Режимы работы технологического оборудования и электроприводов

Любой технологический процесс, связанный с производством материалов и изделий, стремятся, руководствуясь экономической целесообразностью, сделать непрерывным. В соответствии с этим технологические комплексы и агрегаты могут длительное время работать непрерывно. Примерами непрерывных технологических комплексов являются бумаго- и картоноделательные машины, непрерывные станы холодной прокатки, конвейерные линии многих производств и др. Соответственно агрегаты и механизмы этих комплексов работают в непрерывном режиме. Наряду с этим многие технологические агрегаты и их механизмы работают в циклическом режиме со сменой скоростей и нагрузок. В их работе могут быть перерывы. Такие агрегаты и механизмы называются агрегатами и механизмами циклического действия. К ним относятся разнообразные подъемно-транспортные машины (мостовые, козловые краны), экскаваторы, металлообрабатывающие станки, промышленные манипуляторы и др. Среди механизмов выделяются механизмы циклического и условно циклического режимов. Последние работают с изменяющимися параметрами цикла (ускорения, скорости, время от цикла к циклу). Имеются и механизмы кратковременного режима работы, выполняющие, как правило, вспомогательные функции.
Режимы работы комплексов, агрегатов и механизмов учитываются при выборе автоматизированных электроприводов и систем управления с точки зрения реализации заданных технологических функций и соответствия номинальным режимам работы электродвигателей.
Под номинальным режимом работы электродвигателя понимается режим, который был предусмотрен для электродвигателя предприятием-изготовителем. Для этого режима в каталогах и паспорте двигателя указываются: номинальная полезная механическая мощность на валу (Вт, кВт или МВт); номинальное напряжение (В, кВ, в том числе номинальное напряжение системы возбуждения, номинальное напряжение ротора АД с контактными кольцами); номинальный ток (А, кА, в том числе ток возбуждения, ток ротора); номинальная частота вращения (мин-1) или номинальная угловая скорость (рад/с); номинальный КПД (%); номинальный коэффициент мощности.
В соответствии со стандартом установлено восемь номинальных режимов работы электрических машин, которые имеют условные обозначения S1... S8; соответствующие этим режимам диаграммы изменения нагрузки М (полезного механического момента на валу двигателя), мощности тепловых потерь АРТ и температуры.
Для режима работы S8 характерными параметрами являются число включений в 1 ч, относительная продолжительность работы (ПР) при каждой внешней нагрузке и соответствующей ей частоте вращения, а также коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии. Относительная продолжительность работы в данном случае при каждой из нагрузок ПР7= [(/П)1у + /Р7)/Гц]100 %, где tpj — период работы при постоянной у'-й нагрузке; tn>nJ — период переходного процесса (ускорения или замедления) при переходе к у-му значению частоты вращения (угловой скорости) и соответствующей ей нагрузке.
Для режима работы S8 предпочтительными являются следующие значения параметров: z — 30; 60; 90; 120; 180; 240 и 360 вкл./ч; kj - 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; ПР - 15, 25, 40 и 60 %.
В каталогах электрических машин приводятся данные для номинальных режимов SI, S2 и S3. Задача выбора электрической машины по мощности заключается в том, чтобы правильно сопоставить ее рабочий режим с номинальным, обеспечив максимальное использование выбранного двигателя по условиям нагревания.