50454

Основные сведения об электрических машинах и аппаратах

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Обмотка электромагнитного реле контактора магнитного пускателя. обмотка реле тока. обмотка реле напряжения. обмотка статорная обмотка двигателя постоянного тока ДПТ последовательного возбуждения.

Русский

2014-01-24

1.1 MB

6 чел.

Лабораторная работа №20

Основные сведения об электрических машинах и аппаратах

Цель работы: Ознакомление с основными типами электрических машин(двигателей),режимами их работы,  маркировкой, условными обозначениями, схемами выключения и управления.

I Введение

 Электрические машины используются в двух основных режимах;: генераторным и двигательном.

 В дальнейшем рассмотрим только двигательный режим, как наиболее соответствующий практике их использования в машиностроении. Электрические  двигатели и аппараты являются основными потребителями электрической энергии (до 70%).

  Номенклатура выпускаемых странами СНГ электродвигателей свыше 100 тыс. типоразмеров, а в Республике Беларусь около 20 тыс.[11]

  Электрические двигатели -это электромеханические преобразователи электрической энергии в механическую. Учитывая столь широкое и важное значение электрических двигателей в промышленности все их типы , параметры, режимы и условия эксплуатации установлены ГОСТами (СТС СЭВ 169-74,ГОСТ 1494-77,ГОСТ 18311-80 и др.). В соответствии с указанными ГОСТ регламентируются  не только технические характеристики  и параметры электрических машин, но также и основные понятия и определения, которые являются обязательными для использования в технической документации [8,10]. Указанные стандарты содержат более 200 терминов и определений. Отметим некоторые из них.

  Номинальными данными электрической машины называют данные, характеризующие её работу в режиме,  для которого она предназначена заводом-изготовителем. К номинальным данным относятся: мощность – Рн. Напряжение – Uн, ток – Iн, частота – f, КПД – , коэффициент мощности - , частота вращения – nн  и некоторые другие, определённые спецификой машины конкретного типа . Номинальные данные характеризуют работу машины, установленной на высоте 1000 м. над уровнем моря при температуре окружающей среды  С.

  Режим работы электрической машины- это установленный порядок чередования и продолжительности нагрузки, холостого хода, торможения, пуска и реверса машины во время её работы.

  За номинальное напряжение трёхфазных машин принимают линейное напряжение Uл=380В.

  Наряду с основными понятиями и определения, ГОСТами устанавливают условные обозначения всех элементов машин и аппаратов, используемых в схемах питания и управления электрическими машинами(ГОСТ 2.701- 2.755-68-78).

II. Условные обозначения элементов принципиально электрических схем питания и управления электрических машин и аппаратов.

 Все элементы электрических схем в соответствии с ГОСТом имеют условные обозначения, которые являются едиными и обязательными для разработчиков, изготовителей и пользователей. Исключение составляют временное пользование двойными стандартами: для новых разработок только новые ГОСТы, для старых и модернизированных машин используются старые стандарты.

                      - однофазный трансформатор (новый ГОСТ2.701-68).

           - трёхфазный трансформатор.

           - трёхфазный трансформатор (старый ГОСТ 7624-62).

                            по схеме звезда.


   - однофазный автотрансформатор.

      - трёхфазный автотрансформатор.

                           - трёхфазный  асинхронный двигатель

             (АД) с короткозамкнутым ротором.          

   

      - трёхфазный АД с короткозамкнутым ротором и шестью выводами.

         - трёхфазный АД с короткозамкнутым ротором и звёздной схемой соединения

         статорных обмоток «звезда».

      

      - однофазный АД  с короткозамкнутым контуром.

 

     

      - трёхфазный АД с фазным ротором.

                  

                         - машина постоянного тока.

    

     - обмотка электромагнитного реле, контактора, магнитного пускателя.

                                 

                          - обмотка реле  тока.

       - обмотка реле напряжения.

    - контакт замыкающий.

    - контакт размыкающий.

 

  - контакт переключающий.

 

     - выключатель путевой.

                                                                       

                                         - контакт, замыкающийся с задержкой на размыкании.

  -  контакт, замыкающийся с задержкой на размыкании и замыкании.

  - контакт, замыкающийся с задержкой на замыкании.

   - контакт, замыкающийся с задержкой на замыкании и размыкании.


   - резистор постоянный.

                         - резистор переменный.

    - резистор постоянный с отводом.

    - катушка индуктивности с сердечником.

                                  

                         - катушка индуктивности с сердечником переменной величины.

 

      -обмотка статорная, обмотка двигателя постоянного тока

                          (ДПТ) последовательного возбуждения.  

  - обмотка ДПТ параллельного возбуждения.

- обмотка добавочных полюсов.

   

                      - обмотка реле максимального тока.

                          

    - обмотка теплового реле.

       - контакт кнопочный замыкающий.

        - контакт кнопочный размыкающий.

                          - переключатель трёхпозиционный.

       - выключатель однофазный автоматический по току.

                            

                           - выключатель трёхфазный автоматический по току.

- выключатель трёхполосный.

    

      

       - конденсатор постоянный.


       - конденсатор переменный.

     

      - конденсатор электролитический полярный.

 

      - конденсатор электролитический неполярный.

                         - предохранитель плавкий.

                         - диод полупроводниквый.

  

     - мост выпрямительный

  

     - сельсин.

  

   - элемент гальванический.

      - батарея гальванических элементов.

   

    - прибор показывающий.

  

   - прибор регистрирующий.

  

  

                     - прибор интегрирующий (счётчик электрический).

 

  - звонок электрический.

 

   - сирена электрическая.

   

 

                    - лампа сигнальная осветительная.


 

  - лампа неоновая.

        - лампа газоразрядная.

  

        - соединение с корпусом.

 

        - заземление.

   В принципиальных электрических схемах иногда могут встречаться нестандартные обозначения, как правило, новых элементов, которые появляются, чаще чем переиздаются ГОСТы. [9,11]

IIIа. Основные типы двигателей переменного тока общего назначения.

  Асинхронный двигатель (АД) является самым массовым электродвигателем в силу множества известных [1-5] достоинств и особенностей конструкции.

  Основные серии АД:

1.1)  4А – общепромышленная серия; ( типа – размеры по  ГОСТ 13267-73 и 18709-73, 15150-69). Например:   в соответствии с принятой системой обозначения табл.1

                                                                                                             Таблица 1

   4А

    Х

    Х

    Х

    Х

     Х

    Х

     Х

   Х

    1

     2

     3

     3

     4

     5

     6

      7

    8

  1.  название серии.
  2.  Исполнение по защите Н – исполнение IP23, отсутствие буквы – IP44.
  3.  Исполнение АД по материалу:

    А – алюминиевые станины и щиты

    Х – станина Al, щиты чугунные.

  4-  высота оси вращения в мм.

  5-  установочный размер по длине:

    S, M, L (соответственно меньший , средний, большой).

  6-  длина сердечника: А - меньшая, В - большая     

  7-  число полюсов.

  8-  климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69.

     

1.2)Двигатели серии 4А с маркировкой 4АК160S4У3 – АД с фазным ротором. В этой основной серии имеются  подвиды  с некоторыми особенностями режима  работы, конструкции и т.д. Например : 4А….Е-АД с встроенным электромагнитным тормозом; 4А….С-АД сельскохозяйственного назначения. Двигатели серии 4АМ являются модернизацией двигателя 4А, а серия 4АН- унифицированная разработка совместно со странами Интерэлектро, которая


приходит на смену серий 4А, 4АМ. Структура обозначения  типоразмера серии АН: Например, АИР71А2 отличаются от 4А только первыми тремя буквами, где первые две буквы- вид АД новой серии; третья буква- вариант привязки мощностей и установочных размеров: Р- привязка по первому варианту, С- привязка по второму варианту (ТУ 16-525.564-84).

1.3)АД серия АЗ, АОЗ – двигатели с увеличенной высотой центров. Новые разработки по рекомендации МЭК. (ГОСТ 15150-69, 15543-70)

1.4)АД серий А2 и АО2 – старые разработки, заменяемые на 4А, АИ. В настоящее время находящиеся в эксплуатации.

1.5)АД серии ВАН – вертикального рабочего положения.

   Особое место в номенклатуре АД составляют маломощные и малогабаритные двигатели для устройств автоматики  и промэлектроники. Их номенклатура типоразмеров особенно широка, а объёмы невелики.

IIIб. Синхронные двигатели .

2.1)    Синхронные двигатели серии СДН и СДНЗ  предназначены для привода насосов, вентиляторов с небольшими маховыми массами, т.к. эти двигатели с явновыраженными  полюсами. Структурные обозначения их следующее: табл. 2.            Например:

Таблица 2

  Х

  Х

  Х

  Х

    1

  2

   3

   4

1 – условное название серии и номер модификации, 2 – условное обозначение габарита, 3 – длина сердечника статора в см, 4 – число полюсов.

2.2)   Синхронные явнополюсные двигатели серии  СДК, СДКП, СДКМ – комирессорные синхронные двигатели (ТУ16-512.257-76).

  1.   Синхронные явнополюсные двигатели серии ДСП  - двигатели синхронные продуваемые используются для привода насосов, нагнетателей ( выпускаются по ТУ 16-512.128-75).В условном структурном обозначении, например: ДСП 173/64-8УХЛ4 (в числителе указывается внешний диаметр в см., в знаменателе – длина сердечника в см..
    1.  Синхронные явнополюсные  вертикальные двигатели серии ВДС используются для привода насосов.
    2.  Синхронные неявнополюсные двигатели серии СТД и ТДС используются для привода нефте- и газонасосов.

IIIв. Двигатели постоянного тока.

  1.  Двигатели постоянного тока  серии 4П ( ГОСТ 15150-69; 17516-72) применяются в широкорегулируемых тиристорных электроприводах главным образом машиностроительного направления.
    1.  Двигатели серии 4ПО и 4ПБ нашли широкое применение в комплектном тиристорном электроприводе типа ЭПУ2 в станкостроении, железнодорожном и морском транспорте.
    2.  Широкорегулируемые электродвигатели 4ПФ предназначены для привода механизмов главного движения  станков 4ПУ , гибких производственных систем роботизированных комплексов. В условном структурном обозначении (табл.3). Например , где        1- серия двигателя; 2- высота оси вращения  в мм;3 - условная длина сердечника (S – малая, М – средняя, L - длинная); В- наличие воздушного фильтра, - фильтр на боковой поверхности; Т- фильтр на торцевой поверхности.

                                                                             Таблица 3.

х

х

х

1

2

3


  1.  Двигатели серии 2П предназначены для работы в широкорегулируемых электроприводах и в настоящее время заменяют машины серий П, ПС(Т), ПБС(Т), ПР. По сравнению с другими сериями эти двигатели имеют повышенную перегрузочную способность, расширен диапазон частот вращения. Структура условного обозначения машин постоянного тока следующая:табл.4. . Например: , где

                                                                                  Таблица 4

   2п

  х

   х

   х

   х

   х

    1

   2

    3

   4

    5

   6

1 – название серии; 2 – исполнение по способу защиты ( Н – защищённое  с самовентиляцией, Б- закрытое с естественным охлаждением, О- закрытое с внешним обдувом) 3 – высота оси в мм.;  4 – условное обозначение длины сердечника якоря: М – средняя, L – большая; 5 – буква Г – наличие встроенного тахогенератора; 6 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69

  1.  Двигателей серии П в настоящее время выпуск прекращён, но значительное количество их остаётся в эксплуатации. Структура условного обозначения приведена в табл. 5.

Например:  , где

                     Таблица 5

     п

    х

     х

    х

     х

     1

     2

     3

    4

     5

1 – название  серии; 2 – исполнение по способу охлаждения, Р – закрытое с воздухоохлаждением, отсутствие буквы – защищённое; 3 – условный габарит (1-го по 11-ый); 4 – условная длина сердечника (1 или 2) ; 5 – климатическое исполнение.

  1.  Двигатели серии ПБС, ПБСТ и используют в широкорегулируемых электроприводах в машиностроении (по ТУ 16-514.207-77) и в настоящее время сняты с производства, но в эксплуатации их значительное число. Структура условного обозначения приведена в табл. 6.

Например , где

                                                                                                    Таблица 6

 ПБС

     Т

    Х

     Х

     Х

     Х

     Х

     1

      2

     3

      4

      5

      6

      7

1 – название серии закрытого исполнения с естественным охлаждением для станков; 2 – буква  Т – наличие тахогенератора, без буквы – тахогенератор отсутствует; 3 – условный габарит (от 2 до 6); 4 – условная длина сердечника (2 – вторая длина, 3 – третья длина);  5 -  буква М - модернизированный; 6 – буква В – высокой точности, при отсутствии буквы – повышенная точность; 7 – климатическое исполнение.

 

 3.7)  Двигатели серии ПГ, ПГТ выполняются с гладким ротором и предназначены для быстродействующих следящих и широкорегулируемых электроприводах металлорежущих станков. Структура условных обозначений приведена в табл. 7 . Например: , где

                  Таблица 7.

   ПГ

   Х-

    Х

     Х-

    Х

    1

     2

     3

      4

     5

1 – название серии; 2 – буква Т – наличие тахогенератора; 3 – мощность в кВт; 4 – буква М – модернизированный; 5 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69.


 3.8)   Двигатели  серии П2МП предназначены для реверсивных и нереверсивных приводов прокатных станков. Структура условных обозначений приведена в табл. 8.                                 Например:, где

Таблица 8

П2

Х

Х

Х

Х

Х

Х

1

2

3

4

5

6

7

1 – название серии; 2 – высота оси вращения; 3 – условный диаметр якоря; 4 – условная длина сердечника; 5 – количество щёток на брикете; 6 – буква С – исполнение на подшипниках скольжения; К – на подшипниках качения; 7 – климатическое исполнение.

    Двигатели постоянного тока специального назначения для бортовых систем и устройств автоматики в настоящем пособии не приведены.

IV.  Обозначение выводов обмоток электрических машин. 

Для правильного включения электрических машин разных типов и назначения необходимо знать маркировку выводов, установленных ГОСТами. [8,11]

  1.  Обозначения выводов обмоток электрических машин переменного тока.

Обозначения обмоток  машин ранее изготовленных  и модернизируемых осуществляется в соответствии с ГОСТ 183-74 (табл.9) для вновь разрабатываемых машин в соответствии с ГОСТ 26772-85.(табл. 10).

Таблица 9

Наименование

обмотки

Схема соединения

Число выводов

Название вывода

Обознач. вывод. букв.

Начало

Конец

1

2

3

4

5

6

Обмотка статора асинхронных и синхронных 3-х фазных.

открытая схема

6

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

С1

С2

С3

С4

С5

С6

звезда

3

или

4

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

нулевая точка

С1

С2

С3

О

-

-

-

-

треугольник

3

первый зажим

второй  зажим

третий зажим

С1

С2

С3

-

-

-

Обмотка фазного ротора асинхронной машины

звезда

или

треугольник

3

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

Р1

Р2

Р3

-

-

-

звезда

4

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

нулевая точка

Р1

Р2

Р3

О

-

-

-

-


продолжение табл. 9

1

2

3

4

5

6

Обмотка возбуждения (индуктора) синхронной машины

-

-

2

-

И1

И2

Обмотка статора однофазной машины

-

2

-

С1

С2

Обмотка статора однофазного (двухфазного) асинхронного двигателя

-

4

глав. обмотка

вспом.обмотка

С1

В1

С2

В2

-

3

глав. обмотка

вспом.обмотка

общ. точка.

С1

В1

О

-

-

-

Таблица 10

Наименование. Схема соединения обмоток.

Число фаз

Наименование фазы и вывода

Обозначение выводов

1

2

3

4

5

Обмотка статора.

Открытая схема.

6

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

U1

V1

W1

U2

V2

W2

Обмотка статора.

Звезда.

3 или 4

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

точка звезды

U

V

W

N

Обмотка статора.

Треугольник.

3

первый вывод

второй вывод

третий вывод

U

V

W

Секционированная обмотка статора

12

первая фаза

выводы первой фазы

вторая фаза

выводы второй фазы

третья фаза

выводы третьей фазы

U1

U3

V1

V3

W1

W3

U2

U4

V2

V4

W2

W4

Расщеплённые обмотки статора предназначены для последовательного и параллельного включения

-

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

U1

U5

V1

V5

W1

W5

U2

U6

V2

V6

W2

W6


продолжение табл.10

1

2

3

4

5

Разделительные обмотки статора предназначенные для последовательного или параллельного включения.

-

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

1U1

2U1

1V1

2V1

1W1

2W1

1U2

2U2

1V2

2V2

1W2

2W2

Обмотки статора многоскоростных асинхр. двигателей. Закрытая схема

6

выводы первой фазы

выводы второй фазы

выводы третьей фазы

1U-2N

1V-2N

1W-2N

2U

2V

2W

9

выводы первой фазы

выводы второй фазы

выводы третьей фазы

1U-3N

1V-3N

1W-3N

2U, 3U

2V,3V

2W,3W

12

выводы первой фазы

выводы второй фазы

выводы третьей фазы

1U-2N

3U-4N

1V-2N

3V-4N

1W-2N

3W-4N

2U

4U

2V

4V

2W

4W

Обмотка фазного ротора асинхронного двигателя, открытая схема.

6

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

K1

L1

M1

K2

L2

M2

Обмотка фазного ротора асинхронного двигателя. Звезда.

3

или

4

первая фаза

вторая фаза

третья фаза

точка звезды

K

L

M

Q

Обмотка фазного ротора асинхронного двигателя. Треугольник

3

первый вывод

второй вывод

третий вывод

K

L

M

Обмотка возбуждения синхронных машин.

-

-

F1

F2

    В обозначениях раздельных обмоток двигателя, переключаемых на разное число полюсов, меньшая цифра, стоящая перед буквенным обозначением вывода, соответствует меньшей частоте вращения, а большая цифра – большей частоте вращения.

    Для электрических машин диаметром корпуса не более 40 мм. допускается маркировка выводов по цвету изоляции.

  1.  Обозначения выводов обмоток машин постоянного тока

Обозначения выводов машин постоянного тока осуществляется в соответствии с ГОСТами 1833-74 табл. 11 и ГОСТ 26772-85 табл. 12.


                                                       Таблица 11                                                              Таблица 12

Наименование

обмотки

Обозначение выводов

начало

конец

Обмотка якоря

Я1

Я2

Компенсация

К1

К2

Обмотка добавочных полюсов

D1

D2

Последовател.

C1

C2

Независимая

H1

H2

Параллельная

Ш1

Ш2

Пусковая

П1

П2

Уравнительная

У1

У2

Особого назначения

О1, О3

О2, О4

Наименование

обмотки

Обозначение выводов

начало

конец

Обмотка якоря

A1

A2

Обмотка добавочных полюсов

B1

B2

Компенсация

C1

C2

Последовательная обмотка возбуждения

D1

D2

Параллельная обмотка возбуждения

E1

E2

Независимая обмотка возбуждения

F1

F2

Вспомогательная по продольной оси

H1

H2

Вспомогательная по поперечной оси

I1

I2

V. Режимы работы электрических машин.

  Режимы работы электрических машин могут быть самыми разнообразными в зависимости от  нагрузки, продолжительности её и некоторых других факторов. Очевидно, что режим работы в первую очередь определяет эффективность использования машины: её КПД, срок службы и т.д.

    По времени включения машины, соотношения продолжительности работы и пауз, а также по характеру изменения нагрузки различают  восемь основных режимов работы, обозначаемых S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8.[6.11]

     1) Продолжительным номинальным режимом (условное обозначение –S1 ГОСТ-183-74) называют режим, при котором время работы машины при практически неизменной нагрузке и температуры охлаждающей среды, достаточной для нагрева всех её частей до практически установившейся температуры.

    2) Кратковременным режимом работы (S2) называют режим, при котором периоды неизменной нагрузки чередуются с периодами отключения машины, причем за время работы температура частей машины не успевает достигнуть установившегося значения, а за время пауз машина охлаждается до практически холодного состояния. Установленная ГОСТом длительность периодов работы в данном режиме: 10, 30, 60 и 90 мин.Она указывается так: S2-60 мин.

    3) Повторно-кратковременный режим (S3) отличается от кратковременного регламентированными продолжительностями включения под неизменную нагрузку и продолжительностью периодов пауз, причем время работы машины меньше времени, необходимого для нагрева её частей до установившейся температуры, а время пауз меньше необходимого для остывания машины до холодного состояния.

    Продолжительность включений (ПВ) устанавливается в процентах продолжительности цикла работы, включающего в себя время работы и время пауз. Продолжительность цикла для S3 принимается 10 мин. А показатель ПВ: 15, 25, 40, 60%. Условное обозначение S3-25%.

     4) Повторно-кратковременный режим S4 определяет эксплуатацию машины с частыми пусками, при которых длительность одного цикла определяется числом включений в час: 30, 60, 120, 240  при определенном коэффициенте инерции FI, равном 1.2; 1.6; 2.0; 2.5; 4.0; 6.3; 10. (Коэффициент FI- это отношение суммы момента инерции ротора и приведенного к валу двигателя момента инерции приводного механизма к моменту инерции ротора) Условное обозначение:


S4-25%, 120 включений в час, FI-2.0  Это означает, что двигатель имеет коэффициент FI=2.0 и имеет 120 включений в час, длительность цикла  мин.

    5) Повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением (S5) отличается от S4 тем, что конце каждого цикла происходит электрическое торможение двигателя. Показатель ПВ подсчитывается так:

                                               , где

D-время пуска, N- время работы, F-время торможения, R-пауза.

    6) В перемеживающем режиме (S6) периоды работы при определенной нагрузке и частоте вращения чередуются с периодами холостого хода двигателя. Длительность цикла в этом режиме принята 10 мин. Продолжительность нагрузки ПН определяется в виде:

                                               ,где

N- время работы с неизменной нагрузкой, V- время холостого хода. В условном обозначении указывается ПН, например S6-40%.

    7) В перемеживающемся режиме с частыми реверсами при электрическом торможении (S7) длительность цикла работы определяется числом включений в час и при определенном коэффициенте инерции (аналогично S4).

    8) В перемеживающемся режиме с двумя и более частотами вращения (S8) определена последовательная смена периодов работы с неизменной нагрузкой при , периодами работы на другой частоте  при неизменной нагрузке, продолжительность которой рассчитывается в виде:

                                         

    Пример условного обозначения:

       S8-60 включений в час, FI-2.0; 22кВт; 740 об/мин; 40%; 55 кВт; 1470 об/мин; 60%

    Кроме основных режимов работы электрических машин (S1-S8) регламентированных ГОСТ 183-74 в практике эксплуатации электрических двигателей можно выделить следующие:

 1 Режим кратковременной нагрузки с продолжительностью включения существенно меньшей 10 мин

 2 Режим чередующихся реверсов (например, рольгинговые или телферные двигатели)

 3 Режим стохастической нагрузки (например, для бурильного или шахтного оборудования)

    Режим кратковременной нагрузки с малой продолжительностью рабочего цикла является частным случаем режимов S2 и  S3 и отличается от них тем, что время работы в этом режиме соизмеримо со временем пуска двигателя.

    Режим чередующихся реверсов относится к режиму S7, но отличается от него симметричным графиком мощности при различном направлении врщения.

    Режим стохастической (случайной) нагрузки характеризуется вероятностными характеристиками момента нагрузки на валу. Эти характеристики определяются согласно ГОСТ 11.004-84, ГОСТ 11.006-74.

    Реально существующие режимы работы электродвигателя отличаются в какой-то мере от гостированных режимов S1-S8, которые служат как бы эталонами, по которым производятся сравнения, оценки, превышение которых недопустимо.   

VI. Классы изоляции внутренних цепей электрических машин.

    Термостойкость изоляции электрических цепей машины имеет очень важное значение, т. к. является наиболее ответственным и часто разрушающимся элементом, которое зависит, с одной стороны, от режима работы машины [7,8],а с другой, от класса изоляции согласно ГОСТ 8865-70  табл. 13


                                                                                                                                   

                                                                                                                          Таблица 13

Класс

нагрево-

стойк

Темпер-

атура,

С

Электроизоляционные материалы, соответствующие

данному классу нагревостойкости

Y

90

Непропитанные волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка,

шелка

A

105

Пропитанные волокнистые материалы из целлюлозы, хлопка,

шелка

Е

120

Синтетические органические пленки

В

130

Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, пропитан-

ные органическими  связующими составами

F

155

Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, пропитан-

ные синтетическими  связующими составами

Н

180

Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна в сочетании

с кремнийорганическими эластомерами и пропитывающими сос-

тавами

С

> 180

Керамические материалы, стекло, кварц

    Наиболее применимые в настоящее время классы изоляции Е, В, F.

 Предельно допустимая температура отдельныхчастей электрических машин нормируется с учетом температуры окружающей среды, которая принимается равной С.

   Допускаемая температура подшипников независимо ни от каких других факторов не должна превышать С (подшипники качения).

VII. Схемы электропитания и управления электродвигателями.

(ГОСТ 2.701-2.758-68)

    По своему назначению схемы питания и управления классифицируются на следующие виды:

    1. Структурные, отражающие укрупненную структуру электроснабжения и управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектом.

    2. Функциональные, отражающие функционально-блочную структуру отдельных узлов контроля, сигнализации, управления и регулирования.

    3. Принципиальные, определяющие полный состав элементов, модулей вспомогательной (измерительной) аппаратуры и связей между ними, дающие полное представление о принципе его работы.

   4. Монтажные, показывающие соединения электрических проводов в пределах комплектующих устройств (щиты, пульты и т. п.) , а также места их соединения.

   5. Соединений, показывающие электрические связи между источником энергии, потребителями и вспомогательными комплексами.

     В зависимости от сложности системы электроснабжения, потребителей и этапа их жизни в комплект технической документации могут входить только некоторые из приведенных схем. Наиболее важной и используемой на этапе эксплуатации является принципиальная электрическая схема.

     В самом общем случае принципиальная электрическая схема должна содержать источник питания (генератор, батарея, сеть), потребитель (электрический двигатель, осветительная установка, сварочный агрегат и т. п.), а также элементы: управления (кнопки и кнопочные станции, рубильники, ключи, контакторы, реле, путевые выключатели); контроля (сигнальные лампы,


реле тока и температуры, концевые выключатели); элементы защиты (плавкие предохранители, автоматы защиты по току, напряжению, реле тепловые и т. д.)

    Принципиальные электрические схемы и их элементы могут быть изображены совмещенными или разнесенным способом. При совмещенном способе все элементы одного устройства или аппарата изображаются в непосредственной близости и обводятся тонкими линиями. Такой способ удобен для несложных схем, когда нет необходимости в монтажной схеме. Однако для сложных систем для удобства их чтения и понимания лучше разнесенный способ изображения, когда меньше соединительных цепей, но больше условных обозначений, которые одинаковы для всех элементов одного устройства или узла [7,9].

    Чтение и сборка (монтаж) схем на объекте (лабораторном стенде) требует определенных знаний и соблюдения заданной последовательности. Знание условных обозначений основных элементов электрических схем совершенно обязательно, но недостаточно. Чтение электрических схем в основном сводится к пониманию связи электрических цепей отдельных устройств (блоков) и элементов, режимов их работы, с одной стороны, и функциями (назначением) этих элементов и системы в целом, с другой стороны.

    Причем понимание функциональных возможностей элементов и электрические связи между ними являются более важными. Из них можно определить назначение и функции всей системы (схемы), последовательность и алгоритм её работы. Поэтому знание устройства и принципа действия элементной базы электрических схем и устройств, а также их условные обозначения являются первичными и наиболее важными.

    На примере схем управления электрическими двигателями переменного тока (асинхронного) и двигателя постоянного тока рассмотрим порядок чтения и понимания принципиальных электрических схем.

   Очевидно, что основным потребителем электрической энергии является двигатель, цепи питания которого и элементы включенные в них относятся к основным цепям. Поэтому силовые цепи чаще всего питаются большим током, соответствующем линейному напряжению- Ил, в то время как в цепи управления используются фазные- Иф.

    Для двигателя постоянного тока ( рис. 1) напряжение цепи якоря регулируется реостатом Rx, который позволяет осуществить регулируемый пуск и обеспечить заданную частоту вращения. При подаче питания включается независимая обмотка возбуждения. Пуск двигателя осуществляется посредством кнопки SB1, что включает обмотку контактора KM1, силовые контакты которого замыкают цепь якоря через реостат Rx. Одновременно блок-контакты контактора ставят кнопку SB1 на самоблокировку, и подключается обмотка реле KV1, контакты которого включают обмотку пускателя KM3 и отключает пускателя KM4. Далее контакты KM3 частично шунтируют реостат Rx, что увеличивает ток якоря и скорость вращения двигателя. Одновременно через контакт КМ3 подключается обмотка реле времени КТ, контакты которого размыкают цепь питания обмотки КМ4. Через установившийся промежуток времени контакты КТ замкнутся, замкнув цепь обмотки КМ4 и его контакты отключают полностью реостат Rx. Двигатель выйдет на режим. Реверс двигателя осуществляется кнопкой SB2 Кнопка SB3 служит для отключения двигателя при окончании работы, а также в аварийных ситуациях.

    Схемы управления асинхронным двигателем (рис.2,3) более простые, и позволяют выполнять операции пуск напрямую, реверс и остановка в двух режимах- местном и дистанционном, с помощью многопозиционного переключателя      . Различие схем состоит в том, что реверсирование двигателя по схеме рис     возможно осуществить после предварительного останова, что сокращает время цикла, которое бывает очень важно для рабочей машины.

    Чтение электрических схем приобретается с опытом и бывает вполне достаточным для сборки схем лабораторной установки, когда режимы работы этих цепей и элементов уже отработаны и инструментально установлены. В иных случаях чтение электрических схем должно быть более глубокое и тщательное с установлением режимов работы отдельных элементов и согласованности этих режимов взаимосвязанных элементов.


рис.1 Управление асинхронным двигателем.

рис.2 Управление асинхронным двигателем.


рис.3 Управление ДПТ независимого возбуждения.

    Существует определенная последовательность в сборке схем. Эта последовательность должна быть примерно такой:

  1. Определяется источник (источники) электропитания, род тока, величина напряжения источника.

  2. Расчленяют схему на простые (последовательные) цепи и собирают их как автономные и замкнутые цепи, следуя от одного полюса источника до другого со всеми элементами управления, контроля и защиты.

  3. Подключают параллельные ветви, со всеми элементами, входящими в них.

  4. Включают вольтметры и катушки напряжения сложных измерительных приборов (ваттметры, фазометры, счетчики)

    Следует помнить, что многие элементы электрической цепи полярные, т. е. чувствительные к направлению тока ( например, обмотки ДПТ, обмотки сложных измерительных приборов, трансформаторов и других аппаратов).

    Узловые точки ( разъёмы на лабораторном стенде) могут быть сформированы на любом месте в ветви, имеющем одинаковый потенциал.  


VIII. Устройство и принцип действия элементов электрических схем.

    а) Электромагнитное реле

  1.  корпус
  2.  якорь
  3.  контакты
  4.  обмотка
  5.  сердечник
  6.  пружина

                                                                                             рис.4. Электромагнитное реле

    При пропускании тока через обмотку 4 сердечник намагничивается и притягивает якорь 2, замыкая контакты 3. При отсутствии тока пружина 6 возвращает якорь в исходное положение.

       Разновидностей электромагнитных реле очень много. Они классифицируются по разным признакам: по уровню напряжения и тока как в обмотке, так и в коммутируемой цепи, по роду тока, по конструкции, по принципу действия, назначению и т. д.

     Наиболее часто используемые – это силовые электромагнитные реле, которые называются контакторами и отличаются они более мощной обмоткой и сердечником, а также целой группой контактов, часть из них служит для коммутации цепей основных потребителей с высоким напряжением и током, и называются главными контактами, другая часть называется блокирующими контактами (размыкающие и замыкающие) и используются в цепях управления.

    Иногда контакторы совмещаются с элементами защиты – тепловыми реле. Такие контакторы называются магнитными пускателями.

   б)  Кнопки и кнопочные станции

  1.    стержень толкателя,
  2.    возвратная пружина,
  3.    подвижные контакты,
  4.    неподвижные контакты,
  5.    корпус.

                           

                                                                 рис.5 Кнопка управления

                      

        Разновидностей кнопок управления достаточно много и классифицируются они по разным признакам: по напряжению и току коммутируемых цепей , по количеству контактов, по габаритам, по конструкции, по материалу из которого изготовлены основные детали и т. д. В частности, несколько кнопок, сблокированных в одном корпусе и предназначенных для управления одним объектом или одним технологическим процессом, называется кнопочной станцией.

    Другой разновидностью кнопок управления являются путевые или конечные выключатели, которые отличаются от кнопок только конструктивно и по назначению.

    Ознакомление с материалом настоящей работы и дальнейшее его пополнение по приведенным источникам значительно повышает уровень знаний будущего специалиста в любой отрасли народного хозяйства, и что особенно важно, приближает его к решению практических задач, связанных с использованием электрических машин и аппаратов. А это, с учётом экономической ситуации в электроэнергетике, даёт огромный эффект в виде повышения производительности труда, КПД электрооборудования, снижение расхода электроэнергии и дополнительных расходов на ремонт и обслуживание электроустановок и оборудования.


IX. Литература

    1. Брускин Д. Э. и другие. Электрические машины и микромашины. М., 90

    2. Вольдек А. И. Электрические машины. Л., 78

    3. Коцман М. М. Электрические машины. М., 80

    4. Копылов И. П. . Электрические машины М., 80

    5. Каноненко Е. В. и др. . Электрические машины. М,. 80

    6. Москоленко В. В. Автоматизированный электропривод. М., 86

    7. Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов.        М., 90

    8. Варварин В. К. и др. Справочник по наладке электрооборудования. М., 79

    9. Клюев А. С. и др. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. М., 83

    10. Иванов В. С. Соколов В. И. Режимы потребления и качества электроэнергии, систем электроснабжения промышленных предприятий. М., 87

    11. Справочник по электрическим машинам. Т1,2, М., 88

ГОСТ 183-74      Машины электрические. Общие технические требования.

ГОСТ 12139-84  Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей,

                            напряжений и частот.

СТСЭВ 169-74   Машины электрические вращающиеся. Виды. Термины и определения.

ГОСТ 17154-71  Машины электрические вращающиеся. Характеристика, расчетные

                            параметры и режимы работ.  Термины и определения.

ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ Электробезопасность. Термины и определения.

ГОСТ 1494-77    Электротехника. Буквенные обозначения основных величин.

ГОСТ 18311-80  Изделия электротехнические. Термины и определения основных понятий.

ГОСТ 8865-70    Материалы электроизоляционные для электрических машин,

                            трансформаторов и аппаратов. Классификация по нагревостойкости.

ГОСТ 26772-85  Машины электрические вращающиеся. Обозначение выводов и

                            направления вращения.

ГОСТ 2.701-68   Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.                        

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72990. ОБЩИЙ РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА С РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА 54.46 KB
  Цель работы: изучить виды и методику определения производительности и основных параметров гидравлического экскаватора с рабочим оборудованием обратная лопата. Содержание работы Производительность экскаватора зависит от конструктивных качеств машины, уровня организации производства...
72991. Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою гігрометра та психрометра 22.99 KB
  Навчитися дослідним шляхом вимірювати відносну вологість повітря використовуючи психрометр і гігрометр. На основі проведених дослідів зробити обчислення відносної вологості повітря і з′ясувати наскільки вологість повітря в лабораторії відхиляється від нормальної вологості повітря.
72992. Вимірювання коефіцієнта лінійного розширення твердого тіла 23.01 KB
  Мета: Експериментально навчитися визначати коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла. Завдання: Провести досліди з трьома зразками твердих тіл і на основі дослідних даних визначити коефіцієнт лінійного розширення для кожного зразка. Порівняти їх з табличними значеннями.
72993. Построение простейшей коммутируемой сети 305.5 KB
  Цель: Знакомство с программой Cisco Packet Tracer и проектирование простейшей сети. Теоретическая часть. Для построения простейшей сети, обслуживающей больше двух персональных компьютеров, используются коммутаторы. Коммутатор работает на 2 уровне системы OSI(канальный).
72994. Технологія приготування супів, лабораторна робота 20.83 KB
  Мета: Закріплення теоретичних, організація робочого місця, дотримування технології приготування супів, економно використовувати сировину, електроенергію та воду, дотримування вимог санітарії та гігієни технічних вимог безпеки праці. Скласти звіт про роботу.
72995. Етапи створення нового підприємства 27.08 KB
  Мета: Сформувати в студентів знання про туристичне підприємство засвоїти їх форми види правила та порядок реєстрації. Класифікація підприємства за різними критеріями. Характеристика основних етапів творення туристичного підприємства.
72996. Організаційно-правові форми підприємницької діяльності 21.88 KB
  Мета: Хід роботи: Визначити суттєві відмінності між ліцензією та патентом. Визначити до якої сфери підприємництва відноситься сфера туризму. Встановити перелік документів які додають до заяви про видачу ліцензії для туристичного підприємства.
72998. Сканирующая туннельная микроскопия. Исследование морфологии поверхности наноструктурированных материалов на СТМ «УМКА» 996.29 KB
  Задачи лабораторной работы -– изучение основ сканирующей туннельной микроскопии; получение топографии поверхности исследуемого образца в режиме постоянного туннельного тока. Высокие термостабильность и собственная резонансная частота конструкции оригинальная схема входного каскада...