Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 44
Текст из файла (страница 44)
О = т+ 0,. При меньшей температуре бэ возможна некоторая перегрузка двигателя. 11-3. Выбор мощности двигвтеля при продолжителъиом режиме Если двигатель работает при неизменной нагрузке,' то номинальная мощность должна быть равна, или несколько больше мощности, потребной для обеспечения нормальной работы приводимого механизма (станок, насос, вентилятор, грузоподъемный кран и др.). Мощиости различных механизмов определяются согласно их про. изводительиости по формулам, приведенным в справочниках. Для определения мощности двигателя, работающего с измению.
щейся нагрузкой, неоуходимо иметь график нагрузки 1 = 1(1) (рис. 1В!). Плавную кривую графика заменяют ступенчатой линией, полагая, что эа время д 7'ЛФ) гт в двигателе идет ток 1х, за время га — ' от ток 1, и т. д. Изменяющийся ток заменяют эквивалентным ему током 1„ 4д который эа время одного никла работы 1и производит одинаковое тепловое действие с током, изменяющимся ступенями. Тогда 1'г1 =1аг (1х+1з+...+1„)= дт 20 дл ФР Ис =1'г1 + 1ээгга+... + 1„г1, ~Ф к а эквивалентный ток Рис.
Н-1. Диаграмма вы- 1 1э1 +1э1 + +1, бора мощности двигателя уз1 г х+ э з+"'+ а а (н П прн щюдолжительном ре- 1г+1э+".+1» ' жиме. Номинальный ток двигателя должен быть равен зквивалентному току или больше его 1а )1э. У скихроииых двигателей и двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением, работающих при неизменном потоке возбуждения, М =с„Ф1ш1. Поэтому эти двигатели можно выбирать по эквивалентному вращающему моменту м;гх+)иэ1+...+м'„1„ 1,+1,+...+1„"' П)3) Если двигатель имеет жесткую характеристику н, следовательно, Р= Мени М, то двигатель выбирают по эквивалентной мощности г'х+ "э'з+" + Рэ'э Прн наличии в графике переменной нагрузки отдельных кратковременных перегрузок выбранный двигатель должен быть проверен на перегрузочную способность.
11-4. Выбор мощности двигателя при кратковременном режиме Если двигатель работает такое время гю эа которое тем. пература его не достигает установившегося значения, а при отключении он успевает охладитъся до температуры окружающей среды, то режим работы называют кр ат ко в рене в н ым (зажимные присиособлення. метэллорежущих станков, шлюзовые устройства, разводные лйи мосты). Тогда в соответствии с графиком (рис.
11-2) считают, что (г+ Г, + ... + (э = )а и по формуле (11-2) определяют Мэ. Затем по каталогу выбирают двигатель, предназначенный для времени работы гю номинальный момент которого Мв ~ М;. Выбранный двигатель проверяется на мгновениуюперегруэку током так, чтобы /а/)э было допустимым для этого двигателя, 11-5.
Выбор мощности двигателя при повторно-кратковременном режиме Пр и повтор но-к р а т к о в реме н и о м режиме двигатель за период работы не успевает нагреться до установившегося значения температуры, а за время перерыва в работе не охлаждается до температуры окружающей среды (рис. 11-3). Зто двигатели кранов„ лифтов, подъемников, экскаваторов и др. Для таких двигателей указываетсв о т н о с и т е л ь и а я п р о д о л ж и т е л ь но с т ь в к л ю ч е н и я (ПВ). Она равна отношению суимы рабочего времени 274 Рис.
11.2. Диаграм- ма работы двигате- ля при кратковре- менном режиме. Рис. 11-3. Диаграмма работы двигатели при но вторио-кратковременном режиме. ко времени никла )н, состоящего нз времени работы и времени паузы (в: ПВ = 1+ ~в+' "+ ~л — 100%, (11-4) ~х+ з+" +~а+6~ Чем больше ПВ, тем меньше номинальная мощность двигателя прн равных габаритах. Следовательно, двигатель, рассчитанный на работу в течение 25% времени цикла при номинальной мощности, нельзя оставлять под нагрузкой 50% времени цикла при 'гой же мощности.
Электродвигатели строятся для стандартных ПВ 15, 25, 40, 60%, причем ПВ = 25% принимается за номинальную. Двигатель рассчитывается на повторно-кратковременный режим, если продолжительность никла не превышает 10 мнн. Расчет ведется по формуле (11-3), а затем для заданной ПВ находят номинальную мощность двигателя по каталогу крановых двигателей. Если найденная ПВ не соответствует сгйндартной, то подсчитанную по формуле (11-3) мощность Р,з пересчитываюс на стандартную ПВ: Рвз=рв1 ~/ ° (11 5) ° Г(ПВ)х (ПВ)з В йй-б. Рубильнллзз У Для ручного вкхючення г электрических машин и цепей постоянного и переменного тока при напряжениях до 500 В н токах до 1000 А применяются р у б и л ь н и к и.
На рис. 11-4, а и б показаны простой ру. Рнс.11 4. Простойрубнльник. бнльник и его условное изображение на схемах. К стойкам 2, укрепленным на изолирующей плите 1, присоедя. ияются провода б. В нижних стойках шарнирно закрепленй металлические ножи 4. На рис. 11-4, б показан трехполюсиый рубильник, ножи которого, соединенные нзолирукнцей траверсой Б, включаются одновременно. Рубильники могут быть одно-, двух- и многополюсными. Рис. 11-5. Рубильник с мгновенным отключением. При размыканин нагруженной цепи ручкой управления б между верх. ними стойками и ножами возникает злектрическая дуга 7, оплавляющая контакты.
Поэтому показанный рубильник применяется как р аз ъедниител ь в цепях переменного тока при напряжении до 220 В, т. е. для отключения цепи без нагрузки. 275 Ф Для отключения пеней под нагрузкой применяют рубильники с дугогасительнымн контактами (рис. 11-5). При отключении сначала отрываются рабочие ножи А а затем под влиянием натяжения пружин р з зр ы в н ые ножн 2. Размыкание происходит очень быстро, что способствует растягиванию и гашению дуги. 1 В установках переменного тока 380 и 500 В и постоянного тока 220 В и выше для отключения цепей под нагрузкой выключатели снабжаются специальными дугогаснтельнымн устройствами. Одним из таких устройств является д у го гас ягель и ая решетка((рнс.
116). Над рабочими контактами 1 и 2 ставится решетка нз стальных пластин 8, помещеинан в камеру нз ' асбесгоцемента, керамихи и др. Возникшая прн рззмыкании дуга загоняется злектродинамическими снламн и тягой сильно нагретого воздуха вверх в решетку, где делится иа отдельные дуги. Для горения каждой такой дуги требуется вполне определенное напряжение. Если разорвать дугу иа такое число частей, при котором наприжеине между контактами 1 и 2 меньше суммы напряжений, необходимых для горения отдельных дуг, то все дуги быстро гаснут.
Дугогасительиые решетки н рубильники леликом при напряжениях ЖО, 380 и 500 В закрываются защитными кожухамн, 11-7. Палатные аынлючателн Для уменьшеи~йя габаритов распределительных устройств при ручном включении н выключении злектрических цепей постоянного н переменного тока иапряжигунем 220 и 380 В и длительном токе от 1О Рис. 11-7. Пакетный выключатель. до 400 А применяются малогабаритные приборы — п а к е т н ы е в ы. к л ю ч а т е л и (рис. 1! -7, а). Провода сети прнсоедиииются к неподвижным контактам 8, )шреплениым иа неподвижных шайбах 2 из изолирующего материала. При по- 276 вороте 'четырехгранного валика ручкой б расположенные иа яеы подвижиые коитакты 4 могут занимать два положеиия со сдвигом па 90', показанные иа рис.
11-7, б и в, Эти коитакты двойные и прп замыкаиии охватывают иеподвижиые коитакты сверху и сиизу. В положении 11-7,б пеподвижиые коитакты замкнуты подвижными, а в положеиии 11-7, в аии разомкнуты. Так происходит во всех трех шайбах 2, расположеииых одиа иад другой. В одиой плоскости с подвижными контактами 4 находится двойные фибровые шайбы б, которые поворачиваются вместе с контактами.
В положении, показанном иа рис. !1-7, в, зги шайбы обхватывают веподвижиые контакты 3 сверху и сиизу. Фибровые шайбы служат для гашения злектрической дуги, которая возиикиув при размыкаиии контактов, разлагает фибру с выделением водорода, углекислого газа и воды, по способствует гашению. Размыкание коитахтов при повороте ручки б происходит при помощи пружиииого мехаиизма под крышкой 7, умеиьшающего время размыкаиия. 11-В.
Реостаты для пуска н регулнроаання влектродангателед О иазиачеиии реостатов и о схемах их включеиия говорилось в гл. 4 и 1О. Реосгаты служат для регулировавия тока в собираются из стандартных злемеитов, представляющих собой сопротивления, закреплевиые иа изолирующем осиоваиии. Материалом сопротивлений служат консгаитаи, маигаиии, вихром, фехраль, стальная проволока и чугун.
На рис. 11-8, а и б показаны алемеиты рамочиого типа Рис. 11-8. Элементы сопротивлений. 277 ' из проволоки и из ленты. Оин намотаны на стальной иластяне и изо- .1 лированы от иее фарфоровымн или стеатитовыми «наездниками» 2. На рнс. 11-8, в изображен чугунный элемент сопротивления, из которых собираштся ящики сопротивлений 2 (рис. 11-9). 7 а В отличие от ящиков сопротив- 7 лений реостаты имеют коммутирую- щее устройство для регулирования ! величины сопротивления (рис. 11-10).
При повороте рукоятки 2 на крышке 1 поворачиваются вал 8 и щеточное приспособление 4. Выводы от секций 6 располагаются по окр гжиости на изширующей плите 6. Под коробкой 7 расположены выводные зажимы реостата; вся конструкция сопротивлений для ох. лаждеиия помещается в бак с а маслом, Кроме металлических реоста. тов, получивших наибольшее распространение,существуют жидкост. иые реостаты, например для пуска б' асинхоонных двигателей с кольца- ми. Жидкостный реостат предсгавРнс.