Главная страница
Навигация по странице:

  • 1. Понятие „электрический привод”

  • Преобразовательное

  • Электродвигательное

  • Передаточное

  • Управляющее устройство

  • 2. Классификация электроприводов

  • Подруливающие

  • Системы успокоителей качки

  • Системы откренивания судна

  • Автоматические швартовные лебедки

  • 1.Режимы работы электродвигателей в электроприводе

  • условиями нагрева

  • Продолжительным

  • Кратковременным

  • Повторно-кратковременный

  • 15, 25, 40 и 60%

  • 2. Режимы работы электроприводов . Динамический момент. В зависимости от изменения скорости электропривода


  • динамический момент М.

  • Динамический момент

  • 3. Механические характеристики электродвигателей Механическая характеристика

  • вопросы и ответы экзамена по СЭП. 1. теор. вопросы и ответы экзамена по СЭП. Перечень теоретических вопросов и ответов экзамена по судовым электроприводам


    Скачать 2.62 Mb.
    НазваниеПеречень теоретических вопросов и ответов экзамена по судовым электроприводам
    Анкорвопросы и ответы экзамена по СЭП
    Дата26.02.2020
    Размер2.62 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла1. теор. вопросы и ответы экзамена по СЭП.docx
    ТипДокументы
    #60232
    страница1 из 39

    Подборка по базе: Тесты с комментариями правильных ответов.doc, ТЕСТЫ 100 ВОПРОСОВ.doc, 7 вопросов для определения уровня эмоционального интеллекта.docx, Блок общих вопросов Неотложная доврачебная медицинская помощь.pd, Перечень вопросов к зачету.doc, Материалы для создания вопросов в системе Moodle.docx, +карточка ответов.doc, Перечень вопросов к итоговому контролю.docx, Примерный перечень тем НКР.docx
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   39



    Перечень теоретических вопросов и ответов экзамена

    по судовым электроприводам для 3-го курса ЭМ

    1. Понятие - электрический привод. Классификация электроприводов.

    1. Понятие „электрический привод”

    Электрическим приводом называется электромеханическая система, предназначен-

    ная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

    В общем случае электропривод состоит из 4-х устройств ( рис.8.1 ):

    1. преобразовательное;

    2. электродвигательное;

    3. передаточное;

    4. управляющее.



    Рис. 8.1. Структурная схема электропривода
    Преобразовательное устройство предназначено для преобразования рода тока, напряжения и частоты тока питающей сети и передачи преобразованных параметров в

    электрическую часть электропривода. Поэтому оно включается между питающей сетью и электрической частью электропривода.

    В качестве преобразовательных устройств используются:

    1. для преобразования рода тока – выпрямители, преобразующие переменный ток в постоянный;

    2. для преобразования напряжения – трансформаторы, преобразующие перемен-

    ное напряжение одного значения в переменное напряжение другого значения той же частоты;

    1. для преобразования частоты тока – преобразователи частоты, преобразующие переменный ток одной частоты в переменный ток другой, регулируемой частоты.

    Рассмотрим поочередно преобразовательные устройства.
    Выпрямители

    На судах выпрямители применяют в электроприводах, использующих в качестве

    источника механической энергии двигатель постоянного тока. К таким электроприводам относятся:

    1. якорно-швартовные – брашпили;

    2. грузоподъёмные – грузовые лебёдки и краны;

    3. гребные электрические установки, предназначенные для движения судна.

    Мощность этих электродвигателей составляет десятки и сотни кВт.
    Трансформаторы

    Трансформаторы в судовых электроприводах, как правило, не применяются. Одна-

    ко они нашли самое широкое применение на берегу. Здесь от высоковольтных линий электропередач с напряжениями в сотни киловольт питаются предприятия с электропри-

    водами напряжением 380 и 660 В.

    Преобразователи частоты

    На судах статические тиристорные преобразователи частоты применяются в элек-

    троприводах переменного тока. К таким электроприводам относятся, в основном, грузо-

    подъёмные тяжеловесные устройства и гребные электрические установки.

    Электродвигательное устройство предназначено для преобразования электри-

    ческой энергии в механическую или, в некоторых системах судовых электроприводов

    ( система генератор – двигатель ), механической энергии в электрическую.

    К электродвигательным устройствам относят электродвигатели постоянного и переменного тока, а также универсальные ( переменно-постоянного тока ). Последние нашли на судах ограниченное применение, в основном, в электроприводах вентиляторов мощностью до 250…300 Вт.
    Передаточное устройство предназначено для передачи механической энергии от электродвигателя к исполнительному органу механизма.

    К передаточным устройствам относят механические , гидравлические и другие пе-

    редачи. Передаточные устройства применяют в грузоподъёмных, якорно-швартовных и

    рулевых механизмах Например, в электроприводе грузовой лебёдки передаточным устройством является редуктор, расположенный между электродвигателем и грузовым барабаном лебёдки.

    Простейшие по устройству электроприводы, например, вентиляторы и центро-

    бежные насосы, не имеют передаточного устройства, т.к. у них крылатка насажена непосредственно на вал электродвигателя.
    Управляющее устройство предназначено для управления преобразовательным

    электродвигательным и передаточным устройствами.

    При помощи управляющего устройства задают необходимый режим работы всего электропривода, например, пуск, остановку, реверс, изменение скорости и др. Например, в электроприводе грузовой лебёдки управляющее устройство состоит из командоконтроллера ( с рукояткой управления ) и станции управления, внутри корпуса которой находятся коммутационные и защитные электрические аппараты – контакторы, реле, предохранители и др.

    В сложных современных судовых электроприводах составной частью управляю-

    щего устройства являются бортовые компьютеры, которые получают информацию от задатчиков и датчиков обратной связи и вырабатывают сигналы управления в соответ-

    ствии с заданными алгоритмами ( программами ).

    При этом, в качестве задатчиков используются рукоятки управления тремя меха-

    низмами крана ( подъём, поворот, стрела ), связанные с потенциометрами, в качестве датчиков – большое количество чувствительных элементов, измеряющих вес груза, давление в системе гидравлики, силу тока, определяющих положение рабочих органов перечисленных механизмов и многое другое.

    2. Классификация электроприводов

    Электроприводы классифицируются ( различаются ) по нескольким признакам.

    Рассмотрим основные признаки.

    По назначению различают 5 видов судовых электроприводов:

    1. рулевые;

    2. якорно-швартовные ( брашпили и шпили );

    3.грузоподъёмные ( грузовые лебёдки и краны, лифты );

    4.электроприводы судовых нагнетателей ( насосы, вентиляторы, компрессоры );

    5.механизмов специального назначения.
    К последней группе относят электроприводы:

    1. подруливающих устройств;

    2. систем кренования и дифферента;

    3.успокоителей качки;

    4.систем откренивания судов;

    5.автоматические швартовные лебедки.
    Подруливающие устройства предназначены для повышения манёвренности су-

    дов. С их помощью судно может перемещаться лагом ( бортом ) и даже совершать полный оборот на месте. Такие устройства применяют на обычных транспортных судах, а также на судах – паромах, предназначенных для перевозки колёсной техники.
    Системы кренования и дифферента применяют на ледокольных судах, для освобо

    ждения судна, зажатого во льдах и придания корпусу судна необходимой осадки.
    Системы успокоителей качки применяют , в основном, на пассажирских судах и морских паромах, в условиях, когда качка достигает 35…40º. С помощью успокоителей

    Удается уменьшить амплитуду качки до 5…7º.
    Системы откренивания судна применяют на судах с горизонтальным способом погрузки ( суда типа ро-ро ) для выравнивания крена. Применение этих систем повышает безопасность грузовых операций и обеспечивает надёжность работы въездной аппарели.
    Автоматические швартовные лебедки применяют на судах с целью поддер-

    жания постоянного усилия в швартовном канате при стоянке судна в порту или на рейде. При увеличении натяжения каната лебедка включается и потравливает канат до тех пор, пока усилие в канате не уменьшится до заданного. При уменьшении натяжения каната лебедка включается и набивает канат до заранее заданного усилия.
    2. Режимы работы электроприводов. Механические характеристики электродвигателей и исполнительных механизмов.

    1.Режимы работы электродвигателей в электроприводе

    Электродвигатели должны соответствовать режиму работы приводимого механизма. Режимы работы судовых механизмов чрезвычайно разнообразны, поэтому характер тепловых процессов, протекающих в обмотках ЭД, неодинаков для различных приводов.

    В соответствии с условиями нагрева ЭД различают 3 основных режима работы ЭП:

    1. продолжительный,

    2. кратковременный

    3. повторно-кратковременный.

    Продолжительным называют режим, длительность которого настолько велика, что температура нагрева при работе успевает достигнуть установившегося значения, а за время последующей паузы ЭД охлаждается до температуры окружающей среды.

    В этом режиме работают ЭП судовых насосов, вентилято­ров, а также гребные ЭД.

    Кратковременным называют циклический режим, продолжитель­ность рабочих периодов которого настолько мала, что температура нагрева ЭД не успевает за время работы достичь установившегося значения, а продолжительность паузы между двумя периодами настолько велика, что температура нагрева успевает снизиться до температуры окружающей среды.

    В таком режиме на судах рабо­тают ЭП якорно-швартовных устройств. Если ЭД, рассчитанный заводом-изготовителем для продолжительного режима работы, использовать полностью в кратковременном режиме, то он будет перегружен по механическим свойствам. Другими словами, недос­таточная механическая перегрузочная способность двигателей, рассчитанных для продолжительного режима работы, не позволяет полностью использовать их в кратковременных режимах. В связи с этим промышленность выпускает ЭД, специально рассчитанные для кратковременных режимов работы. В каталогах эти двигатели приводятся для стандартных длительностей работы -10, 30 и 60 мин.

    Повторно-кратковременный режим характеризуется тем, что за время работы ЭД не успеет нагреться до установившейся темпера­туры, а за время паузы не успеет охладиться до температуры окружающей среды. Суммарная продолжительность рабочего пе­риода и паузы т.е. время цикла не должна превышать 10 мин.
    В повторно-кратковременном режиме ЭД недоиспользуется по нагреву, а значит можно выбрать двигатель меньшей мощности. По тем же соображениям, что и в кратковременном режиме, для повторно-кратковременного режима промышленность выпускает специальные ЭД, обладающие большей перегрузочной способ­ностью, чем ЭД для продолжительного режима. Эти ЭД имеют стандартную продолжительность включения 15, 25, 40 и 60%, Типичным примером ЭП, работающего в повторно-кратковремен­ном режиме, является грузоподъемное устройство.

    Приводные ЭД могут быть постоянного и переменного тока. В настоящее время на судах морского флота широкое распростра­нение получили ЭД переменного суда (3-фазные асинхронные), двигатели постоянного тока находят ограниченное применение.

    При выборе параметров ЭД, приводящего в движение рабочий механизм, существенное значение приобретает изучение вопросов о совместном действии вращающих моментов, развиваемых ЭД, и моментов сопротивления самого механизма. Вследствие этого изучение основ теории электропривода базируется прежде всего на основных сведениях, известных из механики.

    Потребляемая из сети мощность ЭД работающего в системе электропривода с рабочим механизмом, расходуется при постоян­ной скорости движения механизма на преодоление статической нагрузки, а при изменении этой скорости - динамической нагрузки во всех движущихся элементах электропривода.
    Работа ЭП при равномерном движении называется работой в установившемся ре­жиме,

    а при неравномерном (ускорении, замедлении) - в неустано­вившемся или переходном, режиме.
    2. Режимы работы электроприводов. Динамический момент.
    В зависимости от изменения скорости электропривода, различают два режима его работы:
    1. установившийся или статический режим, при котором скорость не изменяется;
    2. переходный или динамический режим, при котором скорость изменяется.
    Переходный режим может возникнуть в таких случаях:
    1. при изменении параметров двигателя, например, при регулировании скорости изменением сопротивления в цепи обмотки якоря;
    2. при изменении параметров механизма, например, при изменении подачи насоса;
    3. при изменении параметров судовой сети, например, при колебаниях напряжения.
    В динамическом режиме, в дополнение к ранее рассмотренным электромагнитному моменту двигателя М и статическому моменту механизма М, на валу двигателя возникает дополнительный, так называемый динамический момент М.

    Появление этого момента объясняется действием сил инерции всех без исключения движущихся частей электропривода. Например, в электроприводе лебедки динамический момент появляется вследствие инерции якоря электродвигателя, шестерней редуктора, грузового барабана и самого груза.
    Динамический момент, возникающий под действием сил инерции, увеличивает время переходных процессов, например, время пуска и остановки электропривода.
    Для уменьшения динамического момента в двигателях специального исполнения уменьшают диаметр ротора и одновременно, для сохранения мощности двигателя, увеличивают его длину. Такие двигатели применяют в электроприводах грузоподъемных механизмов. Их применение позволяет сократить время пуска и остановки электропривода, а значит, повысить производительность грузовых лебедок и кранов.

    Серии таких электродвигателей называются крановыми ( от грузового крана ).
    3. Механические характеристики электродвигателей
    Механическая характеристика электродвигателя- это зависимость угловой скорости ЭД от момента на его валу: ω (М).У большинства ЭД (кроме синхронных) с увеличением нагрузки на валу угловая скорость уменьшается. Характер изменения угловой скорости дви­гателя с изменением момента сопротивления определяет жесткость механической характеристики. По степени жесткости различают механические характеристики трех видов (рис. 3): абсолютно жест­кие, жесткие и мягкие.

    Абсолютно жесткие характеристики присущи синхронным дви­гателям (прямая 1). При изменяющемся моменте в пределах пере­грузочной способности угловая скорость этих ЭД не изменяется.

    Жесткими характеристиками обладают ЭД постоянного тока параллельного возбуждения (наклонная прямая 2) и асинхронные электродвигатели в пределах рабочей части их характеристик (верхняя часть кривой 3).У этих ЭД при значительном изменении момента скорость изменяется в меньшей степени.

    Мягкие характеристики свойственны ЭД постоянного тока по­следовательного (кривая 4), смешанного возбуждения (кривая 5) и



    ЭД в системе Г-Д с противокомпаундной обмоткой. Механические характеристики этих ЭД таковы, что при небольшом изменении момента происходит значительное изменение их угловой скорости.
    Степень жесткости механической характеристики является од­ним из основных электромеханических свойств ЭД.
    Наряду с механическими характеристиками электромеханичес­кие свойства ЭД отражают также электромеханические характерис­тики, являющиеся одним из видов рабочих характеристик и пред­ставляющие собой зависимость угловой скорости ЭД от тока, протекающего по цепи его якоря или ротора: ω(I).



    Механические и электромеханические характеристики ЭД разделяют на естествен­ные и искусственные.
    Естественной характеристикой называется характеристика, со­ответствующая работе ЭД при номинальных параметрах питающей сети, нормальной схеме подключения к ней и при отсутствии добавочных сопротивлений в цепях электродвигателя.

    Каждому ЭД присуща только одна естественная характеристика.
    Искусственные характеристики получаются при питании ЭД от сети с напряжением или частотой, отличающимися от номинальных, или при включении в одну из цепей ЭД добавочного резистора, или если ЭД подключен к источнику тока, по необычной схеме.

    Для каждого ЭД можно создать неограниченное количество искусствен­ных характеристик.

    Работа на них происходит при пуске, регулиро­вании частоты вращения и торможении ЭД.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   39


    написать администратору сайта