Электрооборудование промышленности Выписка из рабочей программы

Электрооборудование
промышленности
Выписка из рабочей программы
Объем в часах
Дисциплина два семестра
Лекций - 86 часов,
Лабораторных занятий - 24 часа,
Практических занятий - 16 часов,
Курсовой проект - 60 часов
Итоговая аттестация – экзамен в осеннем и
весеннем семестрах и
дифференцированный зачет в весеннем
семестре.
Самостоятельная работа – 176 часов
Основная литература
Рекус Г.Г. Электрооборудование производств. – М.:
Высшая школа, 2005. – 709 с.:ил.
Цейтлин Л.С. Электропривод, электрооборудование,
основы управления. – М.: Высшая школа, 1985. –
192 с.:ил.
Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Грехов В.П., Зарицкий
М.Н.,
Куприков
А.В.,
Нитиевская
А.И.
Автоматизированный
электропривод
общепромышленных установок.- М.: РАСХН- 2001.520 с.: ил.
Коломиец А.П., Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р.,
Юран С.И. Электропривод и электрооборудование.
– М.: Колос С, 2006.–328 с.:ил.
Петрович В.П., Воронина Н.А., Глазачев А.В.
Силовые преобразователи электрической энергии. –
Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 240 с.
Дополнительная литература
Зимин Е.Н. и др. Электрооборудование промышленных
предприятий и установок.– М.: Энергоатомиздат,
1981. – 326 с.
Москаленко В.В., Автоматизированный электропривод.
М.: Энергоатомиздат, 1986.- 416 с.: ил.
Дьяков
В.
И.
Типовые
расчёты
по
электрооборудованию: Практическое пособие. - 7-е
изд. – М.: Высшая школа, 1991. – 120 с.
Чиженко И.М, Руденко В.С, Сенько В.И. Основы
преобразовательной техники М., Высшая школа,
1981. – 352 с.
Справочная литература
Алиев
И.И.
Справочник
по
электротехнике
и
электрооборудованию. – М.: Высшая школа, 2000. – 195
с.:ил.
Справочник по проектированию электропривода, силовых и
осветительных установок/ Под ред. Я.М. Большама и др. –
М.: Энергия, 1974. – 728с.:ил.
Справочник по наладке электроустановок/ Под ред. А.С.
Дорофеюка, А.П. Хечумяна. – 2-е изд. – М.: Энергия, 1977.
– 560 с.:ил.
Справочник
по
проектированию
автоматизированного
электропривода и систем управления технологическими
процессами/ Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л.
Самовера – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:
Энергоатомиздат, 1982. – 416 с.:ил.
Справочник по наладке электрооборудования промышленных
предприятий/ Под ред. М.Г. Зименкова, Г.В. Розенберга,
Е.М. Феськова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:
Энергоатомиздат, 1983. – 480 с.:ил.
Лекция 1
1.Цели освоения дисциплины.
2.Место дисциплины в структуре основной
образовательной программы.
3.Используемые
в
промышленном
производстве
электроприводы
и
перспективы их развития.
4.Смежные дисциплины для дисциплины
«Электрооборудование промышленности»
Основные элементы
электрооборудования
промышленности
• Электроустановки.
• Приемники электрической энергии.
По назначению ЭУ подразделяют на
• производящие
электрическую
(электростанции);
энергию
• электроустановки,
потребляющие электрическую энергию;
• преобразующие
электроустановки
и
распределяющие
Классификация приемников
электрической энергии
Электроприемники
трехфазного
тока
напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.
2.
Электроприемники
трехфазного
тока
напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.
3.
Электроприемники
однофазного
тока
напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.
4. Электроприемники, работающие с частотой,
отличной
от
50
Гц,
питаемые
от
преобразовательных подстанций и установок.
5.
Электроприемники
постоянного
тока,
запитываемые
от
преобразовательных
подстанций.
1.
Три характерные группы
приемников
1. Приемники, работающие в режиме с
продолжительно неизменной или мало
меняющейся нагрузкой.
2. Приемники, работающие в режиме
кратковременной нагрузки.
3. Приемники, работающие в режиме
повторно-кратковременной нагрузки.
Приемники электрической
энергии промышленных
предприятий
1. Силовые промышленные установки
2. Электрические осветительные
установки
3. Преобразовательные установки
4. Электродвигатели производственных
механизмов
5. Электрические печи и
электротермические установки
6. Электросварочные установки
Электродвигатели
производственных механизмов
• Электродвигатели постоянного тока
• Асинхронные электродвигатели
• Синхронные электродвигатели
Электрические печи и
электротермические установки
По способу превращения электрической
энергии в тепловую энергию их можно
разделить на:
•печи сопротивления;
•индукционные печи и установки;
•дуговые электрические печи;
•печи со смешанным нагревом
Электросварочные установки
• Электросварочные установки как приемники
делятся на установки, работающие на
переменном и постоянном токе.
• Технологически сварка делится на дуговую
и контактную сварку.
• По способу производства работ на ручную и
автоматическую.
Режимы работы
электроприемников
•Согласно ГОСТ 183-74 различают восемь
номинальных
режимов
работы
электроприемников (электродвигателей):
• продолжительный S1;
•кратковременный S2;
•повторно-кратковременный S3;
•повторно-кратковременный с частыми
пусками S4;
•повторно-кратковременный
с
частыми
пусками и электрическим торможением S5;
•перемежающийся S6;
•перемежающийся с частыми реверсами S7;
•перемежающийся с двумя
частотами вращения S8.
или
более
Продолжительный номинальный
режим работы (S1)
это
режим
при
неизменной
номинальной нагрузке, продолжающийся
столько времени, что превышение
температуры всех частей двигателя, при
неизменной температуре окружающей
среды,
достигают
практически
установившихся значений.
Временные диаграммы режима
P1
M
N
t
0
P
N - продолжительность
работы (до несколько
суток)
tp
t p  3Tн ,
потери
t

температура
где Тн - постоянная времени нагрева вращающегося
двигателя
установившаяся температура

t
Кратковременный режим работы
S2
режим,
при
котором
периоды
неизменной
номинальной
нагрузки
чередуются с периодами отключения
машины; причем за время нагрузки
превышение температуры не достигает
практически установившихся значений, а
во время паузы двигатель успевает
охладиться до температуры окружающей
среды.
Временные диаграммы режима
M
P
N
0
t
t p
 P
t
0

0

t
max
Работает машина при неизменной нагрузке
РН в течение времени tp, недостаточного
для достижения всеми частями машины
установившейся температуры, после чего
следует остановка машины на время,
достаточное для охлаждения машины до
температуры, не более чем на 2°С
превышающей температуру окружающей
среды.
Расчет мощности
электродвигателя
• Мощность двигателя в кратковременном
режиме S2 ориентировочно можно
определить по формуле:
1
РS 2  PS1 
t p /T
1 e
где PS 1 – номинальная мощность
двигателя в длительном режиме S1;
T – постоянная времени нагрева
двигателя;
t p – время работы;
t 0 – время паузы;
T0 – постоянная времени охлаждения
неподвижного двигателя;
N  10,30,60,90 мин (каталожное время
работы), при этом
tp
3T t0  3T0
Повторно-кратковременный
режим работы S3
- режим, при котором кратковременные
периоды
неизменной
номинальной
нагрузки (рабочие периоды) чередуются
с периодами отключения машины
(паузами), причем как рабочие периода,
так и паузы не настолько длительны,
чтобы превышение температуры могли
достигнуть установившихся значений.
Временные диаграммы режима
tц
P
t p  3Tн
t 0  3T0
0
tp
t
t0
P
t
0

0
 max
t
В этом режиме работы продолжительность
цикла не превышает 10 мин. и ПВ  60 %.
Режим характеризуется относительной
продолжительностью включения, в %
стандартное ПВ = 15, 25, 40, 60 %, которая
определяется по формуле
ПВ 
где
tЦ
tp
tp
t p  t0
 100% 
- время работы,
- время цикла.
tp
tЦ
 100%
t 0 - время паузы,
Повторно-кратковременный
номинальный режим с частыми
пусками S4
- режим, при котором периоды пуска и
кратковременной
неизменной
номинальной нагрузки чередуются с
периодами отключения машины, причем
рабочие периоды, так и паузы, не
настолько длительны, чтобы превышения
температуры частей машины могли
достигнуть установившихся значений. В
этом режиме пусковые потери оказывают
существенное влияние на превышение
температуры частей машины.
Временные диаграммы режима
P
0
tп
tp
t0
t
P
0

0
t
 max
t
Данный
режим
характеризуется
относительной
продолжительностью
включения, числом пусков в час и
коэффициентом инерции привода. Это
последовательность идентичных режимов
работы, каждый из которых включает
t
время пуска ,
время
t П работы при t p
постоянной нагрузке , за которое
двигатель
не
нагревается
до
установившейся температуры, и время
стоянки t 0 , за которое двигатель не
охлаждается
до
температуры
окружающей сред.
П
Повторно-кратковременный с
частыми пусками и
электрическим торможением S5
- это режим, при котором периоды пуска,
кратковременной неизменной номинальной
нагрузки и электрического торможения
чередуются с периодами отключения
машины.
- Рабочие периоды так и паузы не настолько
длительны,
чтобы
превышение
температуры
частей
машины
могли
достигнуть установившихся значений.
- В этом режиме потери пусковые и при
электрическом торможении оказывают
существенное влияние на превышение
температуры частей машины.
- Этот
режим
характеризуется
относительной
продолжительностью
включения, числом пусков в час,
коэффициентом инерции
ПВ 
t П  t p  tТ
t П  t p  tТ  t0
 100%;
- Стандартные ПВ - 15, 25, 40, 60 %.
Число пусков в час: N=30, 60, 120, 240.
- F1 - коэффициент инерции - это
отношение
суммарного
момента
инерции привода к моменту инерции
якоря двигателя
J
F1 
Jp
- Стандартные значения: 1,2; 1,6; 2,5; 4;
6,3; 10.
Временные диаграммы режима
P
t0
0
P
0

0
tп
t
tp
tт
t
t
Внимание !!!
Остальные режимы работы
электродвигателей изучить и
дополнить в лекционный
материал самостоятельно