Электра привод
1. Допустим, что механическая система состоит из абсолютно жестких элементов и не содержит воздушных зазоров. Тогда движение одного элемента дает полную информацию о движении всех остальных, и движение системы можно рассматривать на этом элементе. Обычно за такой элемент берут двигатель. На механическую систему воздействует электромагнитный момент двигателя (M) и суммарный, приведенный к валу двигателя момент сопротивления – статический момент (Mс), включающий момент сопротивления механизма и момент от всех механических потерь в системе, в том числе и от механических потерь в двигателе.
Моменты можно разделить условно на три категории:
· реактивные моменты;
· демпферные моменты;
· активные моменты.
2. =
3. Активный и реактивный
4.?
5. В 1828г. были проведены первые испытания электродвигателяБ.С. Якоби. В настоящее время более 60% вырабатываемой электроэнергии.
6. =
7. По способу передачи механической энергии исполнительному органу электроприводы делятся на групповые, индивидуальные и взаимосвязанные.
8. =
9. Достоинства электрического привода:
I) мощность электродвигателя для привода рабочей машины может быть подобрана достаточно близкой к требуемой;
2) электрический двигатель в пожарном отношении менее опасен, чем, например, тепловой двигатель внутреннего сгорания;
3) электропривод позволяет быстро, а если нужно, то и часто, пускать и останавливать машину, плавно тормозить ее;
4) при изменении нагрузки на валу электродвигатель не требует специальных регуляторов подачи электроэнергии из сети. Увеличение подводимой к двигателю электроэнергии происходит автоматически с ростом нагрузки;
5) электропривод позволяет подобрать такой тип электродвигателя, механическая характеристика которого лучше, чем других двигателей, подходит к характеристике рабочей машины;
6) при электроприводе (воздействуя на электродвигатель, преобразователь или передачу) можно ступенчато или плавно регулировать частоту вращения рабочей машины в необходимых диапазонах;
7) электрический двигатель способен преодолевать длительные и значительные перегрузки, создаваемые рабочей машиной;
8) электрический привод позволяет получить наибольшую быстроходность и наивысшую производительность рабочей машины;
8) электрический двигатель позволяет экономить электроэнергию, а в отдельных случаях, при рекуперативном торможении, отдавать ее в электрическую сеть (при этом механическая энергия преобразуется в электрическую)
10) при электроприводе можно проще и полнее автоматизировать машины и установки;
11) электродвигатель имеет более высокий к.п.д. по сравнению с другими типами двигателей;
12) электродвигатели выпускают с высокой степенью уравновешенности, что позволяет встраивать их в рабочие машины, облегчать фундамент, а иногда и полностью отказываться от фундамента.
10. Наличие обмотки возбуждения (ОВ) у двигателя постоянного тока позволяет осуществлять различные схемы подключения. В зависимости от того как включена ОВ, различают двигатели с независимым возбуждением, с самовозбуждением, которое делится на последовательное, параллельное и смешанное.
11. Скольжение асинхронного двигателя — относительная разность скоростей вращения ротора и изменения переменного магнитного потока, создаваемого обмотками статора двигателя переменного тока. Скольжение может измеряться в относительных единицах и в процентах.
12. В каких режимах может работать двигатель: Режимом малого газа, Крейсерским режимом, Номинальным режимом, Максимальным режимом
13. Основными элементами электропривода являются:
1. Управляющее устройство (датчики, программные механизмы, выключатели, вычислительные машины);
2. Регулирующие устройства (регуляторы мощности, усилители, модуляторы);
3. Электромеханический преобразователь (электродвигатель, электромагнит);
4. Механические регулирующие устройства (фрикционные муфты, ферропорошковые муфты);
5. Устройства защиты (ограничители торможения, фрикционные муфты);
6. Система передачи механической энергии (редукторы тросовые, цепные, шарнирно-рычажные, кулачковые передачи);
7. Устройство ограничения движения и сигнализации (датчики, концевые выключатели, лампы сигнализации).
14. Щёточно-коллекторный узел — узел электрической машины, обеспечивающий электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части машины. Состоит из коллектора (набора контактов, расположенных на роторе) и щёток (скользящих контактов, расположенных вне ротора и прижатых к коллектору).
15. =
16. Двигатель переменного и постоянного тока
17.?
18. Преобразователь переменного тока в постоянный — это устройство, преобразующее энергию переменного тока в постоянный. Это устройство нелинейное, поэтому спектр напряжения на его выходе отличается от входного.
19. По принципу регулирования скорости и положения исполнительного органа электропривод может быть:
§ нерегулируемый и регулируемый по скорости;
§ следящий (при помощи электропривода воспроизводится перемещение исполнительного органа в согласовании с произвольно изменяющимся задающим сигналом);
§ программно-управляемый (электропривод обеспечивает перемещение исполнительного органа в согласовании с данной программкой);
§ адаптивный (электропривод автоматом обеспечивает лучший режим движения исполнительного органа при изменении критерий его работы);
§ позиционный (электропривод обеспечивает регулирование положения исполнительного органа рабочей машины).
20. Двигатели смешанного возбуждения имеют две обмотки – параллельную и последовательную, намотанные на одни и те же полюсы.
21. =
22. Преимущество ДПТ:1. хорошо подаётся регулировкам 2. отличные пусковые составы 3. частота вращения может достигать более 3000 об/мин
23. Магнитный момент измеряется в А⋅м2 или Дж/Тл (СИ), либо эрг/Гс (СГС), 1 эрг/Гс = 10−3 Дж/Тл. Специфической единицей элементарного магнитного момента является магнетон Бора.
24. =
25. =
26. Недостатки ДПТ: 1. низкая надёжность 2. сложность изготовления 3. Высокая стоимость 4. Большие затраты на обслуживание
27. =
28. =
29. Командоаппараты выполняются как контактными, так и бесконтактными. Контактные командоаппараты можно разделить на следующие основные группы:
1. кнопки управления;
2. универсальные переключатель и пакетные ключи;
3. командоконтроллеры;
4. путевые и конечные выключатели и переключатели.
30. Аппараты автоматического управления приводятся в действие без участия обслуживающего персонала посредством особых устройств, управляемых электрически при изменении параметров управляемой цепи или кинематических связей электропривода и производственного механизма.
Аппараты автоматического управления, устанавливаемые у газовых установок или у горелочных устройств, создают дополнительные удобства при пользовании газом, облегчая труд обслуживающего персонала. Различают автоматику безопасности и автоматику регулирования. В большинстве своем автоматика безопасности и автоматика регулирования связаны между собой. Но некоторые конструкции технологических аппаратов оснащены только автоматикой безопасности или только автоматикой регулирования.
31. Виды рубильников: перекидной, реверсивный, разрывной
32. Все элементы силового канала способны накапливать энергию в том или ином виде в зависимости от типа элемента:
· на индуктивностях накапливается энергия магнитного поля;
· на емкостях – энергия электрического поля;
· на упругих элементах и поднятых над землею массах – потенциальная механическая энергия;
· на вращающихся и движущихся линейно массах – кинетическая энергия.
33. По типу управления и задаче управления:
- автоматизированный ЭП, управляемый путем автоматического регулирования пара-метров и величин;
- программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специали-зированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой;
- следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления;
- позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного орга-на РМ;
- адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.
34.?
35. Геометрическая нейтраль п - п - линия, перпендикулярная оси полюсов и разделяющая на дуге якоря области северного и южного полюсов, совпадает в этих условиях с физической нейтралью - линией, проходящей через точки окружности якоря, где магнитная индукция равна нулю. Щетки, условно показанные опирающимися на якорь (хотя фактически они установлены на коллекторе), находятся на геометрической нейтрали.
36. =
37. =
38.?
Параллельное возбуждение
Обмотки ротора и возбуждения подключаются параллельно к одному источнику питания. При таком включении ток через обмотку возбуждения в несколько раз меньше, чем через ротор. Характеристики электродвигателей получаются жесткими, позволяющие использовать их для привода станков, вентиляторов.
Регулировка скорости вращения обеспечивается включением реостатов в цепь ротора или последовательно с обмоткой возбуждения.
40.?
41. =
42. Переходным процессом (переходным режимом) электропривода называется протекающий во времени процесс перехода от одного установившегося режима работы (или отключенного состояния) к другому установившемуся состоянию.
Причиной возникновения переходных процессов могут быть:
· управляющие воздействия (включение – отключение электропривода, изменение задания на скорость привода и др.);
· возмущающие воздействия, главным из которых является изменение нагрузки на валу двигателя (изменение Мс).
43.?
44. Классификация реле по конструктивному использованию: Электромагнитное, переменного тока, магнитоэлектрические, индукционные, электродинамические
45. Универсальные переключатели (рис. 87, г) - это многоцепные электрические аппараты, применяемые для нечастых переключений электрических цепей. На башенных кранах, у которых предусмотрено управление механизмами из кабины или с переносного монтажного пульта, универсальные переключатели используют для переключения схемы крана на пульт или кабину. На некоторых кранах переключатели применены в качестве командоаппаратов для управления магнитами контроллерами.
46. Двигатели с параллельным возбуждением, имеющие возрастающую скоростную характеристику (пунктирная кривая на рис. 5-58), не могут работать устойчиво, поэтому они снабжаются последовательной обмоткой с небольшим числом витков, действующей согласно с параллельной обмоткой.
Число ее витков рассчитывается таким образом, чтобы получилась падающая скоростная характеристика, при которой работа двигателя становится устойчивой. Такая последовательная обмотка называется стабилизирующей.
47. По назначению различают следующие виды реостатов [3]:
пусковые – для пуска электрических двигателей постоянного и переменного тока;
пускорегулировочные – для пуска и регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока;
регулировочные – для регулирования тока и напряжения;
возбуждения – для регулирования напряжения генераторов постоянного и переменного тока и регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока;
нагрузочные – для нагрузки генераторов или их первичных двигателей.
48. =
49.?
50. =
51. =
52. Трансформатор – элемент электрической цепи, преобразующий величину переменного напряжения. Трансформаторы могут быть:
· понижающими, выдающие на выходе меньшее напряжение, чем на входе;
· повышающими, выполняющие противоположное преобразование;
· разделительные, не изменяющие величину напряжения, применяющиеся для
53. Обратимый двигатель является пределом, к которому реальные двигатели могут приближаться по своим характеристикам, но которого они никогда не достигают.
54.?
55. =
56. =
57. Плавность регулирования скорости может быть достаточно высокой вследствие простоты получения большего числа ступеней регулирования из-за установки аппаратуры управления в маломощные цепи возбуждения генератора и двигателя. [2]
Плавность регулирования скорости зависит от выбранного метода регулирования и должна соответствовать заданным условиям работы механизма. [3]
Плавность регулирования скорости - чем больше в заданном диапазоне регулирования скорости может быть получено искусственных характеристик, тем плавней будет происходить регулирование скорости. [4]
Плавность регулирования скорости определяется коэффициентом регулирования. [5]
58. Трансформа́тор (от лат. transformare — «превращать, преобразовывать») — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты[1][2].
59. Ключи управления служат для замыкания и размыкания цепей управления и сигнализации при дистанционном включении или отключении высоковольтных выключателей и разъединителей. Ключ управления КСВФ (ключ с сигнальной лампой, встроенной в рукоятку, с возвратом и фиксацией положения) состоит из собранных в общий блик пакетов (рис. 2 в), в каждом из которых имеются наружные клеммы для присоединения внешних цепей и внутренняя контактная система, состоящая из подвижных и неподвижных контактов.
60. Электрические машины переменного тока включают в себя:
1) синхронные машины (СМ),
2) асинхронные машины (АМ),
3) коллекторные машины переменного тока.
61. В его пазах расположены токопроводящие стержни из алюминия или меди, соединенные своими концами с кольцами из такого же материала, которые производят короткое замыкание этих стержней. Поэтому, ротор и называется короткозамкнутым. Вихревые токи, взаимодействующие с полем, вызывают вращение ротора со скоростью, меньшей, чем скорость вращения самого поля. Таким образом, весь двигатель получил название асинхронного. Это движение получило название относительного скольжения, поскольку скорости ротора и магнитного поля неравны и магнитное поле не пересекается с токопроводящими стержнями ротора. Поэтому, они не создают вращающийся момент. Принципиальным отличием обоих видов двигателей является исполнение ротора. В синхронном он представляет собой постоянный магнит относительно небольшой мощности или такой же электромагнит. Вращающийся магнит, создающий магнитное поле статора, приводит в движение магнитный ротор. Скорость движения статора и ротора, в этом случае, одинаковая. Поэтому, данный двигатель получил название синхронного.
62. Асинхронный двигатель может работать в следующих тормозных режимах: в режиме рекуперативного торможения, противовключения и динамическом.
63. Угловая скорость асинхронных двигателей зависит от механической нагрузки двигателя: чем больше он нагружен, тем больше вращение его ротора будет отставать от вращения магнитного поля. [1]
Угловую скорость асинхронных двигателей можно регулировать различными способами, но вес они в конечном итоге сводятся к четырем основным: J) изменение питающего напряжения; 2) изменение частоты этого напряжения; 3) изменение числа пар полюсов в обмотке статора; 4) изменение сопротивления в цепи ротора.
64. Командоаппараты - устройства преимущественно ручного управления, предназначенные для переключений в цепях управления электрическими аппаратами постоянного и переменного тока. Замыкая и размыкая при помощи командоаппарата те или иные цепи, оператор может дистанционно подать команду на запуск или остановку электрической машины или на изменение режима ее работы.
Командоаппараты выполняются как контактными, так и бесконтактными. Контактные командоаппараты можно разделить на следующие основные группы:
1. кнопки управления;
2. универсальные переключатель и пакетные ключи;
3. командоконтроллеры;
4. путевые и конечные выключатели и переключатели.
65. Рубильник состоит из контактного ножа и двух губок, смонтированных на изолированном основании. Одна из губок является шарнирной. По количеству контактных ножей рубильники бывают одно-, двух- и трёхполюсными. Управление рубильником осуществляется изолированной ручкой, объединяющей контактные ножи.
66. =
67. =
68. =
69. =
70. 1. Точность (стабильность регулирования).
2. Диапазон регулирования.
3. Плавность регулирования.
4. Динамические показатели.
5. Экономичность регулирования.
6. Допустимая нагрузка при регулировании.
71. =
72. =
73. =
74. По характеру движения:
· ЭП с вращательным движением.
· Линейный ЭП с линейными двигателями.
· Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.
75. Ине́рция (от лат. inertia — бездеятельность, косность, синоним: инертность [1]) — свойство тел оставаться в некоторых системах отсчёта в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие или при взаимной компенсации внешних воздействий[2].
76. Основным элементом трансформатора является активная часть, состоящая из магнитопровода и насаженных на него обмоток. Остальные элементы конструкции являются неактивными, вспомогательными.
К вспомогательным элементам трансформатора относятся: бак; охладительная система; проходные изоляторы (вводы); расширительный бачок с маслоуказателем; газовое реле; выхлопная труба; термометр; арматура для заправки маслом и для слива масла; переключатель для регулирования напряжения.
77. =
78. Выбор конструктивного исполнения трансформаторов По конструктивному исполнению трансформаторы делят на масляные, заполненные синтетическими жидкостями и сухие /3/. Первые из них обладают хорошим отводом тепла от обмоток и сердечника, хорошей диэлектрической пропиткой изоляции, надежной защитой активных частей от воздействия 5 окружающей среды, дешевизной. Их недостаток – возможность возникновения пожара, взрыва или выброса продуктов разложения масла при случайном повреждении изоляции, приводящая к дуговому короткому замыканию (КЗ) внутри бака трансформатора, особенно при отказе или неправильном срабатывании защиты. Поэтому такие трансформаторы используют для наружной установки или для установки в специальных трансформаторных помещениях подстанций. Если трансформаторы должны устанавливаться внутри цеха в целях приближения ТП к центру электрических нагрузок, то по соображениям пожарной безопасности используют сухие (безмасляные) трансформаторы. Условия охлаждения таких трансформаторов хуже, чем у масляных, поэтому плотность тока в их обмотках меньше, а габариты, расход активных материалов и стоимость соответственно больше. Следовательно, выбор типа трансформатора (масляного или сухого) является технико-экономической задачей. В сухих трансформаторах используют различные изоляционные материалы. Наиболее надежной считается литая изоляция из затвердевающих синтетических смол и, обычно на две трети, кварцевого порошкового заполнителя. Сухие трансформаторы повышенной пожарной безопасности выпускаются шведской фирмой «Мора трансформер». Их номинальная мощность от 50 до 5000 киловольтампер (кВА). Благодаря воздушно- стекловолоконной витковой изоляции и керамическим опорно-изоляционным конструкциям количество сгораемых веществ в них сокращено до 0,9 - 1,6 процента от общей массы трансформатора. Самостоятельное горение таких трансформаторов невозможно, а тепловыделение при их сгорании в огне в 5 - 10 раз меньше, чем в случае сухих трансформаторов с литой эпоксидной изоляцией, или 40 - 80 раз меньше, чем в случае масляных трансформаторов. Пожарная безопасность трансформатора обеспечивается и при применении синтетических негорючих заполняющих жидкостей. В настоящее время разработаны новые негорючие и при этом нетоксичные жидкости, например, тетрахлорбензилтолуол, которые пока не нашли широкого применения.
79. Статор (англ. stator, от лат. sto — стою) — неподвижная часть электрической, лопаточной и другой машины, взаимодействующая с подвижной частью — ротором.
На статоре двигателя постоянного тока расположен индуктор (обмотка возбуждения), на статоре синхронного и асинхронного двигателя — рабочая обмотка, по физическому принципу и правилу намотки статор синхронной и асинхронной машины ничем не отличается и наматываются совершенно одинаково.
80.?
?- 8 =-25