Реферат: Електропривід ручних електричних машин
Рис. 3. Схеми вмикання електродвигунів РЕМ колекторного (а), однофазного (б) та їх механічні характеристики
Питомі показники маси для універсальних колекторних двигунів дорівнюють ЗО - 65 Вт/кг, трифазних асинхронних підвищеної частоти 200 Гц — 50 - 80 Вт/кг, асинхронних частоти 50 Гц — 20 - 40 Вт/кг.
За конструктивним виконанням та способом монтажу двигуни РЕМ відносяться до окремої групи (7М9000). Як правило, це вбудовані двигуни, що конструктивно з'єднані з редуктором чи робочим органом як одне ціле. Вихідний вал двигуна може бути виконаний із зубчастою нарізкою і є частиною редуктора (електросвердла тощо). В електрорубанку застосовують спеціальну конструкцію електродвигуна, в якому ротор знаходиться зовні статора і на ньому безпосередньо закріплені робочі ножі.
Потужність привідного двигуна для РЕМ вибирають за максимальним зусиллям на робочому органі та частотою обертання чи лінійного руху робочого органу. Оскільки зу силля подачі робочого органу створюються вручну робітником, то вони можуть коливатися в широких межах, тому, як правило, користуються експериментальними даними і потужність двигуна вибирають зі значним запасом. Так, потужність двигуна для свердлильних електричних машин визна чають за потужністю на свердлі Рсв , кВт:
де п — частота обертання свердла, об/хв; Мсв — крутний момент на свердлі, Н • м.
Мсв визначають за формулою
де И — діаметр свердла, мм; 5 — подача на один оберт свердла, мм; с, х, у — коефіцієнти, які визначаються експериментально і залежать від фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу (для чавуну с = 11,6; х = 2,0; у = 0,6; для вуглецевої сталі середньої міцності с = 44; х = 1,8; у = 0,8).
Потужність на валу двигуна складається з Рсв та потужності холостого ходу машини (20 - ЗО % від Рсв ).
3. ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ РЕМ
Ручні електричні машини в польових умовах живляться від пересувних електростанцій невеликої потужності, а за наявності електричної мережі 380/220 В безпосередньо від неї або через знижувальні трансформатори чи перетворювачі частоти.
Знижувальні трансформатори призначені для перетворення трифазної напруги змінного струму 660, 380, 220 В у трифазну напругу 12, 24, 36, 42, 127, 220 та 380 В.
Для живлення РЕМ випускають сухі трансформатори типу ТСЗИ потужністю 0,63; 1,0; 1,6; 2,5 та 4 кВА з різними схемами з'єднання первинних та вторинних обмоток. Для перемикання обмоток трансформатора із "зірки" на "трикутник" і навпаки на клемній дошці є спеціальні перемички. Корпус трансформатора заземлюється приєднанням до нього нульового проводу мережі 220/380 В.
Машинний перетворювач частоти типу ИЗ-9401 призначений для перетворення змінного трифазного струму частотою 50 Гц при напрузі 220 або 380 В у змінний трифазний струм підвищеної частоти 200 Гц при напрузі 36 В.
Перетворювач частоти типу ИЗ-9401 (рис. 4) складається з двополюсного асинхронного двигуна М з короткозамкненим ротором і шестиполюсного асинхронного генератора С з фазним ротором. Ротори двигуна і генератора знаходяться на одному валу і обертаються з однаковою частотою. На валу закріплені три ізольованих одне від одного кільця, до яких приєднані виводи обмоток ротора генератора. На кільця генератора через щітки і на обмотки статора електродвигуна подається напруга мережі 220 або 380 В. Напруга 36 В частотою 200 Гц знімається з обмотки статора генератора. Принцип роботи перетворювача такий. У шестиполюсному роторі магнітне поле обертається з частотою 1000 об/хв навколо ротора. У свою чергу ротор генератора обертається в напрямку обертання магнітного поля з частотою близь ко 3000 об/хв. Тому магніт ні силові лінії перетинають витки нерухомої обмотки статора генератора з часто тою обертання близько 4000 об/хв. У цьому випадку в шестиполюсних обмотках статора виникає напруга змінного струму з частотою близько 200 Гц.
Синхронно-реактивний перетворювач частоти ИЗ-9403 призначений для пере творення трифазного змінного струму частотою 50 Гц і напругою 220/380 В у змінний трифазний струм частотою 200 Гц і напругою 36 В.
Принцип дії перетворювача ґрунтується на виділенні і використанні вищих гармонік магнітного поля (рис. 5).
Перетворювач складається із статора, вертикально розміщеного ротора та підшипникових щитів. У пазах статора розміщені дві трифазні обмотки: одна двополюсна (пер винна) під'єднується до мережі і призначена для створення обертового магнітного поля в машині, друга восьмиполюсна (вторинна) призначена для одержання струму високої частоти.
Рис. 4. Електрична схема перетворювача частоти ИЗ-9401
Магнітна система ротора має особливу форму (рис. 5, б) і спеціально розраховану величину повітряного зазору, завдяки чому в кривій розподілу магнітної індукції в по вітряному зазорі виділяється необхідна четверта гармоніка. Досвід проектування і виготовлення синхронно-реактивних перетворювачів частоти показує, що для виділення четвертої гармоніки поля обриси поверхні магнітних частин ротора можуть бути частинами кола, ексцентричного відносно кола розточки статора. Так, у машині ИЗ-9403 ексцентриситет кола для обрису магнітної частоти ротора становить 2,14 мм.
Рис. 5. Перетворювач частоти ИЗ-9403:
а — схема: б — поперечний переріз ротора, магнітна частина заштрихована; в — форма кривих магнітного потоку: Фі — первинної обмотки, Ф3 — у повітряно му зазорі, Ф4 — вторинної обмотки
Для розгону ротора під час пуску в його магнітну частину закладена пускова обмотка у вигляді білячої клітки, виготовленої з алюмінієвих стержнів з короткозамкненими алюмінієвими кільцями. При досягненні ротором підсинхронної частоти обертання вів завдяки реактивному моменту втягується в синхронізм. У робочому режимі ротор обертається синхронно з обертовим магнітним полем, тому підвищена частота змінного струму залишається незмінною.
4. ОСОБЛИВОСТІ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ РЕМ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬ У РІЗНИХ ГАЛУЗЯХ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
електропривід ручна електрична машина
У тваринництві основною ручною електричною машиною є машинка для стрижки овець. Електропривід цієї машинки має два варіанти: від окремого електродвигуна через гнучкий вал та від вмонтованого в рукоятку електродвигуна. Основна механічна частина машинок, відповідно до типів МСО-77Б та МСУ-200, залишається однаковою за виключенням змін у кінематичній схемі в місці приєднання двигуна.
Стригальна машинка включає такі елементи: різальний апарат, до складу якого входять чотиризубий рухомий ніж та дванадцятизуба гребінка, ексцентриковий, натискаючий та шарнірний механізми. Рухаючись по тілу тварини гребінка захоплює та притримує вовну, а ніж, виконуючи 2100 по двійних ходів за хвилину уздовж гребінки, зрізає вовну. За хват машинки — 76,8 мм. Ексцентриковий механізм перетворює обертальний рух двигуна в коливальний рух ножа.
Момент опору машинки залежить від двох складових: моменту різання вовни залежно від подачі та моменту тертя ножа по гребінці залежно від зусилля натискання. Перший момент при зміні швидкості подачі від 0,4 до 1 м/с змінюється від 0,8 до 1,5 Н • м, тобто майже прямо пропорційно, а другий при зміні натискання ножа на гребінку від 100 до 200 Н змінюється в чотири рази (від 0,1 до 0,4 Н • м), тобто від цього моменту опору в основному залежить навантаження двигуна.
Експериментально встановлено, що в машинці з гнучким валом приблизно 10 - 12 % потужності двигуна витрачається на тертя гнучкого вала по кожуху, 30 % — на зрізання вовни і близько 60 % — на холостий хід машинки, включаючи тертя ножа по гребінці. Тому зусилля натискання не повинно перевищувати 200 Н.