсационная об­ мотка КО, служащая для компенсации вредного потока реакции якоря Ф р . Компенсационная обмотка включает­ ся так, чтобы ее поток был направлен встречно Ф Р . В схемах автоматики одна из обмоток управления ис­ пользуется как обмотка обратной связи.

При эксплуатации ЭМУ нужно следить за своевре­ менной заменой щеток на коллекторе и подшипников, так как ЭМУ — машина с большим числом оборотов. Мощ­ ность ЭМУ, применяемых на электропечах, 2,5; 5; 11 кет. ЭМУ приводится во вращение трехфазным асинхронным короткозамкнутым двигателем.

М а г н и т н ы й у с и л и т е л ь . Принцип действия магнитного усилителя иллюстрируется рис. 37. Два сер­ дечника набраны из листовой электротехнической стали. На сердечниках располагаются обмотка управления ОУ с большим числом витков, питаемая обычно постоянным током, и рабочие обмотки ОР\ и ОРг, включаемые в цепь переменного тока с нагрузкой Zn. Рабочие обмотки вклю­ чаются между собой так, чтобы создаваемые ими магнит­ ные потоки были направлены противоположно по отноше­ нию к управляющей обмотке, тогда в управляющей об­

мотке не

будет наводиться

переменная

э. д. с. Пока

по

обмотке

управления ток не

проходит,

индуктивное

со­

противление рабочих обмоток велико и ток нагрузки не­

велик. При

протекании

тока

по управляющей

обмотке

сердечник

подмагничивается

пропорционально

величине

управляющего тока, и

поэтому

увеличивается

ток на­

грузки. Обычно управляющая

обмотка имеет

большое

106


число витков, поэтому при очень небольшом токе управ­ ления можно получить значительное подмагничивание сердечника и соответственно изменить мощность на­ грузки.

Таким образом, в магнитном усилителе управляют- с помощью небольшой мощности в обмотке управления значительной мощностью в нагрузке.

Рис. 37. Схема магнитного усилителя

Коэффициент усиления по мощности определяется как отношение полезной мощности нагрузки к мощности в цепи управления.

Преимуществом магнитных усилителей является от­ сутствие вращающихся и подвижных частей. Магнитные

усилители применяются в установках

автоматического

регулирования

перемещением

электродов электропечей,

а также в других устройствах.

 

 

§ 8. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Невозможно

представить

работу

электроустановки

без измерения

электрических

величин.

Измерения этих

величин дают возможность контролировать правильность эксплуатации электроустановки, защищать от ненор­ мальных режимов и возможных повреждений, оценивать результаты эксплуатации электроустановки и совершен­ ствовать эту эксплуатацию. Измеряют электрические ве­ личины электроизмерительными приборами, которые

107

Условные обозначения систем электроизмерительных

Название системы приборов

Разновидность системы

Условное

обозначение

Магнитоэлектрическая

Прибор

с

ПОДВИЖНОЙ

D

 

 

рамкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То

же

Прибор с двумя

подвиж­

Q

 

 

ными

рамками

(лого-

 

 

метр)

 

 

 

»

»

Прибор

с

подвижным

 

 

 

магнитом

 

 

 

Электромагнитная

t

 

Электродинамическая

 

Ферродин амическ ая

Индукционная

Тепловая

приборов и их применение

Измеряет величины

Р о д тока

Напряжение Постоянный или ток

Т а б л и ц а 3

Примечание

На основе преобразова­ ния напряжения или то­ ка могут б ы т ь измерены другие неэлектрпческне величины

Напряжение

или

ток

Постоянный

и

пере-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

менный

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение

или

ток.

Постоянный

и

пере-

Приборы

электродинами­

Мощность,

электро­

менный

 

 

ческой

(ферродинамиче-

 

 

ской)

системы,

измеря­

энергию

постоянного

 

 

 

ющие мощность постоян­

тока

 

 

 

 

 

 

ного и однофазного пере­

 

 

 

 

 

 

 

менного

токов,

имеют

 

 

 

 

Переменный

 

 

2 клеммы

напряжения

и

Электроэнергию

пере­

 

 

2 клеммы

тока.

Эти

же

менного

тока

 

 

 

 

 

приборы (ваттметры)

для

 

 

 

 

 

 

 

измерения

активной мощ­

Для измерения

не­

»

 

 

ности

трехфазного

тока

 

 

имеют

3

клеммы

напря­

больших

токов

при

 

 

 

жения

и 4 клеммы

тока

частоте

больше

про­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мышленной

делят на приборы показывающие (все приборы со стрел­ ками, счетчики) и приборы сравнения (мосты, компенса­ ционные приборы). По принципу действия, по способу преобразования подводимой к прибору электрической энергии в механическую силу перемещения указываю­ щей части прибора производится разделение измеритель­ ных приборов на системы. В табл. 3 приведены условные обозначения и применение электроизмерительных прибо­ ров, устанавливаемых на подстанциях и пультах управ­ ления электропечей. Условное обозначение системы при­ бора обычно размещается на приборе слева ниже шкалы.

На каждом измерительном приборе, кроме условного обозначения системы, обозначается назначение прибора: А — амперметр, V — вольтметр, W — ваттметр, Нг — ча­ стотомер, ф — фазометр и т. д. Кроме этого, имеется еще ряд обозначений:

J_ вертикальная установка прибора; •—•— горизонтальная установка;

-^60°—установка прибора под углом 60° к горизон­

тальной

плоскости;

1,5 кв—изоляция

прибора испытана напряжением

1,5 кв по отношению к корпусу;

109

108


~— прибор проверен для работы па неременном токе;

прибор проверен для работы на постоянном токе;

~ — п р о в е р е н на постоянном и переменном токах;

Оили 1,5—класс точности прибора 1,5;

— защита от внешних магнитных полей.

Важным показателем работы измерительного прибо­ ра является точность измерений, т. е. отсутствие погреш­ ностей или весьма небольшие погрешности при измере­ ниях. По ГОСТ 1845—59 электроизмерительные приборы делятся на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,5; 4,0.

Оценку погрешности измерений по этому классу точ­ ности нужно понимать так. Допустим, класс точности прибора — амперметра записали 4,0. Прибор имеет шка­ лу 0—100 а. Этот класс свидетельствует о том, что для прибора допустимо иметь погрешность ± 4 % при изме­ рении максимальной величины. Следовательно, при из­ мерении тока 100 а действительный ток может находить­ ся в пределах 96—104 а, т. е. абсолютная погрешность прибора составляет ± 4 а. Этой абсолютной погрешности свойственно сохраняться при измерении и небольших то­ ков. Если этим же прибором измерить ток 25 а, при со­ храняющейся абсолютной погрешности ± 4 а, то относи­ тельная погрешность измерения увеличится в 4 раза и составит 16%.

Относительная погрешность

измерения

увеличивает­

ся во столько раз, во сколько

уменьшается

измеряемая

величина по отношению к номинальному значению ее на приборе. Для повышения точности измерения нужно при­ менять приборы с такой шкалой, чтобы их номинальные значения находились вблизи значений измеряемых ве­ личин.

И з м е р е н и е т о к а производится с помощью ампер­ метров, включаемых последовательно с нагрузкой. Наи­ более чувствительные приборы магнитноэлектрической системы, но они намного дороже электромагнитных. Ес­ ли необходимо измерить очень большие величины посто­ янных токов, применяют амперметры с шунтами, явля­ ющимися составной частью прибора. Сопротивление шунта во много раз меньше, чем амперметра, поэтому че­ рез шунт проходит ток, больший, чем через прибор, во

ПО