По характеру использования электродвигателя – групповой, где от одного электродвигателя приводятся в движение несколько рабочих машин или несколько рабочих органов одной машины; индивидуальный, обеспечивающий движение одного 6 исполнительного органа рабочей машины; взаимосвязанный электропривод, в котором подвижные части двух или более двигателей связаны между собой, и многодвигательный, в котором отдельные рабочие органы рабочей машины приводятся в действие отдельными электродвигателями. <...> По виду преобразовательного устройства: УВ-Д – управляемый выпрямитель-двигатель; ШИП-Д – широтно-импульсный преобразователь—двигатель; ТПН-АД – тиристорный преобразователь напряжения—асинхронный двигатель; ППЧ-АД – полупроводниковый преобразователь частоты—асинхронный двигатель и др. <...> J t (1.10) дует из анализа правой части выражений (1.10) и (1.11), динамический момент двигателя складывается из двух составляющих. <...> Приведение моментов и усилий сопротивления к одной частоте вращения Рабочие машины нередко приводятся в движение электродвигателями через редукторы или клиноременные передачи. <...> Электромеханическая и механическая характеристики двигателя постоянного тока независимого (параллельного) возбуждения Из курса электрических машин известны следующие соотношения между напряжением сети U, ЭДС Е, угловой скоростью ω, силой тока I в установившемся режиме работы электрической машины: UE Ir=+ ; =Φω; Ec rr R , = ядоб+ (2.1) (2.2) (2.3) где c – постоянный конструктивный коэффициент электрической машины; Φ – магнитный поток машины, Вб; ω – угловая скорость якоря двигателя, c–1; rя – сопротивление якорной цепи двигателя, ом; Rдоб – добавочное сопротивление. <...> Если в процессе работы электрической машины значения напряжения, потока возбуждения и сопротивления остаются неизменными, то ωω β = 0 - iI, (2.5) где ω0 – угловая скорость идеального холостого хода двигателя при I = 0; ω0 = U/cΦ; βi – коэффициент жесткости электромеханической <...>
Электропривод_сельскохозяйственных_машин.pdf
УчЕБники и УчЕБныЕ пОсОБия
для стУдЕнтОВ Высших УчЕБных зАВЕдЕний
В.А.ВОРОБЬЕВ
ЭЛЕКТРОПРИВОД
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
МАШИН
Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации
по сельскому, лесному и рыбному хозяйству в качестве учебника для студентов,
осваивающих образовательные программы бакалавриата по направлению
подготовки «Агроинженерия»
Москва
2016
Стр.1
УДК 631.3:62-83(075.8)
ББК 40.7я73
В75
Р е ц е н з е н т ы: доктор технических наук, профессор
РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева Ю.Г.Иванов;
доктор технических наук, профессор А.И.Учеваткин
(ФГБНУ ВИЭСХ)
В75
Воробьев В.А.
Электропривод сельскохозяйственных машин: учебник. –
М.: БИБКоМ, ТРАНСЛоГ, 2016. – 304 с. (Учебники и учебные
пособия для студентов высших учебных заведений).
ISBN 978-5-905563-40-9
Изложены основы теории автоматизированного электропривода. Рассмотрены
электромеханические свойства электродвигателей в электроприводах
постоянного и переменного тока, основные режимы работы электродвигателей
и способы управления ими, переходные процессы в электроприводах,
тепловой режим электродвигателей. Представлен автоматизированный
электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточно-технологических
линий и систем.
Рекомендовано в качестве учебника для студентов высших сельскохозяйственных
учебных заведений, обучающихся по программам бакалавриата направления
«Агроинженерия» по специальностям: «Электрификация и автоматизация
сельскохозяйственного производства», «Энергообеспечение предприятий»,
«Электроснабжение».
УДК 631.3:62-83(075.8)
ББК 40.7я73
© Воробьев В.А., 2016
© оАо Центральный коллектор библиотек
«БИБКоМ», 2016
ISBN 978-5-905563-40-9
© ооо «ТРАНСЛоГ», 2016
Стр.2
оГлАВлеНие
Предисловие ......................................................................................................3
Глава 1. основные понятия и механика электропривода .......................6
1.1. основные понятия и классификация электропривода ..................6
1.2. Уравнение движения электропривода ............................................7
1.3. Анализ уравнения движения электропривода ...............................9
1.4. Приведение моментов и усилий сопротивления к одной
частоте вращения........................................................................... 10
1.5. Приведение моментов инерции и масс к одной частоте
вращения ........................................................................................ 13
1.6. Механические характеристики рабочих машин .......................... 15
1.7. Мощность на валу рабочей машины ............................................ 16
Глава 2. Электроприводы с двигателями постоянного тока
независимого и параллельного возбуждения .......................... 18
2.1. Электромеханическая и механическая характеристики
двигателя постоянного тока независимого (параллельного)
возбуждения ................................................................................... 18
2.2. Искусственные механические и электромеханические
характеристики двигателя постоянного тока параллельного
возбуждения ................................................................................... 22
2.3. Тормозные режимы двигателя постоянного тока
независимого возбуждения ........................................................... 25
2.4. Методы расчета пусковых сопротивлений двигателя
постоянного тока паралельного возбуждения ............................. 31
Глава 3. Электроприводы с двигателями постоянного тока
поcледовательного возбуждения ............................................... 39
3.1. особенности работы двигателей постоянного тока
последовательного возбуждения ................................................... 39
3.2. Естественные электромеханическая и механическая
характеристики двигателей постоянного тока
последовательного возбуждения ................................................... 41
3.3. Искусственные механические характеристики двигателя
постоянного тока последовательного возбуждения .................... 42
297
Стр.297
3.4. Тормозные режимы двигателя постоянного тока
последовательного возбуждения ................................................... 47
3.5. Расчет пусковых и тормозных резисторов двигателя
постоянного тока последовательного возбуждения .................... 51
3.6. Импульсные системы регулирования электроприводов
постоянного тока ........................................................................... 53
Глава 4. Асинхронный электропривод ..................................................... 61
4.1. Уравнения механической и электромеханической
характеристик асинхронного двигателя ....................................... 61
4.2. Расчетное выражение механической характеристики
асинхронного двигателя ................................................................ 66
4.3. Построение естественных механической
и электромеханической характеристик асинхронного
двигателя по каталожным данным ............................................... 69
4.4. Искусственные механические характеристики асинхронного
двигателя ........................................................................................ 72
4.5. Тормозные режимы асинхронных двигателей ............................. 78
4.6. ограничение пусковых токов асинхронных двигателей ............. 89
4.7. Расчет пусковых резисторов для асинхронных
двигателей ......................................................................................94
4.8. Электроприводы с линейным электродвигателем ....................... 96
Глава 5. регулируемый асинхронный электропривод ............................ 98
5.1. общие сведения ............................................................................. 98
5.2. Асинхронные электроприводы с реостатным
управлением ................................................................................... 99
5.3. Системы электроприводов «Тиристорный преобразователь
напряжения — асинхронный двигатель» ................................... 108
5.4. Системы электроприводов «Полупроводниковый
преобразователь частоты — асинхронный двигатель» .............. 124
5.5. Преобразовательные устройства для частотно-регулируемых
электроприводов .......................................................................... 129
5.6. Тиристорное управление асинхронным двигателем
с короткозамкнутым ротором ......................................................132
5.7. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя
изменением числа полюсов .........................................................133
5.8. Регулирование частоты вращения электропривода
с помощью электромагнитной муфты скольжения ....................136
Глава 6. Переходные процессы в электроприводах ............................. 142
6.1. общие сведения ........................................................................... 142
6.2. Механические переходные процессы ......................................... 144
6.3. Переходные процессы при резкопеременной нагрузке .............147
6.4. Энергопотребление при переходных процессах ........................ 149
298
Стр.298
Глава 7. Подбор двигателей к рабочим машинам и тепловые
режимы двигателей .................................................................... 160
7.1. общие сведения ........................................................................... 160
7.2. Нагрев и охлаждение двигателя ...................................................161
7.3. Параметры, влияющие на мощность двигателя
при его выборе ..............................................................................173
7.4. Расчет мощности двигателя по допустимому нагреву ................177
7.5. Дополнительные условия проверки мощности
двигателя ...................................................................................... 184
7.6. Подбор редуктора электропривода ............................................. 187
Глава 8. Электропривод центробежных механизмов .......................... 190
8.1. Электропривод насосов ............................................................... 190
8.2. Электропривод водоподъемных установок ................................ 197
8.3. Электропривод систем вентиляции............................................ 202
8.4. отопительно-вентиляционные системы с рекуперацией
теплоты ......................................................................................... 206
8.5. Электропривод молотковых дробилок и сепараторов............... 209
Глава 9. Электропривод вспомогательных машин и установок .........214
9.1. Электропривод конвейеров ..........................................................214
9.2. Электропривод машин и установок с кривошипношатунным
механизмом ............................................................... 227
9.3. Электропривод мобильных машин ............................................ 238
9.4. Электропривод станочного оборудования ................................. 248
9.5. Электропривод ручного инструмента ......................................... 255
Глава 10. Электропривод машин и установок для обработки
сельскохозяйственной продукции ............................................ 264
10.1. Электропривод машин и установок для послеуборочной
обработки продукции полеводства ............................................. 264
10.2. Электропривод машин и установок для обработки
продукции животноводства ........................................................ 265
10.3. Электропривод машин и установок для приготовления
кормов .......................................................................................... 266
Глава 11. Электропривод конвейерных, поточно-технологических
линий и систем ........................................................................... 272
11.1. Системы управления электроприводом конвейерных
линий ............................................................................................ 272
11.2. Управление электроприводом конвейеров
навозоудаления ............................................................................ 280
11.3. Управление электроприводом линии кормораздачи
в птичнике .................................................................................... 281
299
Стр.299
11.4. Электропривод поточно-технологической системы обработки
зерна ............................................................................................. 284
11.5. Управление электроприводом поточной линии
приготовления кормов ................................................................ 287
11.6. Управление электроприводом поточной линии
по производству плодоовощных консервов ............................... 292
Список литературы ....................................................................................... 295
Стр.300