Электропривод

Опубликовано admin Июл 2, 2011 в Оборудование для сортировки пиломатериалов

Наиболее часто в промышленности применяют электропривод, что объясняется существенными преимуществами электродвигателей по сравнению с двигателями других типов: компактностью, надежностью в работе, возможностью регулирования частоты вращения, малыми потерями мощности, простотой и удобством автоматизации управления.

Электродвигатели (ЭД) — машина для преобразования электрической энергии в механическую. По роду потребляемого тока различают двигатели постоянного и переменного тока. Двигатели постоянного тока бывают с параллельным и последовательным возбуждением. Двигатели переменного тока бывают трехфазными и однофазными, синхронными и асинхронными. При использовании ЭД необходимо соблюдать следующие условия: соответствие механической характеристики ЭД механической характеристике рабочего механизма; максимальное использование номинальной мощности ЭД; соответствие конструктивного исполнения ЭД условиям окружающей среды; соответствие эксплуатационных требований возможностям ЭД. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором используют при мощности до 100 кВт. Когда двигатели с короткозамкнутым ротором нельзя применять вследствие большого пускового тока или когда необходимо иметь повышенный пусковой момент, применяют асинхронные двигатели с фазным ротором. Для приводов переменного тока мощностью свыше 100 кВт целесообразно использовать синхронные ЭД. Существенным недостатком двигателей переменного тока является относительная трудность регулирования частоты вращения. Для механизмов, требующих непрерывного регулирования частоты вращения в широких пределах, применяют двигатели постоянного тока, эксплуатация которых обходится дороже. Двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением используют для поддержания постоянной частоты вращения при изменяющейся нагрузке, регулирования частоты вращения и плавного торможения. Двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением используют для регулирования частоты вращения и при большом пусковом моменте. Промышленность выпускает ЭД на напряжения 220, 380 и 600 В. Больше всего выпускают двигателей на 380 В.

Условия работы сортировочно-пакетирующих линий позволяют применять в электроприводе асинхронные двигатели. Для регулирования скорости в широких пределах используют гидропривод. В трехфазном асинхронном двигателе к обмотке статора, выполненной в виде трех групп катушек, приложено электрическое напряжение, под действием которого по ним проходит трехфазный переменный ток, что создает вращающееся магнитное поле. Пересекая замкнутую обмотку ротора, это поле наводит в ней ЭДС в соответствии с законом электромагнитной индукции. В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с токами ротора возникает вращающий электромагнитный момент, приводящий ротор в движение. Магнитное поле вращается с синхронной частотой.

Частота вращения ротора асинхронного двигателя всегда на 2...6 % меньше синхронной частоты, так как только при этом условии в обмотке ротора наводится ток, взаимодействие которого с вращающимся полем статора создает движущую ротор силу. В этом отличие асинхронного двигателя от синхронного, ротор которого вращается с синхронной частотой.

Статор асинхронного ЭД состоит из корпуса, сердечника, обмоток и подшипниковых узлов. Корпус изготовляют из алюминия, стали или чугуна. В нем предусмотрены ребра для лучшего охлаждения. Концы обмоток статора выведены на клеммную панель. В трехфазном асинхронном двигателе имеются три обмотки: начало и конец первой обмотки обозначают соответственно Су и Сц, второй — С2 и С5, третьей — С3 и С6. В зависимости от номинального напряжения, на которое рассчитан двигатель, обмотки соединяют по двум схемам — звездой при напряжении 380 В, треугольником при напряжении 220 В. Сердечник статора изготовляют из изолированных штампованных листов электротехнической стали. В пазы сердечника укладывают обмотки статора, выполненные из изолированной проволоки.

Ротор асинхронного ЭД состоит из вала, сердечника и обмотки. Вал ротора вращается в подшипниках. Сердечник ротора набран из штампованных листов электротехнической стали, насаженных на вал. В его пазах размещают обмотки. В зависимости от вида обмотки различают асинхронные ЭД с короткозамкнутым и фазным ротором. Короткозамкнутый ротор имеет обмотку типа «беличьего колеса» (медную или алюминиевую). У двигателей с фазным ротором в пазы уложены трехфазные обмотки, выполненные из изолированных проводов. Асинхронные ЭД с короткозамкнутым ротором являются самыми простыми и надежными, поэтому находят наиболее широкое применение.

В процессе работы ЭД преодолевает момент сопротивления приводимого им в движение механизма. Этот момент сопротивления складывается из полезного момента, необходимого для полезной работы, и моментов, обусловленных действием сил трения и инерции механизма. Нагрузка на валу рабочего механизма изменяется с изменением частоты вращения вала. Зависимость момента сопротивления механизма от частоты вращения вала называется механической характеристикой. Как и для рабочих механизмов, зависимость частоты вращения вала ЭД от нагрузки на валу называют механической характеристикой, которая определяет эксплуатационные возможности ЭД. От способности сохранять или изменять частоту вращения при изменении нагрузки на валу различают двигатели с абсолютно жесткой, жесткой и мягкой характеристиками. Двигатели с абсолютно жесткой характеристикой независимо от величины нагрузки всегда имеют постоянную частоту вращения. К двигателям такого рода относят синхронные ЭД. Механическая ха­рактеристика асинхронного двигателя показывает, что этот ЭД имеет вполне определенное значение максимального момента сопротивления, которым строго ограничена его перегрузочная способность. При превышении максимального момента частота вращения ротора резко падает. Это обстоятельство заставляет выбирать мощность двигателя так, чтобы при кратковременной перегрузке не был превышен максимальный момент. Механическая характеристика асинхронного двигателя на участке до максимального вращающего момента является жесткой. Незначительное уменьшение частоты вращения ротора с увеличением нагрузки в пределах жесткой части механической характеристики объясняется скольжением асинхронного двигателя.

Страницы: 1 2