КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛІНИ «ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА» Дніпропетровськ 2011
|
|
Скачати 0.8 Mb.
|
|
Тема 3. Електропривод у сільськогосподарському виробництві. Основні поняття і визначення. Двигун і передавальний механізм, до якого входять вали, шківи, паси, шестірні і т. п. призначені для того, щоб привести в рух, робочу машину, тому їх називають приводом. Робоча машина може бути приведена у рух людиною, тяговою силою тварини, двигуном внутрішнього згоряння, паровою машиною, водяним колесом або турбіною, вітровим двигуном або електричним двигуном. Основним двигуном для приведення в дію робочих машин у промисловості і в сільському господарстві є електричний двигун і тому основним видом привода є електропривод. Електроприводом називають машинний пристрій, що складається з електродвигуна, апаратури керування двигуном і механічних передач від двигуна до робочої машини, який перетворює електричну енергію у механічну і забезпечує електричне керування перетвореної механічної енергії. Структура електропривода являє собою сукупність перетворювача, двигуна, передатного органа й апаратури керування. Розглянемо структурну схему автоматизованого електропривода.  П – перетворювач. Його основне призначення – перетворення одного виду енергії в іншій (трансформатор, електромашинний, статичний /вентильний/). Він є погоджувальним елементом між двигуном і мережею. Перетворювач може бути відсутнім, тоді привод називається простим. ПО – передатний орган. Його основне призначення – перетворення енергії обертового руху в поступальну, або в обертовий рух з іншими параметрами. Їм може служити редуктор, пасова передача і т.д. В окремих випадках редуктор може бути відсутнім (у тихохідних двигунах). Електродвигуни можуть бути вбудовані, як наприклад, у свердлі. Тоді такий привод називається найпростішим. АК – апаратура керування. Це складний комплекс пристроїв, який призначений для зміни параметрів усіх вхідних в електропривод частин (підсилювачі, реле, ЕОМ, контактори, напівпровідники). Швидкість і тривалість пуску електродвигуна не перевищує 1 — 2, а інколи десятих часток секунди і не залежить від температури навколишнього середовища, як у теплових двигунів. Пуск електродвигуна не потребує попередньої підготовки та великих фізичних зусиль, як це буває при пуску теплових двигунів. Це дуже важлива обставина в умовах сільськогосподарського виробництва, тому що деякі сільськогосподарські машини взимку знаходяться в неопалюваних приміщеннях. Електродвигуни мають велику перевантажувальну здатність, що дуже важливо для приведення в дію сільськогосподарських машин з різко змінними опорами. При використанні електропривода поліпшуються санітарно-гігієнічні умови праці, зменшується пожежна небезпека, тому що відсутні вихлопні гази, які мають високу температуру і містять в собі шкідливі для здоров'я людини домішки, а також при цьому немає потреби створювати запаси палива. 1.2. Класифікація електроприводів Електроприводи які застосовуються у сільському господарстві, можна поділити на стаціонарні і пересувні. Стаціонарні електроприводи застосовують для механізації трудомістких процесів у тваринництві, у ремонтних майстернях і т. ін., пересувні — для обслуговування польових установок (дощувальних машин, скиртокладів та ін.). У свою чергу, стаціонарні електроприводи діляться на групові, багатодвигунні і одиночні. Пересувні електроприводи, як правило, бувають одиночними. Груповим називають такий електропривод, у якому рух від одного електродвигуна передається групі робочих машин через одну або декілька трансмісій; його також називають трансмісійним. У сільськогосподарському виробництві груповий електропривод застосовували у кормоприготувальних цехах тваринницьких ферм, у ремонтних мастернях, але тепер він внаслідок технічної недосконалості витісняється одиночним електроприводом. Одиночним називають такий електропривод, у якого робоча машина приводиться в рух від окремого електродвигуна. Це основний вид привода у сільськогосподарському виробництві. Переваги одиночного електропривода полягають у тому, що він дає змогу працювати при найвигідніших швидкостях обертання, швидше запускати та гальмувати робочу машину і змінювати напрям її обертання, зручний для автоматизації виробничих процесів, у нього відсутні втрати енергії в трансмісії і на обертання робочої машини вхолосту. Крім того, при застосуванні одиночного електропривода економиться виробнича площа, тому що немає громіздких трансмісій, внаслідок чого також поліпшуються санітарно-гігієнічні умови праці, а при виході з ладу електродвигуна буде простоювати тільки одна машина, а не група машин, як при груповому електроприводі.  Рис. 1. Агрегатований електропривод машинки для стрижки овець: 1 — підвісний електродвигун, 2 —- гнучкий валі, 3 — стригальна машинка. До недоліків одиночного електропривода слід віднести значне збільшення встановленої потужності електродвигуна порівняно з груповим приводом. Але якщо врахувати його переваги і те, що вартість електромеханічного обладнання при одиночному і груповому електроприводах приблизно однакові, то слід визнати одиночний електропривод найдосконалішим і вигідним. У простому одиночному електроприводі електродвигун встановлюють на робочій машині або поряд з нею, тоді рух до робочої машини передається через контрпривод. Це найменш досконалий вид одиночного електропривода. В індивідуальному одиночному електроприводі електродвигун з'єднують з робочою машиною без контрпривода, при цьому розрізняють агрегатований електропривод, у якому між електродвигуном і робочою машиною існує механічна передача (шестірні, гнучкий вал, муфта та ін.), і вмонтований електропривод, у якому відсутня механічна передача між Двигуном і робочою машиною, а окремі частини електродвигуна (вал, ротор) органічно зливаються з виконавчим механізмом і беруть на себе функції робочих органів. Прикладом агрегатованого є привод машинки для стрижки овець, у якому рух від двигуна передається через гнучкий вал (рис. 1). Вмонтований електропривод застосовують в електрошліфувалках (рис. 2), де на зовнішній ротор асинхронного двигуна насаджений шліфувальний круг 2, а статор знаходиться всередині двигуна. Багатодвигунним називають такий електропривод, який складається з кількох одиночних електроприводів, кожний з яких призначений для приведення в рух окремих органів робочої машини. При цьому значно спрощується кінематика машини, полегшується автоматизація керування роботою окремих органів і в цілому всією машиною, підвищується продуктивність праці. В ранній стадії розвитку машинобудування застосовували простий багатодвигунний електропривод, в якому електродвигуни приєднувались до окремих робочих органів машини без внесення в машину конструктивних змін. Тепер все більшого поширення набуває агрегатований багатодвигунний електропривод, у якому системи електродвигунів і виконавчих механізмів виконують комплексний виробничий процес, причому окремі електродвигуни з'єднані безпосередньо з робочими органами, через що в машину вносяться значні конструктивні зміни у бік спрощення її кінематики. Прикладом агрегатованого електропривода може бути привод інкубатора «Рекорд-39», у якому система із шести електродвигунів, з'єднаних з виконавчими механізмами в окремі агрегати (для зволоження, повороту лотків, вентиляції), виконує складний виробничий процес штучного виведення курчат, керування яким автоматизовано. Класифікація електроприводів За способом передачі механічної енергії від вала двигуна до робочих органів машини електропривод ділять на три групи:
У груповому приводі кілька одиночних машин приводяться в рух через передачі одним двигуном. Недоліки:
В одиночному приводі робочий орган машини приводиться одним електродвигуном. Іноді двигун конструктивно є робочим органом машини (електричний свердел, барабан стрічкового конвеєра із вбудованим двигуном). Багатодвигунним приводом є привод, у якому окремий механізм приводиться в рух декількома двигунами (конвеєр, піднімальна машина, привод повороту потужного екскаватора).
2. По роду струму двигуна:
3. По типу двигуна:
4. Приводи:
5. Приводи:
6. По роду передатного органа:
7. За ступенем автоматизації:
8. За ступенем керованості:
9. По типу перетворювача й двигуна:
10. Привод:
1.3. Особливості роботи електроприводів у сільському господарстві При проектуванні електроприводів сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній враховують такі особливості їх роботи: різноманітність привідних характеристик робочих машин, підвищену вологість і запиленість навколишнього середовища, наявність хімічно активних речовин, живлення електроприводів, у ряді випадків, від малопотужних резервних мереж, розосередженість приводів відносно джерела живлення на значних відстанях,.сезонність роботи деяких приводів. Різноманітність привідних характеристик робочих машин враховують при виборі електричних модифікацій двигунів, аналізах перехідних процесів системи двигун — робоча машина та ін. Існуюча номенклатура асинхронних двигунів дає можливість вибрати потрібний двигун по захищеності від впливу навколишнього середовища. Так, для вологих приміщень використовують двигуни вологоморозостійкого виконання. Ці двигуни розраховані для роботи при температурі навколишнього середовища до - 40 С і відносній вологості до 100 % при температурі + 25 °С. Діапазон висот осі обертання 50 - 355 мм, ступінь захисту IР54, кліматичне виконання ХЛ, категорія розміщення 2. Ці двигуни відрізняються від двигунів основного виконання вологоморозостійкою ізоляцією і захисним покриттям всіх вузлів. Технічні дані цих двигунів відповідають даним двигунів основного виконання зі ступенем захисту IР44. При розміщенні двигунів безпосередньо в тваринницьких чи птахівницьких приміщеннях використовують двигуни сільськогосподарського виконання, які випускаються з висотою осі обертання 50 - 180 мм і ступенем захисту IР54. Ці двигуни відрізняються від двигунів основного виконання просоченням ізоляції обмотки статора, захисним покриттям та ущільненням по лінії вала, щитів, ввідного пристрою. Технічні дані двигунів сільськогосподарського виконання такі самі як і двигунів основного виконання. У приміщеннях із підвищеною концентрацією пилу використовують ущільнені пилонепроникні двигуни, що мають вісь обертання 56 - 250 мм, ступінь захисту IР54, кліматичне виконання У, категорію розміщення 3. Двигуни мають ущільнення по лінії вала і ввідного пристрою. Технічні дані такі самі як і двигунів основного виконання. Сезонність у роботі електроприводів призводить до того, що ізоляція двигуна не підсушується робочим струмом і її опір знижується. Цю обставину необхідно враховувати при виборі двигунів, стійких проти впливу вологи та експлуатації електроустановок. Схеми вмикання та заміщення трифазного асинхронного двигуна Серед двигунів змінного струму найбільш поширені в сільському господарстві прості і надійні в експлуатації трифазні асинхронні електродвигуни (АД) з короткозамкненим ротором (КЗР). В окремих випадках використовують трифазні асинхронні електродвигуни з фазним ротором (АД ФР), синхронні (СД), однофазні асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором, універсальні колекторні двигуни та інші. Основна схема вмикання трифазного АД і спрощена Г- подібна схема заміщення його фази зображені на рис. 2.18.  Рис. 2.18. Схеми вмикання (а) і заміщення (б) трифазного асинхронного двигуна На схемах прийняті такі позначення: U1, Uф — відповідно діючі значення лінійної та фазної напруги статора, В; I1, Iμ, І’2 — відповідно фазні струми обмотки статора, контура намагнічування та ротора, зведені до обмотки статора, А;  — сумарний активний та індуктивний опори фази обмотки статора, Ом; Rс, R1д — активні опори обмотки статора і додаткового резистора, Ом;  — сумарний активний та індуктивний опори фази обмотки ротора, зведені до обмотки статора, Ом; Rμ і Xμ — активний та індуктивний опори контура намагнічування, Ом; s — ковзання асинхронного двигуна у відносних одиницях, яке визначається: (2.55)де  — кутова швидкість магнітного поля статора, рад/с; ω — кутова швидкість ротора, рад/с; n0 — частота обертання магнітного поля статора, об/хв; n — частота обертання ротора, об/хв.; f — частота струму мережі, Гц; р — число пар полюсів двигуна.Електромеханічна та механічна характеристики трифазного асинхронного двигуна Прирівнявши втрати потужності (2.60) і (2.61), одержимо вираз електромагнітного моменту двигуна:  Одержане рівняння (2.62), виражене через параметри схеми заміщення, є рівнянням МХ АД в параметричній формі. Графік залежності має два екстремуми: критичні (максимальні) моменти в двигунному і генераторному режимах.  Рис. 2.20. Механічні характеристики АД: а) в двигунному і генераторному режимах; б) при різних опорах R'2д додаткового резистора в колі ротора: R'2д1< R'2д2< R'2д3< R'2д4 Максимальний (критичний) момент:  Пусковий момент  |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Схожі:
|
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ до лабораторних робіт з дисципліни «ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ... Т, вказані основні теоретичні положення до кожної з практичної роботи містять основні матеріали з питань вибору, розрахунку та застосування... |
Конспект лекцій У двох частинах Частина 2 Суми Затверджено на засіданні кафедри фінансів як конспект лекцій з дисципліни «Банківський менеджмент» |
|
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни “ Економіка підприємства ” для студентів... ВСТУП |
10 Фіксований сільськогосподарський податок Платниками фіксованого... Платниками фіксованого сільськогосподарського податку можуть бути сільськогосподарські товаровиробники, у яких частка сільськогосподарського... |
|
Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення... Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення промислових підприємств» (для студентів 5-6 курсів денної... |
РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА з дисципліни ПРОБЛЕМНІ ПИТАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ... Робоча навчальна програма з дисципліни «Проблемні питання застосування трудового законодавства» / Укладачі: доцент кафедри трудового... |
|
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛІНИ «Маркетинг інформаційних продуктів та послуг» Зростання інформаційних потреб суспільства, спрямованих на отримання повної, достовірної та своєчасної інформації, створює передумови... |
Конспект лекцІй з дисципліни “ ПОТЕНЦІАЛ і розвиток ПІДПРИЄМСТВА”... Конспект лекцій з дисципліни “Потенціал і розвиток підприємства” для студентів ІV курсу / Укл доцент кафедри економіки підприємства... |
|
Роботизація та автоматизація виробництва на основі електронно обчислювальної техніки Тема: Роботизація та автоматизація виробництва на основі електронно обчислювальної техніки |
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ дисципліни «Історія економічних учень» |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua