Различных промышленных

Приборы для электрических измерений отличаются высокой чувствительностью, большой точностью, простотой и надежностью. Благодаря этому электроизмерительные приборы в настоящее время используют для измерения многих неэлектрических величин (например, измерения деформации изделия, его толщины, температуры и т. п.), для контроля и автоматизации различных производственных процессов, а также при экспериментальных исследованиях в различных отраслях науки и техники.

ни изменения частоты вращения двигателя предъявляются со стороны различных производственных машин и механизмов разные требования, механические характеристики двигателей представляют большой практический инте Кроме механических характеристик значительный интерес представляют электромеханические характеристики. Применительно к двигателям постоянного тока — это зависимость частоты вращения от тока якоря п (/„). Электромеханическая характеристика дает возможность производить ряд расчетов, связанных с выбором двигателя и других элементов его электрической цепи по нагреванию.

Системой электроснабжения называется совокупность устройств, служащих для передачи, преобразования и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленного предприятия предназначена для снабжения электроэнергией приемников, к которым относятся электродвигатели различных производственных механизмов, электрические

проектирование, монтаж, исследование способов и схем регулирования электроприводов различных механизмов, разработка и анализ алгоритмов и программ управления электроприводами, разработка и исследование лабораторных стендов и установок для изучения электроприводов, а также систем регулирования и управления электроприводами, так и прикладной, заключающийся в проектировании и анализе электроприводов различных производственных механизмов.

называют электрическим. Современное производство в большинстве случаев требует той или иной степени автоматизации электроприводов, начиная с относительно простых операций дистанционного пуска и остановки и кончая выполнением функций регулирования и управления сложными взаимосвязанными комплексами различных производственных механизмов. Автоматическое управление электроприводами, составляющее основу автоматизированного производства, имеет большое народнохозяйственное значение.

Переход к более совершенным типам привода — индивидуальному и взаимосвязанному, которые полнее учитывают основные условия работы различных производственных механизмов, стал возможен лишь на базе широкой электрификации промышленности. Строительство электрических станций, передача электрической энергии на большие расстояния и применение электропривода создали новую эпоху в развитии промышленности,

Изменение нагрузочного момента в зависимости от скорости у различных производственных механизмов различно. Например, многие механизмы требуют регулирования при постоянном моменте. К ним относятся: подъемные краны, лебедки, некоторые прокатные станы и т. п. С другой стороны, существуют механизмы, у которых регулирование скорости производится с постоянной мощностью. В качестве примеров подобного механизма можно привести токарный станок, у которого в процессе обработки данной детали желательно поддержание постоянства линейной скорости (или скорости резания) и усилия резания. При этих условиях произведение скорости резания на усилие даст постоянство мощности. Поддержание постоянства скорости резания достигается плавным регулированием угловой скорости электропривода.

Для плавного и глубокого регулировангя угловой скорости различных производственных механизмов в настоящее время широко применяются разнообразные электроприводы с двигателями постоянного тока. Однако наряду с использованием электроприводов постоянного тока в последние годы с развитием полупроводниковой техники все большее внимание уделяется применению различных систем регулируемых электроприводов переменного тока с асинхронными двигателями с короткозамк-нутым ротором или двигателями с фазным ротором. Для установок сравнительно большой мощности в безредуктор-ных тихоходных электроприводах экономически оправданным оказывается также регулируемый синхронный двигатель.

Рассмотренные выше типовые разомкнутые системы могут быть использованы для управления пуском, торможением и регулированием скорости различных производственных механизмов. Как правило, особенности технологического процесса вызывают дополнительные требования, предъявляемые к схемам управления. В каждой области техники существует большое число разнообразных машин и механизмов, имеющих отличительные особенности, которые должны учитываться при проектировании автоматизированной системы управления. В качестве примеров ниже даются описания электропривода и схемы управления тихоходного пассажирского лифта и агрегатного станка.

Прогресс современной науки и техники неразрывно связан с применением электрической энергии в различных производственных процессах и устройствах. Большое значение использованию электрической энергии в построении коммунистического общества придавал В. И. Ленин, выдвинувший гениальную формулу «Коммунизм — это есть советская власть плюс электрификация всей страны»*. С тех пор Коммунистическая партия и Советское правительство уделяют огромное внимание электрификации промышленности, транспорта, сельского хозяйства и быта населения, а также развитию электропромышленности как технической базы электрификации. В Программе КПСС указано, что электрификация является стержнем строительства экономики коммунистического общества, должна играть ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства и осуществлении современного технического прогресса.

На 5.21 в качестве примера приведено несколько типичных механических характеристик различных производственных механизмов. Для грузоподъемных механизмов (кранов, лифтов, лебедок и т.п.) характерным является неизменность статического момента Мст, его практическое постоянство независимо от частоты вращения п (прямая / на рио. 5.21). Вентиляторы, центробежные насосы, гребные винты и прочие механизмы имеют характеристику (кривая 2), при которой нагрузочный момент Л4СТ резко увеличивается с ростом частоты вращения. Эту характеристику часто называют вентиляторной. Бетономешалки, шаровые мельницы и некоторые другие механизмы имеют большое трение в состоянии покоя и при малых частотах вращения, поэтому в

меньшей степени, чем другие системы, более широко применяемые в различных промышленных установках. Принятое на первом этапе условие абсолютной жесткости колонны соответствует реальной практике подобных исследований, поскольку на болре простой модели легче решить ряд задач, связанных со структурой собственно электропривода.

Книга «Типовые расчеты по электрооборудованию» имеет цель научить электромонтера технически правильно производить расчеты, связанные с ремонтом и монтажом промышленного электрооборудования, установленного на различных промышленных предприятиях.

Приведенный пример не исключителен. Известны, например, электродымовые фильтры, которые эффективно очищают воздушную среду от различных промышленных загрязнений. Сейчас инженеры пытаются избавить автомобиль от двигателя внутреннего сгорания, отравляющего атмосферу. Будущее прочат электромобилю с двигателями, работающими от электрических аккумуляторов. Немалая роль в решении этой технической проблемы отводится и инженерам-электрикам. Нои аккумулятор не безобиден для окружающей среды. А не предложат ли радиоинженеры свое решение этой проблемы, как это сделали в кузнечных цехах? Есть и другие экологические задачи, решение которых во многом зависит от радистов. Их решение зависит от возможностей электроники, родившейся в недрах радиотехники.

Современная электроэнергетическая установка состоит из трех основных звеньев — электрической станции, вырабатывающей электроэнергию с помощью электрических машин, линии передачи энергии на расстояние и разнообразных потребителей ее. К ним относятся многочисленные промышленные предприятия, различные учреждения, жилые здания и др. Установленные на электростанциях электрические машины приводятся во вращение паровыми или гидравлическими турбинами или же другими приводными двигателями. В этом случае данные машины преобразуют на станциях подводимую к ним от приводных двигателей механическую энергию в электрическую и работают в качестве генераторов. Применяемые на различных промышленных предприятиях электрические машины получают электроэнергию по линиям передач от электростанций и преобразуют ее в механическую энергию, приводя во вращение всевозможные станки, механизмы и другие устройства. Следовательно, на промышленных предприятиях электри-

Хотя в промышленности применяется главным образом переменный ток, генераторы постоянного тока широко используются в различных промышленных, транспортных и других установках (для питания электроприводов с широким регулированием скорости вращения, в электролизной промышленности, на судах, тепловозах и т. д.). В этих случаях генераторы постоянного тока обычно приводятся во вращение электродвигателями переменного тока, паровыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания.

В СССР, как и во многих других странах, во все возрастающем количестве ведется строительство атомных электростанций, вырабатывающих электрический ток и тепло для производственных и бытовых нужд. Атомные энергетические установки, заменяющие обычные паросиловые агрегаты и двигатели внутреннего сгорания, вводятся на морских транспортных судах и на кораблях военно-морского флота. Мощные источники ядерных излучений — ядерные реакторы и ускорители заряженных частиц — все шире используются в исследовательской практике и в промышленности для эффективного проведения технологических процессов. Широкое распространение получили радиоактивные изотопы, используемые как источники тепла в специальных генераторах электрического тока и как источники излучений в различных промышленных, исследовательских и медицинских приборах, аппаратах и установках. Не менее широко распространены стабильные изотопы («тяжелая» вода, изотопы урана, бора, азота, неона и многих других химических элементов), применяемые во многих областных научных исследований, в промышленности и в медицинской практике.

От газифицирующих агентов и условий организации процесса зависит «чудесность превращения» угля, а с ним и судьба полученного газа. Например, при осуществлении газификации воздухом и паром получается горючий или, как его еще называют, генераторный газ, представляющий собой смесь оксида углерода, известного также под названием «угарный» газ, водорода, азота и небольшого количества метана. Не отличаясь высокой теплотворной способностью, он используется в основном для различных промышленных предприятий. Вот повышение давления в аппарате при реализации того же процесса способствует увеличению доли метана в смеси, а с ним и теплоты сгорания, и уже этот горючий газ получает пропуск на энергетические предприятия. Газификация кислородом и па-

В связи с этим считается, что утилизация сбросного тепла и вторичных тепловых ресурсов, образующихся при производстве электроэнергии либо в различных промышленных процессах, а также использование солнечной энергии приобретут в ближайшем будущем большое значение.

6 и 7 иллюстрируют данные, представленные в табл. 12. Логарифмический масштаб не только подчеркивает важность различных промышленных запасов, но также должен развеять миф о том, что энергопотенциал нефтеносных песков и горючих слан-

В этой связи привлекает внимание довольно обширная программа работ, так называемая программа «Пла-ушер», которая осуществляется в Соединенных Штатах Америки по использованию энергии ядерных взрывов для различных промышленных целей.

Подземные ядерные взрывы на выброс по сравнению со взрывами внутреннего действия имеют более широкие перспективы промышленного применения, но практически осуществить их значительно труднее по соображениям общественной безопасности. Обеспечивая мгновенную экскавацию огромных объемов, технически невыполнимую с помощью обычных химических ВВ, такие взрывы могли бы создать совершенно новый способ выемки и перемещения крупных масс грунта или скальных пород для самых различных промышленных целей (разработка полезных ископаемых, гидротехническое или другое гражданское строительство). В то же время производство мощных промышленных ядерных взрывов на выброс в настоящее время почти невозможно из-за опасности радиационных и воздушноударных эффектов.