Електропривід ручних електричних машин (стр. 2 из 3)
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.
Для привода стригальних машинок МСО-77Б застосовують трифазні асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором типу АД-120 потужністю 120 Вт, синхронною частотою обертання 3000 об/хв, напругою 220/380 В при частоті мережі 50 Гц. Двигун підвішується на кронштейні над робочим столом і через гнучкий вал довжиною 1,6 м передає обертальний рух стригальній машинці. Особливістю конструкції двигуна є те, що він виготовлений без лап зі спеціальним фланцем на одному підшипниковому щиті для кріплення кожуха гнучкого вала. Керують двигуном вручну за допомогою ручного пускача ПНВ-30.
Привід стригальних машинок МСУ-200 здійснюється від спеціальних асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, які під'єднуються до електричної мережі через перетворювач частоти з вихідними параметрами 36 В, 200 Гц. Синхронна частота обертання цих двигунів — 12 000 об/хв, номінальна потужність 90 Вт. Застосування високочастотного двигуна зменшує його масу в 3 рази, а габарити по діаметру та довжині — в 2 рази. З урахуванням ліквідації гнучкого вала маса привода машинки зменшується в 4 рази, а двигун вмонтований у ручку стригальної машинки, що збільшує її маневреність і знімає діє реактивного моменту гнучкого вала на руку стригаля. Зниження напруги на двигуні до 36 В підвищує безпеку праці.
За рахунок зменшення втрат потужності в гнучкому валу потужність двигуна також зменшується.
Для стрижки овець в умовах підприємства застосовують стригальні апарати ЗСА-1Д з машинкою МСО-77Б продуктивністю 8 голів на годину. Один такий стригальний апарат розрахований на підприємство з поголів'ям до 500 овець.
При поголів'ї 10 - 12 тис. овець застосовують агрегат ЗСА-12Г, який складається з 12 апаратів ЗСА-1Д, силової та освітлювальної кабельних мереж, переносного заземлюючого пристрою, розподільного щитка та апарата для заточування ножів машинок.
Агрегат одержує живлення від електромережі або пере сувної електростанції потужністю 4 — 12 кВт з бензиновим або дизельним двигуном.
Високочастотні стригальні агрегати ЗСА-6/200 та ЗСА-12/300 складаються з 6 або 12 стригальних апаратів з машинками МСУ-200 і двигунами МС-200Н, перетворювача ча стоти ИЗ-9401, заточувального апарата ТАЇ, переносної електромережі.
Для спеціалізованих підприємств по вирощуванню овець застосовують стаціонарні стригальні пункти, обладнані, крім того, пресом для вовни, тельфером, транспортерами для вов ни, спеціальними поворотними столами.
У майстернях по ремонту сільськогосподарської техніки та деревообробних майстернях набір РЕМ дуже широкий. Передусім, це електричні свердлильні машини (електродрилі), які поділяються на одно-, двошвидкісні та з електронним регулюванням швидкості. Електропривід цих машин здійснюють від двигунів серії АП частотою струму 200 Гц, потужністю 400, 800, 1230 Вт та колекторних серії КН-11 з частотою змінного струму 50 Гц, потужністю від 200 до 600 Вт. Найбільший діаметр свердла залежно від потужності — від 6 мм (машина ИЗ-1025Б) до 23 мм (ИЗ-1305).
Двошвидкісна свердлильна машина (ИЗ-1202, И9-1205) складається з двигуна КН та двошвидкісного редуктора з механізмом перемикання швидкостей. Перемикання швидкостей — механічне, за допомогою двох пар зубчастих коліс, які можуть переміщуватись в осьовому напрямку при дії на них рукоятки перемикача.
Особливістю електропривода одношвидкісного електросвердла з колекторним двигуном є кінематична схема (рис. 6, б), в якій вал електродвигуна є однією з шестерень редуктора.
Корпус машини та передавальні пристрої повинні мати достатню міцність, оскільки при свердлінні до них прикладаються значні механічні зусилля в осьовому та радіальному напрямках.