Меню Рубрики

Установки и оборудование с электроприводом что это

Электрические приводы. Виды и устройство. Применение и работа

Электропривод – электромеханическая система, служащая для привода в движение функциональных органов машин и агрегатов для выполнения определенного технологического процесса. Электрические приводы состоят из электродвигателя, устройства преобразования, управления и передачи.

С прогрессом промышленного производства электрические приводы заняли в быту и на производстве лидирующую позицию по числу электродвигателей и общей мощности. Рассмотрим структуру, типы, классификацию электроприводов, и предъявляемые к нему требования.

Устройство

1 — Передний крепеж
2 — Винтовая передача
3 — Концевой датчик
4 — Электродвигатель
5 — Зубчатая передача
6 — Задний крепеж

Функциональные компоненты

  • Р – регулятор служит для управления электроприводом.
  • ЭП – электрический преобразователь служит для преобразования электроэнергии в регулируемую величину напряжения.
  • ЭМП – электромеханический преобразователь электричества в механическую энергию.
  • МП – механический преобразователь способен изменять быстродействие и характер движения двигателя.
  • Упр – управляющее действие.
  • ИО – исполнительный орган.
Функциональные части

Исполнительный механизм является устройством, которое смещает рабочую деталь по поступающему сигналу от управляющего механизма. Рабочими деталями могут быть шиберы, клапаны, задвижки, заслонки. Они изменяют количество поступающего вещества на объект.

Рабочие органы могут двигаться поступательно, вращательно в определенных пределах. С их участием производится воздействие на объект. Чаще всего электропривод с исполнительным механизмом состоят из электропривода, редуктора, датчиков положения и узла обратной связи.

Сегодня электрические приводы модернизируются по их снижению веса, эффективности действия, экономичности, долговечности и надежности.

Свойства привода
  • Статические . Механическая и электромеханическая характеристика.
  • Механические . Это зависимость скорости вращения от момента сопротивления. При анализе динамических режимов механические характеристики полезны и удобны.
  • Электромеханические . Это зависимость скорости вращения от тока.
  • Динамические . Это зависимость координат электропривода в определенный момент времени при переходном режиме.
Классификация

Электрические приводы обычно классифицируются по различным параметрам и свойствам, присущим им. Рассмотрим основные из них.

По виду движения:
По принципу регулирования:
  • Нерегулируемый.
  • Регулируемый.
  • Следящий.
  • Программно управляемый.
  • Адаптивный. Автоматически создает оптимальный режим при изменении условий.
  • Позиционный.
По виду передаточного устройства:
По виду преобразовательного устройства:
  • Вентильный. Преобразователем является транзистор или тиристор.
  • Выпрямитель-двигатель. Преобразователем является выпрямитель напряжения.
  • Частотный преобразователь-двигатель. Преобразователем является регулируемый частотник.
  • Генератор-двигатель.
  • Магнитный усилитель-двигатель.
По методу передачи энергии:
  • Групповой . От одного мотора через трансмиссию приводятся в движение другие исполнительные органы рабочих машин. В таком приводе очень сложное устройство кинематической цепи. Электрические приводы такого вида являются неэкономичными из-за их сложной эксплуатации и автоматизации. Поэтому такой привод сегодня не нашел широкого применения.
  • Индивидуальный . Он характерен наличием у каждого исполнительного органа отдельного электродвигателя. Такой привод является одним из основных на сегодняшний день, так как кинематическая передача имеет простое устройство, улучшены условия техобслуживания и автоматизации. Индивидуальный привод нашел популярность в современных механизмах: сложных станках, роботах-манипуляторах, подъемных машинах.
  • Взаимосвязанный . Такой привод имеет несколько связанных электроприводов. При их функционировании поддерживается соотношение скоростей и нагрузок, а также положение органов машин. Взаимосвязанные электрические приводы необходимы по соображениям технологии и устройству. Для примера можно назвать привод ленточного конвейера, механизма поворота экскаватора, или шестерни винтового пресса большой мощности. Для постоянного соотношения скоростей без механической связи применяется схема электрической связи нескольких двигателей. Такая схема получила название схемы электрического вала. Такой привод используется в сложных станках, устройствах разводных мостов.
По уровню автоматизации:
По роду тока:
По важности операций:
Подбор электродвигателя

Чтобы приводы производили качественную работу, необходимо правильно выбрать электрический двигатель. Это создаст условия долгой и надежной работы, а также повысит эффективность производства.

При подборе электродвигателя для привода агрегатов целесообразно следовать некоторым советам по:
  • Требованиям технологического процесса выбирают двигатель с соответствующими характеристиками, конструктивного исполнения, а также метода фиксации и монтажа.
  • Соображениям экономии подбирают надежный, экономичный и простой двигатель, который не нуждается в больших расходах на эксплуатацию, имеет малый вес, низкую цену и небольшие размеры.
  • Условиям внешней среды и безопасности подбирают соответствующее исполнение мотора.

Правильный подбор электродвигателя обуславливает технико-экономические свойства всего привода, его надежность и длительный срок работы.

Преимущества
  • Возможность более точного подбора мощности двигателя для электропривода.
  • Электрический мотор менее пожароопасен в отличие от других типов двигателей.
  • Приводы дают возможность быстрого пуска и остановки механизма, его плавного торможения.
  • Нет необходимости в специальных регуляторах питания для электродвигателя. Все процессы происходят в автоматическом режиме.
  • Приводы дают возможность подбора мотора, свойства которого лучше других моделей сочетаются с характеристиками агрегата.
  • С помощью электрического привода можно плавно регулировать обороты механизма в определенных пределах.
  • Электродвигатель может преодолеть большие и долговременные перегрузки.
  • Электропривод дает возможность получения максимальной скорости и производительности рабочего механизма.
  • Электродвигатель дает возможность экономить электричество, а при определенных условиях даже генерировать ее в сеть.
  • Полная и простая автоматизация установок и механизмов возможна только с помощью электроприводов.
  • КПД электромоторов имеет наибольший показатель по сравнения с другими моделями двигателей.
  • Моторы производят с повышенной уравновешенностью. Это дает возможность встраивания их в механизмы машин, делать менее массивным фундамент.
Читайте также:  Установка нового оборудования в ручную

Инновационные электрические приводы все автоматизированы. Системы управления приводом дают возможность рационального построения технологических процессов, увеличить производительность и эффективность труда, оптимизировать качество продукции и уменьшить ее цену.

Технические требования

К любым техническим механизмам и агрегатам предъявляются определенные требования технического плана. Не стали исключением и электроприводы. Рассмотрим основные предъявляемые к ним требования.

Надежность

В соответствии с этим требованием привод должен исполнять определенные функции и заданных условиях в течение некоторого интервала времени, с расчетной вероятностью работы без возникновения неисправностей.

При невыполнении этих требований остальные свойства оказываются бесполезными. Надежность может значительно отличаться в зависимости от характера работы. В некоторых механизмах не требуется долгого времени работы, однако отказ механизма не должен иметь место. Такой пример можно найти в военной промышленности. И другой пример, где наоборот, время службы должно быть большим, а отказ устройства вполне возможен, и не приведет к серьезным последствиям.

Точность

Это требование связано с отличием показателей от заданных. Они не могут превышать допустимые величины. Электроприводы должны обеспечивать перемещение рабочего элемента на определенный угол или за некоторое время, а также поддерживать на определенном уровне скорость, ускорение или момент вращения.

Быстродействие

Это качество привода обеспечивает быструю реакцию на разные воздействия управления. Быстродействие связано с точностью.

Качество

Такая характеристика обеспечивает качество процессов перехода, исполнение определенных закономерностей их выполнения. Качественные требования создаются вследствие особенностей работы машин с электроприводами.

Энергетическая эффективность

Любые производственные процессы преобразования и передачи имеют потери энергии. Наиболее важным это качество стало в применении электроприводов механизмов, приводах значительной мощности, долгим режимом эксплуатации. Эффективность использования энергии определяется КПД.

Совместимость

Электрические приводы должны совмещаться с работой аппаратуры, в которой они применяются, с их системой снабжения электроэнергией, информационными данными, а также с рабочими элементами. Наиболее остро стоит требование совместимости электроприводов для медицинской и бытовой техники, в радиотехнике.

источник

Электропривод

Электрический привод (сокращённо — Электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса. Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

И настоящее время электропривод является основным видом привода стационарных машин и механизмов, а во многих случаях и гидромелиоративных, транспортных, сельскохозяйственных и других подвижных хинин.

Достоинства электрического привода:

I) мощность электродвигателя для привода рабочей машины может быть подобрана достаточно близкой к требуемой;

2) электрический двигатель в пожарном отношении менее опасен, чем, например, тепловой двигатель внутреннего сгорания;

3) электропривод позволяет быстро, а если нужно, то и часто, пускать и останавливать машину, плавно тормозить ее;

4) при изменении нагрузки на валу электродвигатель не требует специальных регуляторов подачи электроэнергии из сети. Увеличение подводимой к двигателю электроэнергии происходит автоматически с ростом нагрузки;

5) электропривод позволяет подобрать такой тип электродвигателя, механическая характеристика которого лучше, чем других двигателей, подходит к характеристике рабочей машины;

6) при электроприводе (воздействуя на электродвигатель, преобразователь или передачу) можно ступенчато или плавно регулировать частоту вращения рабочей машины в необходимых диапазонах;

Читайте также:  Установка дополнительного оборудования на киа спортейдж

7) электрический двигатель способен преодолевать длительные и значительные перегрузки, создаваемые рабочей машиной;

8) электрический привод позволяет получить наибольшую быстроходность и наивысшую производительность рабочей машины;

8) электрический двигатель позволяет экономить электроэнергию, а в отдельных случаях, при рекуперативном торможении, отдавать ее в электрическую сеть (при этом механическая энергия преобразуется в электрическую)

10) при электроприводе можно проще и полнее автоматизировать машины и установки;

11) электродвигатель имеет более высокий к.п.д. по сравнению с другими типами двигателей;

12) электродвигатели выпускают с высокой степенью уравновешенности, что позволяет встраивать их в рабочие машины, облегчать фундамент, а иногда и полностью отказываться от фундамента.

Современный электропривод, как правило, автоматизирован. Автоматическая система управления электроприводом позволяет наиболее рационально построить технологический процесс, повысить производительность труда, улучшить качество продукции и снизить ее себестоимость. В настоящее время промышленность изготавливает экскаваторы, механизмы непрерывного транспорта, подъемники и другие строительные машины и оборудование, оснащенные электродвигателями, электроаппаратурой, электрическим освещением и в значительной степени автоматизированные. Техникам-механикам необходимо хорошо знать электротехнику, свойства и схему электродвигателей, аппаратов и приборов, основы электропривода, схемы управления электроприводом и его автоматизации, а также электрооборудование гидромелиоративных машин.

источник

Оборудование с электроприводом

5.2.2 Оборудование с электроприводом

В данном разделе рассматривается работа оборудования, приводимого в действие от электродвигателя, которое разделяется на механическое, холодильное, моечное и вентиляторы.

Для анализа работы электропривода составляем таблицу 5.3. В нее вносим основные параметры приводного электродвигателя и данные, характеризующие особенности работы электропривода механизма.

Таблица 5.3 – Технические характеристики электропривода

Наименование и тип аппарата Кол-во Pн, кВт ηдв Pприс, кВт Кз Ки Рпотр, кВт
Механическое оборудование
Овощерезка настольная Robot coupe СL 30 4 2 0,72 2,78 0,7 7,78
Мясорубка настольная Fimar TR8/D 2 0,37 0,68 0,54 0,6 0,65
Машина для мойки и сушки овощей FIMAR LAV-370 1 0,37 0,68 0,54 0,7 1 0,38
Хлеборезка АХПМ-300 1 0,37 0,65 0,57 0,8 0,46
Итого 8 3,11 4,44 9,27
Холодильное оборудование
Шкаф холодильный ШХ-1,4 1 0,35 0,6 0,58 1 0,3 0,18
Шкаф холодильный ШХ-0,71 1 0,45 0,6 0,75 1 0,3 0,23
Шкаф холодильный ШХ-0,4 2 0,25 0,6 0,42 1 0,3 0,25
Стол холодильный саладетта Desmon TSS2 1 0,257 0,6 0,43 1 0,3 0,13
1 0,7 0,74 0,95 1 0,42 0,40
Ларь морозильный EL-22 1 0,04 0,68 0,06 1 0,4 0,02
Моноблок Zanotti MGM 213111G 1 1,1 0,8 1,38 1,0 0,4 0,55
Моноблок Zanotti MGM 211111G 2 0,7 0,8 0,88 1,0 0,4 0,70
Льдогенератор Kuechenbach DB-18 1 0,18 0,6 0,30 1 0,5 0,15
Итого 10 4,03 5,73 2,6
Моечное оборудование
Насос посудомоечной машины ПММ К1 1 7,5 0,88 8,52 0,8 6,82
Итого 1 6,82
Вентиляторы
1) ПВ-2 (В-Ц4-75№5) 1 0,75 0,85 0,9 1 0,9
2) ПВ-1 (В-Ц4-75№6,3) 1 3 0,85 3,5 1 3,5
3) В-2 (ВКР №5) 1 0,75 0,82 0,9 1 0,9
4) В-2 (ВКР №5) 1 0,75 0,82 0,9 1 0,9
Итого 4 5,25 6,2 6,2
Всего 24,9

Значение присоединенной (установленной) мощности Рприс определяется но формуле:

, (5.16)

где Рн — номинальная мощность электродвигателя, кВт; ηн — КПД электродвигателя.

Для определения среднечасового раскола электроэнергии электроприводом необходимо учитывать не только продолжительность его фактической работы, но и степень загрузки электродвигателя по мощности, выражаемую коэффициентом загрузки Кз. Фактическая мощность электродвигателя (потребляемая) с учетом Кз, определяется по формуле

Такие механизмы, как вентиляторы, насосы, холодильные установки создают на валу электродвигателя практически постоянную нагрузку, поэтому коэффициент загрузки его по мощности близки к единице. Однако электродвигатели привода большинства типов технологического оборудования, подъемников и т. п. имеют вследствие большой неравномерности создаваемых этими механизмами нагрузок коэффициент загрузки сравнительно низкий.

Особенностью работы электропривода холодильных установок является зависимость потребляемой энергии не только от коэффициента загрузки двигателя по мощности Кз, но и от коэффициента использования Ки, определяющего какую часть рабочего времени из рассматриваемого периода работы холодильной установки будет работать электродвигатель. Иногда его называют коэффициентом рабочего времени. Так, если электродвигатель холодильного шкафа работает в среднем с периодичностью τ=4 мин, τост=6 мин, то Ки= τраб/( τраб+ τост)=0,4.

Фактическое значение среднечасовой мощности в этом случае будет

ВеличинаРпотр определяет среднечасовой расход электроэнергии оборудованием с электроприводом.

Потребление электроэнергии любым электроприводом за рабочий день выражается формулой:

Где Рпотр – величина фактической мощности, потребляемой двигателем из сети, кВт;

τ – продолжительность времени работы привода за сутки, ч.

Для определения почасового и суточного расхода электроэнергии оборудованием, имеющим электропривод, и построения суточного графика нагрузки предприятия, необходимо рассмотреть почасовую работу электропривода и заполнить таблицу 5.4

Таблица 5.4 — Почасовой расход электроэнергии электрооборудования с электроприводом

Наименование и тип аппарата Р пот, кВт Tр, ч часы суток Wсут, кВт*ч
0-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-24
Механическое оборудование
Овощерезка настольная Robot coupe СL 30 7,78 2,53 1,94 1,94 1,94 1,08 1,94 1,94 1,94 1,08 1,94 1,94 1,94 19,66
Мясорубка настольная Fimar TR8/D 0,65 1,60 0,16 0,16 0,16 0,11 0,16 0,16 0,16 1,05
Машина для мойки и сушки овощей FIMAR LAV-370 0,38 4,06 0,26 0,26 0,26 0,20 0,30 0,26 1,54
Хлеборезка АХПМ-300 0,46 4,80 0,46 0,10 0,46 0,46 0,27 0,46 2,21
Итого 9,27 0,00 2,82 2,20 0,00 2,20 1,70 0,37 1,94 2,60 2,10 1,54 1,94 2,21 2,36 0,46 0,00 0,00 24,45
Холодильное оборудование
Шкаф холодильный ШХ-1,4 0,18 24 1,23 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,35 4,20
Шкаф холодильный ШХ-0,71 0,23 24 1,58 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,45 5,40
Шкаф холодильный ШХ-0,4 0,13 24 0,88 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,25 3,00
Стол холодильный саладетта Desmon TSS2 0,13 24 0,90 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,26 3,08
0,40 24 2,78 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,79 9,54
Ларь морозильный EL-22 0,02 24 0,16 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,05 0,56
Моноблок Zanotti MGM 213111G 0,55 24 3,85 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 1,10 13,20
Моноблок Zanotti MGM 211111G 0,70 24 4,90 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 1,40 16,80
Льдогенератор Kuechenbach DB-18 0,15 24 1,05 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,30 3,60
Итого 4,95 17,32 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 2,47 4,95 59,38
Моечное оборудование
Насос посудомоечной машины ПММ К1 6,82 13,00 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 6,82 88,64
Итого 6,82 0,00
Вентиляторы
1) ПВ-2 (В-Ц4-75№5) 0,88 15,00 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 13,24
2) ПВ-1 (В-Ц4-75№6,3) 3,53 15,00 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 3,53 52,94
3) В-2 (ВКР №5) 0,91 15,00 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 13,72
4) В-2 (ВКР №5) 0,91 15,00 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 13,72
Итого 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 0,00 93,62
Всего 27,39 0,00 17,32 11,65 11,03 8,83 11,03 10,52 9,19 10,77 11,43 10,93 10,36 10,77 11,04 11,19 9,29 8,83 4,95 179,10

Годовое потребление электроэнергии отдельными группами потребителей в кВт ч определяется по формуле:

, (5.20)

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector