Урок№13_13.05.2025

  Електротехніка                                            гр.8/24                           13.05.2024

Урок№13:Електричний привід (електропривід). Апарати захисту та управління

Електричний привід (або просто електропривод) являє собою електромеханічну систему для створення руху різних застосовуваних механізмів робочих пристроїв, машин і безпосереднього управління даними рухом з метою здійснення технологічного процесу. В даний час електропривод (електричний привід) є певною сукупністю безлічі різних електричних апаратів, машин і систем управління ними. Електричний привід є домінуючим споживачем електроенергії (близько 60% споживаної електроенергії) і основним джерелом механічної енергії на виробництві.

 При неможливості створення прямого приводу електричний двигун задіє виконавчу частину в рух навколо своєї осі посредствам кінематичної передачі. Коефіцієнт корисної дії, пульсації і передавальне число, що вносяться кінематичної передачею, теж враховуються при створенні електричного приводу (електроприводу).

Розглянемо основні функціональні елементи електроприводу:

1) Регулятори (Р) – потрібен для управління процесами і роботою електроприводу

2) Електричний перетворювач (ЕП) перетворює один тип струму в інший

3) Електромеханічний перетворювач (ЕМП) – принцип звичайного електродвигуна

4) Механічний перетворювач (МП) змінює швидкість обертання двигуна

5) Управління – керуючі вплив

6) ІС – кінцевий виконавчий орган (частина)

До функціональних частин можна віднести:

1) Електропривод або силова частина з розімкненим системою управління

2) Механічна частина

3) Система управління електричного приводу

Різновиди електричних приводів: нерегульовані, регульовані, неавтоматизовані, автоматизовані, лінійні, обертальні. Якість функціонування електричного приводу багато в чому характеризується вірним вибором застосовуваного електродвигуна, що забезпечує надійну роботу електричного приводу і досить високу робочу ефективність всіх технологічних і виробничих процесів на транспорті, в існуючій промисловості, в будівництві і т.д.

При підборі електродвигуна для електричного приводу того чи іншого виробничого механізму слід керуватися такими рекомендаціями:

а) Виходячи з наявних технологічних вимог, роблять безпосередній вибір електродвигуна по його основними технічними характеристиками (а саме за родом електричного струму, номінальним робочим напруженням і потужності, тривалості включення, частоті обертання, виду механічної характеристики, перевантажувальної здатності, регулювальним, пусковим і гальмівним властивостями і т.д.), а також саме конструктивне виконання електродвигуна за способом кріплення і монтажу.

б) Виходячи з міркувань економіки, підбирають більш надійний, простий, економічний у своїй експлуатації електричний двигун, який не вимагає великих витрат і має мінімальні габаритами, масою і, звичайно ж, вартістю.

в) Виходячи з певних умов зовнішнього середовища, де буде функціонувати електричний двигун, а також з деяких пропонованих вимог електробезпеки роботи у пожежо- та вибухонебезпечної зоні, підбирають таке виконання (конструктивне) електродвигуна за способом його захисту. Вірний вибір виконання, типу, потужності електродвигуна в свою чергу визначає не тільки електробезпека, економічність і надійність роботи, і тривалість терміну служби електричного двигуна, але і його техніко-економічні дані в цілому. 

Керування приводними електродвигунами зводиться до таких основних операцій: вмикання, вимикання, зміна частоти та напряму обертання, гальмування й деякі інші більш складні процеси. Ці операції властиві електроприводу як з ручним керуванням, так і автоматизованому. Захист електродвигунів від перенавантаження, короткого замикання, підвищення, зниження та втрати напруги здійснюється автоматично.

1. Види та призначення апаратури управління й захисту

      Апарати управління: рубильники, пускачі, контактори, автомати, контролери, кнопкові станції, реостати, пакетні перемикачі, тощо. З їх допомогою здійснюється включення, відключення, реверсування, регулювання режиму робіт, зміна електросхеми, тощо.

Апарати захисту: запобіжники з плавкими вставками, реле, автомати і т. д., що обмежують навантаження електроприймачів або відключають їх при перевантаженнях.

Комутаційна та пускова апаратура

 Запобіжники з плавкими вставками використовуються для відключення ділянки (рис.), що захищає ланцюг при короткому замиканні, але не перевантаженнях 

 

Рисунок 59 – Рубильник з плавкими вставками

Контактори використовуються для частих включень й відключень електроланцюга (до 1500 разів на годину). Привід – електромагніт. Контактори бувають одно–, двох– або трьохполюсними. При постійному струмі КВП-600 мають виконання на 100, 160, 250 й 600А на один та два полюси, з замикаючими та розмикаючими контактами.

     Контактори змінного струму бувають на струми 20÷ 600А, власний час спрацювання 0, 05÷ 0, 1сек.

     Кнопки управління – кнопки для замикань ланцюгів дистанційного й місцевого управління двигунами, іншими електроспоживачами. Комплект з декількох кнопок в одному корпусі – кнопкова станція.

     Кнопкова станція  призначена для ручного дистанційного керування електромагнітними апаратами (контакторами, магнітними пускачами, реле, тощо) в електричних ланцюгах управління змінного струму напругою до 500В та постійної напруги до 220В, подання напруги к споживачу (рис.).

Теплове реле для захисту двигуна від струмів перевантаження – корпус (рис. ), в який вмонтованні дві біметалеві пластини (біметал – дві зварені пластини з різним коефіцієнтом температурного розширення), та механізм розчеплення нормального закритого контакту, увімкненого в ланцюг живлення котушки пускача.

Рубильники призначені для комутації електроланок, використовуються для струму до 600А.