Учебно-методическое пособие. Средств электропитания и защиты

Средств электропитания и защиты

Самара

Самарский государственный технический университет

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет»

Кафедра теоретической и общей электротехники

Выбор электродвигателей,

средств электропитания и защиты

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия

Самара

Самарский государственный технический университет

УДК 621.313

Выбор электродвигателей, средств электропитания и защиты: учебно-методическое пособие / П.Ю. Грачев. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2012. – 90 с.: ил.

Рассмотрены вопросы выбора, пуска, управления и защиты электродвигателей в сфере электрохозяйства промышленных и сельхоз. предприятий, а также автономных объектов.

Учебно-методическое пособие рекомендуются для студентов специальности 050501 "Профессиональное обучение (электротехника, электроэнергетика и электротехнологии)", а также неэлектротехнических специальностей очной и заочной форм обучения, аспирантов, руководителей и специалистов энергетических служб предприятий, инженеров, работающих в сфере обслуживания электрооборудования.

Составитель: доктор техн. наук П.Ю. Грачев,

Рецензенты: кандидат техн. наук В.П. Курган

© П.Ю.Грачев,

© Самарский государственный

технический университет, 2012

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для изучения вопросов выбора электродвигателей, средств электропитания, устройств пуска, управления и защиты в сфере электрохозяйства промышленных и сельхоз предприятий, а также автономных объектов. Взаимозависимость этих вопросов усложняет решение задач производства промышленной продукции.

Выпуск конкурентоспособной продукции на промышленном предприятии возможен только при рациональном и эффективном преобразовании электроэнергии, что в значительной степени определяется надежным запуском, средствами электропитания, правильно выбранным управлением и качественной защитой электродвигателей. Ежегодно тарифы на электроэнергию растут приблизительно на 10 – 15% и поэтому заметно определяют себестоимость произведенных товаров и услуг. В учебном пособии в разделе «Выбор типоразмера асинхронного двигателя, средств электропитания и защиты» на основе материалов учебно-методического пособия приведены типовые расчеты для двигателей разных режимов работы.

Учебное пособие рекомендовано для студентов, изучающих курс «Электротехника и электроника», полезно студентам, изучающим курсы «Электрооборудование промышленных предприятий» и «Энергосбережение», выполняющих дипломные проекты, аспирантам, а также инженерно-техническим работникам, занимающимся эксплуатацией электроустановок промышленных предприятий и организаций.

ВВЕДЕНИЕ

На промышленных и сельхоз предприятиях, на автономных объектах надежная работа электрооборудования [1,5] является важнейшим фактором, который способствует выпуску высококачественной и конкурентоспособной продукции. Рациональная передача и распределение электроэнергии между потребителями в процессе производства, энергоэффективность электрооборудования во многом зависят от правильного выбора электродвигателей, устройств пуска и управления, а также средств защиты электрических цепей двигателей постоянного и переменного тока. Безаварийное и эффективное преобразование электрической энергии в механическую обеспечивают в настоящее время электрооборудование включающее в основном асинхронные и синхронные электродвигатели.

Неправильный выбор электромеханической части электрооборудования, средств управления и защиты приводит к существенным отклонениям уровня напряжения от номинальных значений, перекосу фаз, что вызывает нарушение процессов производства и приводят к потерям производимой продукции и дополнительным затратам электроэнергии. Для исключения аварийных ситуаций и случаев нарушения качества электроэнергии при выборе электромеханической части электрооборудования, средств управления и защиты необходимо учитывать особенности прокладки кабелей, современный арсенал пуско-регулирующих устройств и средств защиты электрооборудования.

На любом предприятии необходим штат специалистов, способных профессионально контролировать задачи выбора электродвигателей, средств управления и защиты с целью обеспечения непрерывности производства продукции и энергосбережения.

РАЗДЕЛ 1

выбор электродвигателей для оборудования с различными типами нагрузки

Выбор электродвигателя носит многокритериальный характер. Электрооборудование с электродвигателями должно достаточно полно соответствовать требованиям технологического процесса и удовлетворять условиям окружающей среды в процессе эксплуатации. В то же время следует выбирать наиболее простой электродвигатель по устройству и управлению, надежный в работе, имеющий по возможности меньшие массу, габариты и стоимость [2,3].

Выбор одного из каталожных типов электродвигателей считается правильным при соблюдении следующих условий:

а) наиболее полное соответствие электродвигателя рабочей машине (исполнительному механизму) по механическим свойствам. Это означает, что электродвигатель должен иметь такую механическую характеристику, при которой он мог бы сообщать исполнительному механизму необходимые величины скорости и ускорений в установившихся и переходных режимах;

б) максимальное использование мощности электродвигателя во всех режимах работы. Температура всех активных частей электродвигателя в наиболее тяжелых режимах работы должна максимально приближаться к допустимой по нормам температуре нагрева, но не превышать ее;

в) соответствие электродвигателя исполнительному механизму и условиям окружающей среды по конструктивному исполнению;

г) соответствие электродвигателя параметрам электропитания.

Для выбора электродвигателя необходимы следующие данные:

а) тип и наименование исполнительного механизма;

б) максимальная мощность на валу, если режим работы продолжительный и нагрузка постоянна, а в остальных случаях — графики изменения мощности или момента сопротивления на валу в функции времени;

в) частота вращения (или диапазон частот вращения) вала исполнительного механизма;

г) способ сочленения исполнительного механизма с валом электродвигателя (при наличии кинематических передач указываются род передачи и передаточное число);

д) величина пускового момента, которую должен обеспечить электродвигатель на приводном валу исполнительного механизма;

е) пределы регулирования частот вращения (верхнее и нижнее значения и соответствующие им величины мощностей и моментов);

ж) требуемое качество (плавность, ступенчатость) регулирования частоты вращения;

з) частота включений привода в течение часа;

и) характеристики внешней среды.

Выбор электродвигателя на основе учета всех условий и номинальных данных производится по каталогам.

Для механизмов широкого применения выбор электродвигателя значительно упрощается за счет содержащихся в соответствующих информациях заводов-изготовителей данных. Он сводится к уточнению типа электродвигателя применительно к параметрам сети, характеру нагрузки и окружающей среды.

В настоящее время коллекторные двигатели постоянного тока, ранее – основные двигатели при регулировании частоты вращения, вытесняются двигателями переменного тока. Поэтому основное внимание уделим двигателям переменного тока, в частности - двигателям с регулированием частоты вращения.

Дата добавления: 2014-11-18