Приводных устройств

В электрических машинах с горизонтальным валом подшипники выполняют роль поддерживающих опор. Они воспринимают действия силы тяжести ротора, силы одностороннего притяжения, сил, возникающих от несбалансированности ротора и дополнительных продольных нагрузок от приводных механизмов. В машинах относительно небольшой мощности подшипники размещают в подшипниковых щитах, которые располагаются по торцам машины и предназначаются для прикрытия лобовых частей обмоток.

В системах автоматического управления для приводных механизмов часто требуются низкие частоты вращения и большие моменты. Получить низкую частоту вращения, имея частоту сети 50 или 400 Гц, можно путем увеличения числа полюсов двигателя. Однако увеличение числа полюсов ограничивается технологическими причинами, так как нельзя из-за наклепа сделать ширину зубцов меньше примерно 1,2 мм, а диаметр двигателя, как правило, ограничен. Применение механических редукторов усложняет и снижает точность электромеханической системы.

тик генераторов, обеспечивающих необходимые технологические требования приводных механизмов, применяются не только различные комбинации включения обмоток возбуждения (см. § 6.10), но и специальные конструкции генераторов постоянного тока.

неисправности печи или приводных механизмов рабочий-плавильщик или дежурный электрик должны немедленно сообщить об этом мастеру и принять, согласно инструкции, надлежащие меры. Если обнаружено повреждение или появление жидкого металла с наружной стороны футеровки ванны или кожуха индукционной единицы, то необходимо выключить печь и без промедления сообщить об этом мастеру; в случае угрозы прорыва металла — вылить металл из печи в предназначенное разливочное оборудование.

Кроме свойства металлов расширяться при нагревании в по-СЛСДНее время появились предложени?? использовать свойство изменения модуля упругости некоторых материалов при их кагреаа-нии для создания приводных механизмов коммутационных апп?-ратов. Если между двумя пружинами расположить контактную систему и одну из пружин подвергать нагреву, то при определенной температуре за счет изменения ее :. '.стьости произойдет сра-

Второе направление использования тепловых явлений в электрических аппаратах можно лллюстриг.овать на примере плавких предохранителен. Так называемая плавкая вставка этих аппаратов при протекании тока определенного значения перегорает, благодаря чему поврежденная пень отключается. Единственным недостатком предохранителей является однократность их действия. После срабатывания предохранитель нуждается в замене. Однако в последнее время все большее распространение находят самовосстанавливающиеся предохранители, в которых вместо плавкой вставки используется жидкий металл, находящийся в капилляре электроизоляционной трубки. При протекании по жидкому металлу тока срабатывания предохранителя жидкий металл в капилляре испаряется и цепь для тока разрывается. В конструкции такого предохранителя имеется демпфирующее устройство, которое после конденсации паров металла возвращает жидкий металл в капилляр, что приводит к замыканию цепи. Если к этому времени повреждение в цепи не ликвидировано, то предохранитель срабатывает снова. Для такого предохранителя характерны очень большое быстродействие, хорошие токоограничивающие свойства и наличие большого давления при срабатывании. Эти свойства могут быть использованы не только для защиты цепей от аварийных режимов, но также и для создания приводных механизмов контактных аппаратов. Так. кс.ла последовательно с таким предохранителем включить обычный контактный коммутационный аппарат, а его катушку включить параллельно предохранителю, то при его срабатывании .падение напряжения на предохранителе вызовет отключение коммутационного аппарата.

Следует отметить, что применение жидкометаллических контактов позволяет в несколько раз снизить необходимое нажатие (в 5—6 раз по сравнению с медными), что значительно облегчает условия работы приводных механизмов.

Однако энергетические возможности силовых приводных механизмов ограничены не только из-за природы усилий (механических, электромагнитных, газа, жидкости), но и из-за специфических требований производства и эксплуатации коммутационной аппаратуры. Так, при выборе привода важными критериями являются: энергетические показатели относительно единицы массы, объема привода (аппарата), КПД (отношение выходной энергии к запасенной), время подготовки к работе, стоимость изготовления и эксплуатации привода (аппарата), место привода в аппарате, конструктивные особенности аппарата.

Электромагнитные приводные устройства — ЭМУ ( 7.1, в). ЭМУ — основной тип приводных механизмов электрических аппаратов низкого напряжения (контакторов, пускателей, реле и т. п.). ЭМУ используются в качестве силовых механизмов в высоковольтных маломасляных и вакуумных выключателях. ЭМУ широко применяются

Выбор схем собственных нужд электроустановок производят с учетом состава и характеристик электроприемников, мощности приводных механизмов, требований к надежности электроснабжения отдельных групп потребителей и т.д. Примерное распределение расхода электроэнергии по отдельным группам потребителей ТЭЦ и КЭС дано в табл. 8.5.

Основными достоинствами ЖМК являются малое переходное сопротивление, отсутствие необходимости в контактном нажатии, отсутствие отбрасывающих электродинамических сил в переходном контакте, отсутствие дребезга, сваривания и залипания контактов, возможность работы при больших внешних давлениях, высоком вакууме, высоких температурах, высокая механическая и коммутационная износостойкость. Свойства текучести жидкого металла позволяют создавать коммутационные устройства на новых принципах действия. Имеются пути миниатюризации контактных аппаратов как в направлении уменьшения габаритов приводных механизмов, так и в направлении повышения уровня допустимых температур в месте контактирования.

Два основных типа электромагнитов, нашедшие широкое распространение в качестве приводных устройств электрических аппаратов, изображены на 2.1. Каждый из них имеет обмотку /, неподвижный ферромагнитный магнитопро-вод 2 и подвижный якорь 3, рабочий 4 и нерабочий 5 (так называемый паразитный) воздушные зазоры. В рабочих зазорах развивается электромагнитная сила осуществляющая перемещение (притяжение) якоря, от которого механическое усилие передается приводимому в движение механизму. Якорь может быть расположен снаружи по отношению к обмогке—внешний притягивающийся якорь ( 2.1,а) или внутри обмотки — втягивающийся якорь ( 2.1,(5).

Большое давление в камере предохранителя может быть использовано для непосредственного воздействия на контактную систему коммутационного аппарата. Кроме того, если жндкометал лический предохранитель вклкчить параллельно контактам коммутационного аппарата вместо шунтирующего резистора, то в этом случае такой предохрани•ель становится эффективным дуго-гасительным устройством. Большое быстродействие (порядка миллисекунд) жидкометаллическнх предохранителей позволяет . им не только эффективно защищать различные полупроводниковые устройства, но и использовать их в качестве приводных устройств, не уступающих по быстродействию электромагнитным приводам.

родинамической стойкости. В гл. 3 описана природа теплофизических и эрозионных процессов, происходящих на контактах электрических аппаратов с различными дугогасящими средами. В гл. 4 изложены физические основы процессов развития пробоя изоляции аппаратов, ее старения, а также основы теории экранирования изоляционных конструкций. В гл. 5 особое внимание уделено связи между процессами тепло- и массообмена в области электрической дуги и ее электрическими характеристиками, а также теории гашения электрической дуги при размыкании цепей с током. В ;гл. 6 приведены способы расчета элементов и характеристик электромагнитных механизмов постоянного и переменного тока, а также поляризованных; описаны перспективные электро- и индук-ционно-динамические механизмы; даны методы расчета их динамических характеристик. В гл. 7 проанализированы возможности и характеристики приводов электрических аппаратов; проведен динамический анализ пружинных, пневматических и гидравлических приводных устройств с использованием основ технической механики и гидрогазодинамики.

ТЕОРИЯ ПРИВОДНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Ручные приводные устройства ( 7.1, б). В этих устройствах мускульная сила человека передается электрическому аппарату посредством рукоятки, штурвала, кнопки. Они широко применяются в неавтоматических выключателях, командоаппаратах низкого на пряжения. Реакция и мускульная сила человека ограничены, поэтому ограничены и возможности таких приводных устройств.

Глава 7. Теория приводных устройств электрических аппаратов . . . 278

Операции по включению, отключению и повторному включению осуществляются дистанционно оператором или соответствующим автоматическим устройством с помощью приводных устройств или приводов, которые

Основными элементами приводных устройств являются приводной барабан, редуктор и электродвигатель. По числу барабанов различают одно-, двух- и трехбарабанные приводы. Электродвигатель с редуктором, муфтой, тормозом образует приводной блок, в состав которого могут входить также отклоняющие барабаны и приспособление для очистки барабанов и ленты.

Еще более сложно взаимосвязаны процессы поточных станочных линий, автоматических цехов, заводов-автоматов. Создание автоматической линии станков дает возможность без участия человека производить операции процесса одну за другой в определенной последовательности, при этом перемещение обрабатываемой детали от станка на другой станок для дальнейшей обработки осуществляется автоматически. Широкое применение в автоматических устройствах получили следящие системы (следящий привод), дающие возможность повторять перемещения маломощных устройств движениями мощных приводных устройств.

Характерные конструкции шкал и приводных устройств показаны на 11-22, а, б и г. Круглая шкала может быть выполнена в виде плоского диска, к которому прижимается осью, так называемый фрикционный верньер. Если диск тонкий, то на оси верньера ставят подпружиненную шайбу ( 11-22, б). Малогабаритный верньер, обеспечивающий передаточное число около 3, можно изготовить из шарикоподшипника ( 11-22, в).