ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 2683
Скачиваний: 10
66
Для
механизмов
,
приведенных
в
данном
пособии
,
таким
отрезком
является
цикл
работы
,
когда
механизм
возвращается
в
исходное
положение
.
Для
расчета
энергетических
показателей
в
данном
проекте
могут
быть
ис
-
пользованы
результаты
расчета
переходных
процессов
на
ЭВМ
в
тех
программах
,
где
выводятся
значения
механической
А
,
активной
Р
и
реактивной
Q
энергий
(
см
.
приложение
И
).
Механическая
энергия
за
время
переходного
процесса
определяется
по
соот
-
ношению
.
i
∆
t
2i
ω
pi
M
t
0
n
1
i
M(t)
ω
(t)
ω
(
A
⋅
⋅
∫
∑
=
≅
=
(18.31)
Активная
энергия
из
сети
.
∆
t
i
)
(Icos
i
U
3
n
0
i
(t)dt
t
0
)
(Icos
U(t)
3
P
⋅
⋅
⋅
∑
=
≅
∫
⋅
⋅
=
ϕ
ϕ
(18.32)
Реактивная
энергия
из
сети
∆
t.
i
)
(Isin
i
U
3
n
0
i
(t)dt
t
0
)
(Isin
U(t)
3
Q
⋅
⋅
⋅
∑
=
≅
∫
⋅
⋅
=
ϕ
ϕ
(18.33)
Энергия
за
время
цикла
складывается
из
суммы
энергий
за
время
переходных
процессов
(2
пуска
и
2
торможения
)
и
за
время
работы
в
установившихся
режи
-
мах
.
Значения
КПД
и
cos
ϕ
в
установившемся
режиме
можно
получить
непосред
-
ственно
(
там
,
где
эти
показатели
рассчитываются
по
программе
)
или
расчётом
по
координатам
и
параметрам
установившихся
режимов
.
Механическая
энергия
за
цикл
.
А
А
A
m
.
уст
2
1
m
к
4
1
к
ц
∑
+
∑
=
=
=
(18.34)
Активная
энергия
из
сети
за
цикл
.
m
.
уст
P
2
1
m
к
P
4
1
к
ц
P
∑
=
+
∑
=
=
(18.35)
Реактивная
энергия
за
цикл
.
уст
.m
Q
2
1
m
к
Q
4
1
к
ц
Q
∑
=
+
∑
=
=
(18.36)
Цикловые
значения
КПД
и
cos
ϕ
определяются
по
формулам
:
;
ц
Р
ц
А
ц
=
η
(18.37)
.
ц
2
Q
ц
2
Р
ц
Р
ц
)
(cos
+
=
ϕ
(18.38)
67
19.
ПРОВЕРКА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА
НА
ЗАДАННУЮ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
,
ПО
НАГРЕВУ
И
ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ
СПОСОБНОСТИ
ДВИГАТЕЛЯ
И
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Указанные
проверки
предварительно
выбранного
электропривода
выполняют
после
расчета
переходных
процессов
и
построения
нагрузочных
диаграмм
.
Проверка
на
заданную
производительность
состоит
в
сравнении
рассчитан
-
ного
времени
работы
электропривода
с
заданным
временем
.
Проверку
выбранного
двигателя
по
нагреву
следует
выполнять
,
как
правило
,
методом
эквивалентного
тока
:
,
доп
I
i
t
i
n
1
i
i
t
i
2
I
n
1
i
э
I
≤
∆
⋅
β
∑
=
∆
⋅
∑
=
=
(19.1)
где
I
i
–
среднеквадратичное
значение
тока
на
i-
м
участке
;
∆
t
i
–
длительность
i-
го
участка
работы
;
β
i
–
коэффициент
ухудшения
теплоотдачи
двигателя
;
I
доп
–
допустимый
по
нагреву
ток
.
Эквивалентный
ток
двигателя
,
предназначенного
для
повторно
-
кратковременного
режима
работы
(
в
т
.
ч
.
двигателей
краново
-
металлургической
серии
),
рассчитывают
только
за
время
работы
.
Значения
времени
переходных
процессов
пусков
и
торможения
рассчитаны
выше
(
см
.
п
. 16).
Для
установивших
-
ся
режимов
работы
рассчитываются
I
э
для
каждого
участка
движения
по
величи
-
нам
статического
тока
I
с
и
времени
установившегося
движения
t
у
.
Ухудшение
условий
охлаждения
двигателя
в
переходных
режимах
учитыва
-
ют
коэффициентом
ухудшения
теплоотдачи
β
i
,
который
в
зависимости
от
скоро
-
сти
вращения
принимает
значения
:
0
i
β
=
β
при
;
н
ω
0,2
ω
0
⋅
≤
≤
2
0
1
i
β
+
=
β
при
;
н
ω
0,8
ω
н
ω
0,2
⋅
≤
≤
⋅
1
i
=
β
при
.
н
ω
0,8
ω
⋅
≥
Коэффициент
ухудшения
теплоотдачи
остановленного
двигателя
зависит
от
его
конструктивного
исполнения
и
условий
вентиляции
.
Примерные
значения
ко
-
эффициента
β
0
для
двигателей
различного
исполнения
приведены
ниже
.
Исполнение
двигателя
β
о
Закрытый
с
независимой
вентиляцией
1
Закрытый
без
принудительного
охлаждения
0,95…0,98
Закрытый
с
самовентиляцией
0,45…0,55
68
Защищенный
с
самовентиляцией
0,25…0,35
При
проверке
двигателя
по
нагреву
эквивалентный
ток
I
э
сравнивают
с
до
-
пустимым
током
I
доп
при
тех
же
условиях
работы
(
при
той
же
относительной
про
-
должительности
включения
).
Допустимый
ток
рассчитывают
через
представлен
-
ное
в
каталоге
значение
допускаемого
тока
I
кат
для
каталожной
ПВк
,
ближайшей
к
фактической
ПВф
,
полученной
по
результатам
расчета
нагрузочных
диаграмм
:
.
ф
ПВ
к
ПВ
кат
I
доп
I
⋅
=
(19.2)
Приведенным
уравнением
можно
пользоваться
для
двигателей
краново
-
металлургической
серии
.
Для
других
серий
при
определении
I
доп
следует
учиты
-
вать
изменение
постоянных
потерь
и
условий
охлаждения
двигателя
во
время
паузы
[10].
При
проверке
двигателя
по
нагреву
превышение
эквивалентного
тока
над
до
-
пустимым
является
неприемлемым
,
а
недогрузка
двигателя
в
пределах
10…15
%
считается
нормальной
.
Для
двигателей
,
у
которых
момент
и
ток
пропорциональны
(
двигатели
посто
-
янного
тока
параллельного
и
независимого
возбуждения
,
асинхронные
двигатели
при
небольших
отклонениях
нагрузки
от
номинальной
),
проверку
по
нагреву
можно
производить
методом
эквивалентного
момента
.
Проверка
двигателя
на
кратковременную
перегрузку
заключается
в
сравне
-
нии
наибольших
значений
тока
или
момента
двигателя
,
которые
находятся
по
на
-
грузочным
диаграммам
,
с
максимально
допустимыми
значениями
тока
или
мо
-
мента
выбранного
двигателя
.
При
проверке
двигателя
постоянного
тока
,
перегрузка
которого
ограничива
-
ется
максимально
допустимыми
значениями
тока
по
условиям
коммутации
,
сле
-
дует
наибольший
ток
из
нагрузочных
диаграмм
сравнивать
с
допустимым
при
той
же
скорости
,
учитывая
ухудшение
условий
коммутации
при
скоростях
выше
но
-
минальной
.
У
асинхронных
двигателей
кратковременная
перегрузка
ограничивается
не
током
,
а
критическим
моментом
двигателя
.
Поэтому
проверка
на
кратковремен
-
ную
перегрузку
для
этих
двигателей
сводится
к
сравнению
наибольшего
момента
из
нагрузочной
диаграммы
с
критическим
моментом
двигателя
.
Если
выбранный
двигатель
не
проходит
по
условиям
нагрева
,
т
.
е
. I
э
>I
доп
или
I
э
<< I
доп
,
то
производят
ориентировочный
выбор
другого
двигателя
,
используя
соотношение
,
доп
I
э
I
нвыб
Р
н
P
⋅
≅
(19.3)
где
Р
нвыб
–
номинальная
мощность
первоначально
выбранного
двигателя
.
В
этом
случае
расчёт
проекта
выполняют
заново
(
по
согласованию
с
руково
-
дителем
проекта
).
Аналогично
поступают
,
если
первоначально
выбранный
двига
-
тель
не
проходит
по
условиям
кратковременной
перегрузки
.
Проверка
преобразователей
на
кратковременные
перегрузки
осуществляется
в
соответствии
с
рекомендациями
раздела
13,
используя
каталоги
электротехниче
-
ской
промышленности
.
69
20.
ВЫБОР
РЕЗИСТОРОВ
И
ПРОВЕРКА
ИХ
ПО
НАГРЕВУ
Выбор
резисторов
для
силовых
цепей
двигателя
производится
на
основе
дан
-
ных
электрического
расчёта
их
величин
(
см
.
п
.17.1, 18)
и
нагрузочных
диаграмм
токов
.
Сначала
по
величине
сопротивлений
пусковых
и
тормозных
резисторов
вы
-
бираются
ящики
резисторов
,
как
правило
,
с
фехралевыми
ленточными
или
прово
-
лочными
элементами
[3, 24].
В
качестве
продолжительного
тока
резисторов
I
пр
на
предварительном
этапе
принимается
средняя
величина
за
цикл
среднеквадратичного
значения
тока
сило
-
вой
обмотки
за
время
включенного
состояния
резистора
:
ц
t
R
кв
I
пр
I
Σ
=
.
По
величине
продолжительного
тока
выбирают
конкретный
ящик
(
номер
ящика
).
Подбирается
схема
соединения
элементов
,
обеспечивающая
требуемую
величину
сопротивления
каждой
ступени
резисторов
.
Затем
производится
провер
-
ка
выбранных
резисторов
по
нагреву
,
которая
сводится
к
определению
эквива
-
лентного
тока
и
сравнению
его
с
допустимым
продолжительным
током
.
Методика
проверки
выбранных
резисторов
по
нагреву
приведена
в
[3].
Проверка
может
быть
выполнена
не
для
каждого
,
а
лишь
для
наиболее
загруженного
по
эквива
-
лентному
току
элемента
в
каждой
секции
.
Для
определения
эквивалентного
тока
резисторов
используют
данные
расче
-
та
нагрузочной
диаграммы
тока
двигателя
с
учетом
времени
обтекания
током
рас
-
сматриваемой
секции
и
доли
тока
двигателя
,
проходящего
через
каждый
элемент
(
при
параллельном
соединении
элементов
).
Превышение
эквивалентного
тока
над
продолжительным
недопустимо
.
Однако
чрезмерный
запас
выбранных
резисторов
по
нагреву
также
недопустим
,
так
как
влечёт
за
собой
неоправданное
завышение
числа
ящиков
резисторов
и
стоимости
установки
.
Для
каждой
ступени
пусковой
и
тормозной
схемы
в
проекте
должны
быть
приведены
значения
требуемых
и
выбранных
сопротивлений
резисторов
и
указа
-
ны
различия
между
ними
.
В
графической
части
проекта
приводится
схема
соединения
элементов
во
всех
выбранных
ящиках
резисторов
между
собой
,
соединения
с
обмотками
двига
-
теля
и
подключения
к
коммутирующим
аппаратам
.
21.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
СХЕМА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА
.
ВЫБОР
АППАРАТОВ
Последним
разделом
проекта
является
составление
принципиальной
схемы
электропривода
на
основе
применения
комплектного
тиристорного
электропри
-
70
вода
–
для
проектов
с
тиристорными
преобразователями
,
или
типовой
станции
управления
–
для
проектов
с
питанием
электропривода
от
цеховой
сети
.
Принципиальная
схема
электропривода
должна
включать
в
себя
главные
(
си
-
ловые
)
цепи
,
цепи
управления
,
защиты
,
сигнализации
.
Для
комплектного
тири
-
сторного
электропривода
силовые
цепи
вычерчиваются
в
развернутом
виде
,
по
-
зволяющем
показать
цепи
тока
,
а
цепи
управления
допускается
вычерчивать
в
ви
-
де
функциональных
блоков
с
обязательным
указанием
аппаратов
управления
электроприводом
(
задающие
потенциометры
,
универсальные
переключатели
,
ко
-
нечные
выключатели
и
т
.
п
.).
При
выборе
типовой
станции
управления
и
составлении
принципиальной
схемы
необходимо
исходить
из
параметров
и
режима
работы
проектируемого
электропривода
(
тип
двигателя
,
его
мощность
,
ток
,
напряжение
,
вид
торможения
,
количество
пусковых
ступеней
,
принцип
пуска
,
график
работы
механизма
и
т
.
п
.).
При
составлении
схемы
электропривода
в
проекте
должны
быть
выбраны
элек
-
трические
аппараты
,
осуществляющие
управление
электроприводом
(
кнопки
управления
,
универсальные
переключатели
,
командоконтроллеры
),
а
также
аппа
-
раты
,
контролирующие
перемещение
рабочей
машины
(
путевые
и
конечные
вы
-
ключатели
).
Все
электрические
аппараты
должны
выбираться
по
действующим
каталогам
.
В
соответствии
с
номенклатурой
основных
низковольтных
электрических
аппара
-
тов
для
комплектных
устройств
,
разработанной
“
ВНИИЭлектроприводом
”,
реко
-
мендуются
к
применению
в
проекте
следующие
типы
аппаратов
:
–
универсальные
переключатели
серии
ПКУ
-3 (
возможно
применение
пере
-
ключателей
типа
УП
5300);
–
кнопки
управления
типа
КЕ
и
кнопочные
посты
управления
типа
ПКЕ
(
возможно
применение
КУ
-121,
КУ
-122,
КУ
-123,
КУ
-2);
–
крановые
командоконтроллеры
типа
КК
-800,
КА
-400,
КА
-500.
В
качестве
путевых
и
конечных
выключателей
рекомендуются
к
применению
выключатели
типа
ВК
-200,
ВК
-300,
КУ
-700,
УБ
-
АТ
,
ВУ
.