Wondershare EdrawMind
心智圖資源庫 Carte mentale du contrôle de transmission électromécanique
- 15
Carte mentale du contrôle de transmission électromécanique
Il s'agit d'une carte mentale sur le contrôle de transmission électromécanique, y compris les principes de fonctionnement et les caractéristiques des moteurs à courant continu, les principes de fonctionnement et les caractéristiques des moteurs à courant alternatif, etc.
編輯於2023-11-06 11:50:07
- 推薦給您
- 大綱
Commande de transmission électromécanique
Chapitre 1 Aperçu
Composition du système de transmission électromécanique
Système de contrôle électrique
Entraînement électrique ou transmission électromécanique
pièces mécaniques mobiles
Transmission électromécanique
Définition de la transmission électromécanique : La transmission électromécanique, également appelée transmission électrique ou entraînement électrique, fait référence au nom général du système qui utilise un moteur électrique comme moteur principal pour entraîner les machines de production.
Le but de la transmission électromécanique : convertir l'énergie électrique en énergie mécanique, réaliser le démarrage, l'arrêt et le réglage de la vitesse des machines de production, répondre aux exigences de divers processus de production et assurer le déroulement normal du processus de production.
Les tâches de la transmission électromécanique
Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique
Réaliser le démarrage, l'arrêt et le réglage de la vitesse des machines de production
Compléter les exigences de divers processus de production
Assurer le déroulement normal du processus de production
Développement de transmission électromécanique
Traînage de groupe : un moteur entraîne un axe vertical et plusieurs machines de production
Frein à moteur unique : un moteur entraîne une machine de production
Frein multimoteur : une machine de production est entraînée par différents moteurs
Chapitre 2 Base dynamique du système de transmission électromécanique
Équation du mouvement de transmission électromécanique
Formule de calcul TM-TL=Td
Déterminer la direction de TM, TL et n
La direction de la vitesse du moteur n est spécifiée comme
Si TM et n tournent dans le même sens, c'est ; s'ils tournent dans le sens opposé, c'est -
TL et n tournent dans le même sens, soit - s'ils tournent dans le sens opposé,
TM est le couple de traînée ; TM est - le couple de freinage ;
TL est -, le couple de traînée ; TL est le couple de freinage ;
Catégorie trois
TM=TL, Td=0, vitesse constante, couple statique
TM>TL, Td=valeur positive, accélération, couple dynamique
TM<TL, Td=valeur négative, décélération, couple dynamique
Conditions de fonctionnement stable des systèmes de transmission électromécaniques
Double sens:
Le système doit pouvoir fonctionner à une vitesse constante
Lorsque la vitesse du système change légèrement en raison d'interférences externes, il convient de s'assurer que le système peut revenir à sa vitesse de fonctionnement d'origine une fois l'interférence éliminée.
Conditions nécessaires et suffisantes pour un fonctionnement stable du système
Il existe une intersection entre la courbe caractéristique mécanique n=f (TM) du moteur électrique et la courbe caractéristique n=f (TL) de la machine de production (charge).
Lorsque la vitesse n > point d'équilibre, TM<TL, Lorsque la vitesse n < point d’équilibre, TM>TL
Analyser si un certain point est un point d'équilibre stable ?
Lorsque n est grand, TM<TL est-il ?
n heures, est-ce que TM>TL ?
Si tout le monde est satisfait, alors ce point est un point d’équilibre stable
Chapitre 3 Principe de fonctionnement et caractéristiques du moteur à courant continu
Classement des moteurs
Moteur à courant continu : la tension de fonctionnement ou la tension de sortie est CC
Moteur à courant continu : convertit l'énergie électrique en énergie mécanique
Générateur DC : convertit l’énergie mécanique en énergie électrique
Moteur AC : La tension de fonctionnement est AC
Composition du moteur à courant continu
Partie statorique
Il est principalement composé de deux parties : le noyau du stator et l'enroulement de champ enroulé dessus.
Fonction : générer le champ magnétique principal et soutenir mécaniquement le moteur
Pièce rotorique
Il est principalement composé de deux parties : le noyau d'induit et l'enroulement d'induit.
Fonction : générer un potentiel électrique induit ou un couple mécanique pour réaliser une conversion d'énergie
commutateur
Dispositif de brosse
Principe de fonctionnement de base du moteur à courant continu
Pôle magnétique principal : une tension continue est appliquée à l'enroulement d'excitation et le courant d'excitation le traverse, ce qui amène le noyau du stator à générer un champ magnétique fixe. C'est-à-dire que la fonction principale du stator est de générer le champ magnétique principal.
Enroulement d'induit : tourne dans un champ magnétique fixe. Sa fonction principale est de générer une force électromotrice induite ou un couple mécanique pour réaliser une conversion d'énergie.
Commutateur : Pour les générateurs, sa fonction est de convertir le potentiel alternatif induit dans l'enroulement d'induit en potentiel continu entre les balais ; Pour un moteur électrique, sa fonction est de convertir le courant continu externe en courant alternatif de l'enroulement d'induit pour produire un couple électromagnétique constant.
La direction de la force électromotrice est opposée à la direction du courant ou de la tension appliquée. Force contre-électromotrice La direction de la force électromotrice est la même que la direction du courant ou de la tension appliquée. Force électromotrice de puissance
Force électromotrice, couple électromagnétique et courant d'induit
docteur moteur
Moteur à courant continu : excité séparément, excité par shunt, excité en série, excité composé
Propriétés mécaniques
Propriétés mécaniques Dureté : Une mesure de la rectitude des propriétés mécaniques. C’est-à-dire le rapport entre la variation de couple dT et la variation de vitesse de rotation résultante dn.
Sur la base de la dureté des propriétés mécaniques, les propriétés mécaniques du moteur peuvent être divisées en trois catégories ?
Des fonctionnalités absolument difficiles
Propriétés dures
Fonctionnalités logicielles
Caractéristiques mécaniques des moteurs à courant continu
Caractéristiques mécaniques inhérentes : n=f (T) dans les conditions nominales (tension nominale et flux nominal) et sans aucune résistance externe dans le circuit d'induit
Caractéristiques mécaniques artificielles (caractéristiques de régulation de vitesse) (méthodes courantes de régulation de vitesse pour les moteurs à courant continu)
Changer la résistance série externe Rad du circuit d'induit (n reste inchangé, la pente k devient plus grande et les propriétés mécaniques dT/dn deviennent plus douces. Plus Rad est grand, plus les propriétés sont douces)
Changer la tension d'induit U (U diminue, n diminue, la chute de vitesse reste inchangée (un ensemble de lignes parallèles), la dureté caractéristique reste inchangée et les courbes caractéristiques artificielles avec des valeurs différentes sont toutes inférieures à la courbe caractéristique inhérente)
Changer le flux magnétique principal du moteur
(À mesure que le flux magnétique diminue, la vitesse idéale à vide n0 et la chute de vitesse augmentent, et la dureté caractéristique devient plus douce. Le couple électromagnétique T diminue et chaque courbe caractéristique artificielle coupe la courbe caractéristique inhérente ; dans des conditions de fonctionnement nominales, le moteur fonctionne toujours dans la zone à gauche du point d'intersection)
Fonctionnalités de lancement
Lorsque le moteur est directement connecté au réseau électrique et que la tension nominale est appliquée, le R du moteur est très faible avant le démarrage et le courant de démarrage sera très important, produisant des étincelles dangereuses. Il faut donc essayer de limiter le courant d'induit lors du démarrage. Le courant instantané ne doit pas être supérieur à 2 fois le courant nominal.
Comment limiter le courant de démarrage d'un moteur à courant continu
début de descente
Commencez par connecter une résistance externe en série dans le circuit d'induit
Caractéristiques de régulation de vitesse
régulation de vitesse
Le changement de vitesse de rotation est provoqué par des changements artificiels dans la résistance du circuit d'induit.
Méthode de régulation de la vitesse du moteur à courant continu
Changer la résistance série externe Rad du circuit d'induit
Les propriétés mécaniques sont douces. Plus la résistance est grande, plus les propriétés sont douces et plus la stabilité est faible ; La plage de réglage de la vitesse n'est pas grande en l'absence de charge ou en charge légère ; Il est difficile d’obtenir une régulation de vitesse infinie ; Une grande quantité d'énergie électrique est consommée sur la résistance de régulation de vitesse ;
Utilisé uniquement dans les systèmes de transmission tels que les grues et les palans qui fonctionnent à basse vitesse pendant une courte période.
Changer la tension d'induit U
(1) Lorsque la tension d'alimentation change continuellement, la vitesse de rotation peut être ajustée en douceur et en continu. Généralement, elle ne peut être ajustée qu'en dessous de la vitesse de rotation nominale.
(2) Les caractéristiques de régulation de vitesse et les caractéristiques inhérentes sont parallèles les unes aux autres, les propriétés mécaniques et la dureté restent inchangées, la stabilité de régulation de vitesse est élevée et la plage de régulation de vitesse est large.
(3) Pendant la régulation de vitesse, puisque le courant d'induit n'a rien à voir avec la tension U et que Φ=ΦN, le couple moteur T=Kt ΦN IN reste inchangé, ce qui est une régulation de vitesse de rotation constante et convient à la régulation de vitesse. de charges à couple constant.
(4) Le moteur peut être démarré en ajustant la tension d'induit sans démarrer l'équipement.
Changer le flux magnétique principal du moteur
La plage de régulation de vitesse de la régulation de vitesse à champ magnétique faible n'est pas grande.
Il est souvent utilisé conjointement avec la régulation de tension et de vitesse pour élargir la plage de régulation de vitesse. C'est-à-dire qu'en dessous de la vitesse nominale, utilisez une réduction de tension pour réguler la vitesse au-dessus de la vitesse nominale, utilisez une régulation magnétique faible de la vitesse.
Chapitre 4 Principes de fonctionnement et caractéristiques des moteurs à courant alternatif
Structure et principe de fonctionnement du moteur asynchrone triphasé
Structure : principalement composée de stator et de rotor, il y a un certain entrefer entre le stator et le rotor
stator
Composé d'un noyau de fer, d'un enroulement, d'une base de machine, d'un couvercle d'extrémité, de roulements, etc.
Enroulement triphasé : trois parties sont réparties symétriquement sur le noyau du stator, AX, BY, CZ, où A, B et C sont appelés extrémités de tête, et X, Y et Z sont appelés extrémités. L'enroulement triphasé est connecté à l'alimentation CA triphasée et le courant dans l'enroulement triphasé génère un champ magnétique tournant dans le noyau du stator.
rotor
Le rotor se compose d'un arbre rotatif, d'un noyau de fer et d'un enroulement
Le rôle du rotor : générer du courant rotorique et générer un couple électromagnétique
Les enroulements du rotor peuvent être divisés en : type à cage d'écureuil, type à enroulement de fil
Champ magnétique tournant du moteur asynchrone triphasé
Le champ magnétique synthétique généré par le courant triphasé change non seulement avec le temps, mais tourne également dans l'espace, c'est pourquoi on l'appelle champ magnétique tournant.
Dans l’enroulement du stator, la direction positive du courant circulant est définie depuis le début de chaque enroulement jusqu’à sa fin.
Lorsque vous souhaitez changer le sens de rotation du champ magnétique tournant (c'est-à-dire changer le sens de rotation du moteur), il vous suffit d'intervertir deux des trois fils reliant l'enroulement du stator à l'alimentation.
Nombre de paires de pôles et vitesse de rotation du champ magnétique tournant
Lorsqu'il y a p paires de pôles magnétiques, la vitesse synchrone du champ magnétique tournant n0=60f/p Taux de glissement s=n0-n/n0.
Méthode de connexion de l'extrémité du fil d'enroulement du stator
Si la tension de ligne de l'alimentation à laquelle le moteur est connecté est égale à la tension de phase nominale du moteur, ses enroulements doivent être connectés en triangle.
Si la tension de ligne de l'alimentation est 3 fois supérieure à la tension de phase nominale du moteur, ses enroulements doivent être connectés en étoile.
Expression du rendement nominal d'un moteur asynchrone triphasé
Couple et caractéristiques mécaniques des moteurs asynchrones triphasés
Expression du couple d'un moteur asynchrone triphasé
Caractéristiques mécaniques des moteurs asynchrones triphasés
propriétés mécaniques inhérentes
Quatre points particuliers de la courbe caractéristique mécanique inhérente
Point de fonctionnement idéal à vide (T=0, n=n0, S=0) A ce moment, la vitesse du moteur est la vitesse idéale à vide n0
Point de fonctionnement nominal (T=TN, n=nN, S=SN) A ce moment, le couple nominal du moteur Feuillet coté
Point de départ du travail (T=Tst, n=0, S=1) A ce moment, le couple de démarrage du moteur
Point critique de fonctionnement (T=Tmax, n=nm, S=Sm) A ce moment, le couple critique du moteur glissement critique
propriétés mécaniques artificielles
Réduire la tension d'alimentation du moteur
La vitesse idéale à vide n0 et le glissement critique Sm restent inchangés
Le couple maximum Tmax est fortement réduit
Les propriétés mécaniques s'adoucissent
En partant du principe que le couple de charge TL reste inchangé, le glissement S augmente, le courant I augmente et la température augmente, provoquant un échauffement ou même une extinction du moteur.
Résistance ou réactance d'accès au circuit du stator
Changer la fréquence d'alimentation du stator
La vitesse idéale à vide n0 diminue et le glissement critique Sm augmente
Le couple de démarrage Tst augmente et le couple maximum Tmax reste inchangé.
Résistance série du circuit du rotor (moteur bobiné)
Tmax reste inchangé, Sm change
Les propriétés mécaniques s'adoucissent
Caractéristiques de démarrage du moteur asynchrone triphasé
Principales exigences pour le démarrage du moteur
Le couple de démarrage est suffisant
En partant du principe que les exigences de couple de démarrage sont satisfaites, plus le courant de démarrage est faible, mieux c'est.
Il est nécessaire de démarrer en douceur et d'accélérer en douceur lors du démarrage pour réduire l'impact sur les machines de production.
L'équipement de démarrage est sûr et fiable, et s'efforce d'être de structure simple et facile à utiliser.
Plus la perte de puissance au démarrage est faible, mieux c'est
Méthode de démarrage du moteur asynchrone à cage d'écureuil
Démarrage direct (démarrage pleine tension) : grand courant de démarrage, petit couple de démarrage
Démarrage à tension réduite par résistance ou réacteur : 1. Convient uniquement aux situations de démarrage à vide ou à faible charge 2. La résistance consomme beaucoup d'énergie et ne convient pas aux moteurs qui démarrent fréquemment.
Démarrage abaisseur Y-△ (380v)
Démarrage abaisseur de l'autotransformateur : tension réglable, petit courant
Démarrage abaisseur du triangle Yanbian : le courant de démarrage et le couple de démarrage sont importants
Comment démarrer un moteur asynchrone bobiné
Étant donné que la résistance peut être connectée en série dans le circuit du rotor, elle présente un couple de démarrage plus important, un courant de démarrage plus faible et de meilleures caractéristiques de démarrage.
Méthode de suppression étape par étape de la résistance de démarrage : faible courant, couple de démarrage important, perte importante sur la résistance
Méthode de démarrage du rhéostat sensible à la fréquence
Caractéristiques de régulation de vitesse du moteur asynchrone triphasé (n=60f*(1-S)/p)
Régulation de tension et de vitesse
Régulation de la vitesse de la résistance en série du circuit du rotor
Changer le logarithme des pôles p contrôle de vitesse
Fréquence
Caractéristiques de freinage des moteurs asynchrones triphasés
La vitesse du moteur asynchrone triphasé est n et la vitesse du champ magnétique tournant du stator est n1
Lorsque n<n1, état de fonctionnement électrique
Lorsque n>n1, l'état de fonctionnement de la production d'électricité
Lorsque les directions de n et n1 sont opposées, l'état de freinage
freinage par rétroaction
État de fonctionnement du freinage par rétroaction d'un engin de levage dont le couple de charge est le couple d'énergie potentiel lors de l'abaissement d'objets lourds
Pendant le processus de régulation de vitesse par changement de pôle ou de régulation de vitesse de conversion de fréquence du moteur, le nombre de paires de pôles augmente soudainement ou la fréquence d'alimentation diminue soudainement, provoquant une diminution soudaine de la vitesse synchrone n0 de l'état de fonctionnement du freinage par rétroaction.
Freinage en marche arrière
Freinage de connexion inverse de puissance
Tirer en marche arrière et freiner en marche arrière (abaisser des objets lourds)
Freinage de la consommation d'énergie
Chapitre 6 Système de contrôle relais-contacteur
Contrôle logique du circuit de commutation
cible de contrôle
Ouverture et fermeture de l'électrovanne
Démarrer ou arrêter le moteur
Exigences de contrôle
Séquence, fonction de verrouillage
Cycle automatique selon le principe du contrôle de course
Protection (surintensité, surchauffe, sécurité)
Cycle automatique selon le principe du contrôle du temps
Appareils de contrôle et appareils de direction couramment utilisés
Classement des appareils électriques
Interrupteur à couteau Q
Fiez-vous à une force manuelle ou externe pour déconnecter ou connecter l’alimentation électrique
Bouton SB
Fiez-vous à une force manuelle ou externe pour déconnecter ou connecter l’alimentation électrique
Contacteur KM
Contacteur AC (diamètre de fil épais, quelques tours, noyau de fer avec anneau de court-circuit)
Composition : contacts, dispositif d'extinction d'arc, noyau de fer (circuit magnétique), bobine
Contacteur DC (grand nombre de tours de bobine)
Symboles graphiques des contacteurs : fil de bobine, contact normalement ouvert (avec contact principal), contact normalement fermé (avec contact principal), contact auxiliaire
fusible FU
Circuit de protection, circuit série
relais
Relais thermique FR
Protection de surcharge
Relais de courant KA
Relais de tension KV
Relais intermédiaire K
Circuits de base couramment utilisés pour le contrôle des relais-contacteurs
schéma
Schéma de câblage
Diagramme schématique
Chapitre 9 Système de contrôle du variateur CC
Exigences relatives aux machines de production pour les indicateurs techniques des systèmes de régulation automatique de la vitesse
indicateur statique
Différence statique (indice de stabilité de vitesse) S
Plus les propriétés mécaniques sont difficiles, plus la différence statique est faible et plus la stabilité relative de la vitesse de rotation est élevée.
Plage de vitesse D
Douceur de la régulation de la vitesse
Mesuré par la différence de vitesse entre deux étages de contrôle de vitesse adjacents
Régulation de vitesse par étapes et régulation de vitesse en continu Dans une certaine plage de régulation de vitesse, plus les niveaux de vitesse de fonctionnement peuvent être obtenus, plus la régulation de vitesse est fluide. Si le nombre de niveaux approche l'infini, cela signifie que la vitesse est réglable en continu, ce qu'on appelle une régulation de vitesse en continu.
Caractéristiques de régulation de vitesse des moteurs électriques
Indicateurs dynamiques
Dépassement maximum M
Temps de processus de transition T
Nombre d'oscillations