Text
                    СПРАВОЧНИКПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА,
СИЛОВЫХ
И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОКПОД РЕДАКЦИЕЙя. М. БОЛЫПАМА, В, И. КРУПОВИЧА, М. Л. САМОВЕРАИздание второе,
переработанное и дополненное«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА 1975

6П2.13С74УДК 62-83.001.2+621.313/.316.001.2Составители: В. А. Антонов, В. Д. Астрахан,
Ю. Г. Барыбин, Г. 3. Богорад, А. А. Брострем, А. Я. Ващенко,
Г. А. Гельман, А. И. Глазков, Т. Н. Денежкина, Г. А. Жу¬
равлева, Л. Н. Загальский, Б. С. Замараев, М. М. Зеленецкий,
М. Э. Зильберблат, Г. А. Карвовский, В. А. Киблицкий, А. Ф. Ки¬
реев, С. А. Клюев„ Г. М. К. нор ринг, А. Н. Кореневский,
Г. П. Лавданикое, Я. И. Лейбзон, Д. С. Лившиц, И. И. Лигер¬
ман, М. Б. Милич, Т. А. Орлова, А. Б. Поляк, А. С. Ратников,
Б. И. Решмин, Г. Г. Синельщиков, О. А. Синицын, Я. Ю. Соло-
духо, Э. А. Со скин, Н. Н. Стефанович, О. А. Теняков,
Л. Н. Чернышев, И. М, Шадрин,\А. А. Шейнман\, И. М. Штейн,
Д. А. ЯмпольскийСправочник по проектированию электроприво-
С74 да, силовых и осветительных установок. Под ред.
Я. М. Большама, В. И. Круповича, М. JI. Само-
вера. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975.728 с. с ил. (Электроустановки промышленных пред¬
приятий).В Справочнике помещены материалы, необходимые для проекти-
ровання электропривода, силового и осветительного электрооборудова¬
ния, электрифицированного промышленного транспорта, защитного за¬
земления, молниезащиты зданий и сооружений, а также сведения по
оперативному управлению производством. Приведены данные о дат¬
чиках и регуляторах технологических параметров.Настоящий Справочник является вторым изданием Справочника
по электроустановкам промышленных предприятий. Т. I, Ч. 2. выпущен¬
ного в 1963 г.Справочник рассчитан на инженерно-технических работников, за¬
нимающихся проектированием, монтажом, наладкой и обслуживанием
электроустановок промышленных предприятий,30311-022С 82-74 6 П2.13051(01)-7 5© Издательство «Энергия», 1975 г.
Предисловие ..... .Раздел первый
Силовое электрооборудованиеA. Характеристика силовых приемки-ков1-1. Производственные механизмы . .1-2. Подъемно-транспортные устрой¬
ства 1*3. Сварочные аппараты и агрегаты1-4. Электрические печи 1-5. Установки для гальванических
покрытий B. Схемы распределения электроэнер-гии низкого напряжения1-6. Силовые сети промышленных ус¬
тановок 1-7. Троллейные линии * В. Выбор электрооборудования для
различных условий среды1-8. Выбор аппаратов управления ,1-9. Выбор двигателей 1-10. Выбор электрооборудования для
взрывоопасных и пожароопас¬
ных зон .........Г. Выбор электрооборудования для
характерных производственных уста¬
новок1-11. Насосные установки . ....1-12. Компрессорные установки . .1-13. Установки с поточно-транспорт¬
ными системами (ПТС) . „ .1-14. Котельные 1-15. Гаражи ...... . . *1-16. Зарядные станции . ....Д. Технические данные электродвига¬
телей общепромышленного примене¬
ния1-17. Асинхронные двигатели единой
серии до 400 кВт и их модифи¬
кации .... . . .... 511-18. Взрывозащищенные электродви¬
гатели 521-19. Двигатели постоянного тока . 56Е. Технические данные аппаратов уп¬
равления для установок до 1000 В1-20. Рубильники и переключатели . 571-21. Предохранители трубчатые . . 581-22. Автоматические выключателя , 591-23. Контакторы1-24. Реле автоматики 1-25. Пускателя магнитные . » . .1-26. Станции управления общепро¬
мышленного назначения . . .1 -27. Командоаппараты Ю 1-28. Кнопки, посты и переключатели
управления 15 1-29. Ящики сопротивлений . . ; .16 1-30. Силовые распределительные
19 пункты 1*31. Взрывозащищенные пусковые19 аппараты Список литературы .......Раздел второй
Электропривод24 А. Механика электропривода^ 2-1. Свойства и знаки моментов . .2-2. Расчет статических моментов .
2-3. Расчет маховых моментов . . .27 2-4. Расчет времени и пути ускорения2g и замедления . . 2-5. Расчет наивыгоднейшего переда¬
точного числа редуктора для при-
29 водов с повторно-кратковремен¬
ным режимом работы Б. Характеристики электродвигателей
и расчет сопротивлений36 2-6. Двигатели постоянного тока . ,37 2-7. Асинхронные двигатели , „ , .
2-8. Синхронные двигатели . . . .38 2-9. Тепловой расчет резисторов . .^ В. Расчет мощности электродвига-
телей482-10. Выбор мощности двигателя , .
2-11. Вентиляторы, насосы, компрес¬
соры 2-12. Подъемные и транспортные ме¬
ханизмы 2-13. Металлообрабатывающие станкиГ. Узлы схем автоматизацииа) Схемы с контакторно-ре-
лейной аппаратурой
2-14. Схемы автоматического пуска
(автопуск), остановки (авто¬
стоп) и реверса (автореверс) .
2*15. Схемы дистанционного регулиро¬
вания выдержки времени и схе¬
мы блокировочных связей , .СОДЕРЖАНИЕСтр.5Стр.80849093101102109113117122123123125128129130133136140141145146
146147150
6Содержание2-16. Различные схемы управления
электроприводами из несколькихмест 2-17. Ошибочные схемы 6) Бесконтактные системы
управления2-18. Технические особенности. Назна¬
чение. Структура ......2-19. Логические элементы ....2-20. Транзисторные логические эле*
менты серии «Логика Т» . . .
2-21. Реализация основных логиче¬
ских и временных функций . .
2-22. Конструкция элементов и ком¬
плектные устройства системы
«Логика» Д. Электроприводы с индукторными
муфтами скольжения2-23. Назначение индукторных муфт
скольжения и их выбор . . .£. Электроприводы с магнитными
усилителями2*24. Основные схемы магнитных уси¬
лителей, применяемые в электро¬
приводе 2-25. Некоторые вопросы проектиро¬
вания электроприводов с маг¬
нитными усилителями ....
2-26. Примеры применения магнитных
усилителей в электроприводеЖ. Вентильный электропривод2-27. Полупроводниковые и ионныевентили . 2-28. Силовые схемы вентильных пре¬
образователей 2-29. Системы фазо-импульсного уп¬
равления . „ .2-30. Системы зашиты 2-31. Охлаждение вентилей . . . .
2-32. Энергетические характеристики
вентильных преобразователей и
их влияние на питающую систе¬
му 2-33. Вентильные возбудители . . .
2-34. Нереверсивный вентильный
электропривод постоянного тока
2-35. Реверсивный вентильный элект
ропривод постоянного тока .
2-36. Реакторы для вентильного электропривода 2-37. Тиристорный электропривод по
стоянного тока с импульснымуправлением 2-38. Тиристорный электропривод пе
ременного тока с преобразовате
лями частоты 3. Управление электроприводами
с применением УБСР и цифровые си~
стемы регулирования2-39. Аналоговые
ров ...2-40. Принципы построения систем
подчиненного регулирования . .системы регулято-Стр,15215615716016817317318218619019119319722!2292412432462462502522552592632812-41. Однократно-интегрирующая си¬
стема регулирования скорости
вращения в системе вентильный
преобразователь — двигатель
2-42. Двукратно-интегрирующая си¬
стема регулирования скорости
вращения в системе вентильный
преобразователь — двигатель
2-43. Подчиненное регулирование си¬
стем генератор — двигатель по¬
стоянного тока 2-44. Системы регулирования с зави¬
симым возбуждением двигателяпостоянного тока 2-45. Влияние способа управления ре¬
версивным вентильным преобра¬
зователем на динамику привода
2-46. Системы регулирования положе¬
ния 2-47. Системы электрической синхро¬
низации 2-48. Цифровые системы регулирова¬
ния скорости электропривода .
2-49. Частотный анализ систем регу¬
лируемого электропривода . .И. Моделирование переходных про¬
цессов в системах электропривода2-50. Аналоговое и цифровое моде¬
лирование . . . . /С. Вентиляция электрических машин
и электромашинных помещений2-51. Вентиляция машин 2-52. Вентиляция двигателей механиз¬
мов 2-53. Вентиляция электромашинных
помещений ........Л. Управление системами смазки под¬
шипников электрических машин и ме¬
ханизмов
Технологическая смазка2-54. Системы жидкой смазки . » .
2-55. Системы густой смазки ....
2-56. Технологическая смазка . . .
2-57. Централизованное управление
системами смазки ......М. Электромашинных помещения2-58. Компоновка электромашинных
помещений ........2-59. Размещение электрических ма¬
шин ...........Я. Помещения станций управления и
посты управления
2-60. Помещения станций управления2-61. Посты управления .....
Список литературы Раздел третийОперативное управление
промышленными
электроустановкамиА. Рекомендации по проектированию3-1, Основные понятия и определенияСтр.283295304309311316318321327348388391391399403406406406411415418426428
Содержание73-2. Диспетчеризация управления
энергоснабжением промпредприя¬
тия3-3. Централизованный контроль и
управление электрооборудовани¬
ем электромашинных помещений3-4, Пункты управления (диспетчер¬
ские пункты) . . Б. Каналы связи3-5. Кабельные связи в автоматизиро¬
ванных системах управления . «3-6. Каналы связи телемеханики . .В. Технические средства3-7. Средства телеуправления и теле¬
сигнализации ........3*8. Средства телеизмерения ....3-9. Диспетчерские щиты и пульты .3-10. Цифровые и знаковые индика¬
торы 3-11. Средства оперативного руковод*
ства 3-12. Управляющие вычислительные
машины .... Список литературыРаздел четвертый
Электрическое освещение
А. Общие сведения4*1. Условные обозначения и основ¬
ные понятия4-2. Светотехнические характеристи¬
ки материалов .......Б. Источники света4-3. Лампы накаливания .....
4-4. Гаэоразрядные лампы . .4-5. Пускорегулирующие аппараты
для газоразрядных ламп....
4-6. Выбор источника света ....В. Осветительные приборы4-7. Светильники для ламп накалива-НИЯ4*8, Светильники для газоразрядныхламп 4-9. Прожекторы 4-10. Выбор осветительных приборовГ. Нормы освещения4*11. Виды освещения . . „ . i .
4-12. Системы освещения .....4-13. Выбор расположения светильни¬
ков ...........4-14. Нормирование освещения . . .4-15. Требования к качеству освеще-НИЯ ■ * Л м. ■ ' В Ш Л 9 %Д. Расчет освещения4-16. Метод коэффициента использо
вания светового потока . .4-17. Метод удельной мощности .4-18. Точечный метод .....4-19. Расчет прожекторного освещеНИЯ ... Стр.429440441449451456469472475480483492493495495497500505506513520522528528529529530532533
535541Стр.Е. Питание осветительных установок4-20. Напряжение осветительных се¬
тей 5414-21. Уровни и колебания напряжения 542
4-22. Требования к питанию аварий¬
ного освещения 5434-23. Схемы питания освещения зда¬
ний 5434-24. Схемы питания наружного ос¬
вещения ......... 545Ж. Дистанционное управление осей-
щением4-25. Общие требования ..... 5464-26. Системы и схемы управления . 5464-27. Источники и схемы питания се¬
тей управления 5484-28. Выполнение н расчет сетей уп¬
равления 5494-29. Световое ограждение зданий исооружений ........ 5513. Блоки управления и аварийного
переключения, пункты, щитки4-30. Блоки и шкафы управленияосвещением 5544-31. Станции автоматического пере¬
ключения освещения .... 5544-32. Осветительные щитки, шино*пр^Ьоды ......... 554И. Конструктивное выполнение осве¬
тительных установок4-33. Установка светильников с лю¬
минесцентными лампами ... 5564-34. Установка светильников с лам¬
пами накаливания и с ртутнымилампами ДРЛ 5584-35. Прокладка осветительной адек-
тропроводки и установка све¬
тильников на мостиках . . . 5594-36. Прокладка осветительной элект¬
ропроводки на тросах .... 5604-37. Прокладка осветительных шино-
проводов . * 560Раздел пятыйЭлектрифицированный
промышленный транспортА. Электрический подвижной состав и
тяговые расчеты5-1. Общие сведения ...... 5675-2. Промышленные электровозы итяговые агрегаты .*«».. 5675-3. Дизель-троллейвозы . . , „ . 5745-4. Тяговые расчеты ...... 574Б. Расчет устройств тягового элект-
роснабокения5-5. Общие принципы электроснабже¬
ния 5795-6. Расчеты устройств электроснаб¬
жения ........... 5795-7. Защита тяговой сети от атмо¬
сферных перенапряжений . „ • 691
8СодержаниеСтр.5-8. Индуктивное влияние тяговой се¬
ти переменного тока 5915-9. Защита подземных сооружений
от коррозии блуждающими тока¬
ми 594В. Тяговая сеть5-10. Контактные подвески , . . . 595
5-11. Питающие, отсасывающие линиии усиливающие провода . . . 600
5-12. Расположение проводов и допу¬
скаемые расстояния 6035-13. Основные материалы, узлы и де¬
тали тяговой сети 6045-14. Опоры 6085-15. Механический расчет элементовтяговой сети 011Б-16. Разбивка опор контактной сетина планах станций и перегонов 6175-17. Контактная сеть в искусствен¬
ных сооружениях 6205-18. Распределительные посты . . 6225-19. Дежурный пункт контактной се¬
ти . ' . , . , 622Список литературы . 622Раздел шестой
Заземление и электробезопасность6-1. Определения 625
6-2. Защитные меры 627* 6-3. Заземление 6276-4. Расчет сопротивления заземли¬
теля из вертикальных электро¬
дов (труб или угловой ста¬
ли), связанных полосой прямо¬
угольного или круглого сечения 6306-5. ’Зануление . . 6336-6. Защитное отключение .... 6346-7. Малое напряжение 6356-8. Разделительные трансформато¬
ры 6356-9. Двойная изоляция ...... 6356-10. Выравнивание потенциалов . . 6356-П. Физическое заземление .... 6366-12. Заземление В Л напряжением до1000 В 6376-13. Заземление ВЛ напряжениемвыше 1000 В 6-14. Заземление молниезащитных
устройств 6-15. Заземляющие устройства элект¬
рифицированного промышленно¬
го транспорта Список литературы Раздел седьмойМолниезащитные устройствазданий и сооружений7-1. Основные определения » . . .7-2. Общие указания 7-3. Молниезащита 1 категории . . .7-4. Молниезащита И категории . .7-5. Молниезащита III категории . .7*6. Молниеотводы Список литературы , , Раздел восьмойДатчики и регуляторы
технологических параметров8-1. Общие указания ,8-2. Датчики температуры с релей¬
ным выходом 8-3. Датчики температуры с выход¬
ными сигналами государствен¬
ной системы приборов (ГСП) .8-4. Термопары .8-5. Термометры сопротивления . .
8-6. Датчики и регуляторы давления
8-7. Датчики давления с выходнымисигналами ГСП 8-8. Датчики наличия и расхода
твердых материалов, жидкостейи газов 8-9. Универсальные датчики ....8-10. Датчики уровня 8-П. Датчики скорости 8-12. Датчики путевые и перемещения
8-13. Противопожарные датчики . ,Список литературы -Алфавитный указатель . , . . ,Стр.63764064164965 0650651
657
659
661
661661
662670670676682690696700706712716720722723
ПРЕДИСЛОВИЕПрограммой Коммунистической партии Советского Союза предусмотрены полная
электрификация страны, автоматизация производственных процессов и совершенство¬
вание на этой основе техники; технологии и организации общественного производства
во всех отраслях народного хозяйства.Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хо¬
зяйства СССР на 1971—1975 гг. намечено увеличение производства промышленной про¬
дукции за пятилетие на 42—46%, в том числе производства средств производства на
41—45%, производства предметов потребления на 44—48%.Все это ставцт большие задачи перед работниками проектных, монтажных, на¬
ладочных и эксплуатирующих организаций, работающих в области электрификации
промышленности.Настоящий Справочник охватывает проектирование силозых и осветительных элек¬
троустановок, автоматизированного электропривода, оперативного управления промыш¬
ленными электроустановками, электрифицированного промышленного транспорта, за¬
земления, молыиезащитных устройств зданий и сооружений, а также применения дат¬
чиков и регуляторов технологических параметров.Во второе издание Справочника внесены значительные изменения и дополнения, вы¬
званные созданием нового электрооборудования, комплектных электротехнических
устройств и новых технических решений, которые выявились после первого издания
Справочника.Справочник позволит работающим в области промышленной энергетики широко
использовать теоретические исследования, практические рекомендации и указания,
применяемые в работах проектными институтами Тяжпромэлектропроект, Электропроект
Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя СССР, а также Украинского института
Тяжпромэлектропроект, при решении вопросов электрификации промышленности.Издательство и составители Справочника обращаются с просьбой к читателям при¬
сылать свои замечания и предложения по содержанию книги по адресу: 113114, Москва,
М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энергия».
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙСИЛОВОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
А. ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛОВЫХ ПРИЕМНИКОВ
1-1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫЭлектродвигатели производственных
механизмов обычно поставляются комплект¬
но с технологическим оборудованием. Вы¬
бор двигателей (мощность и частота вра¬
щения) производится изготовителями обо¬
рудования или технологами, разрабатываю¬
щими соответствующую часть проекта.В начальной стадии разработки проек¬
та силового оборудования технологам пе¬
редается задание с указанием напряжения
сети, от которой будут питаться элек¬
тродвигатели, и рекомендуемых типов
электродвигателей (асинхронный или син¬
хронный).Для окружающей среды, отличной от
нормальной (пожароопасная, пыльная и
т. п.), ее классификация применительно
к ПЭУ и выбор исполнения электродвига¬
телей, соответствующего среде, производит¬
ся совместно с технологами.Синхронные или асинхронные электро¬
двигатели при мощностях выше 55 кВт вы¬
бираются на основе технико-экономических
расчетов в соответствии с действующими
руководящими указаниями по компенсации
реактивной мощности.В сетях напряжением 380 В, как пра¬
вило, применяются двигатели мощностью
не выше 250 кВт. В отдельных случаях,
особенно когда для распределения электро¬
энергии по предприятию принимается на¬
пряжение 10000 В, целесообразно мощность
двигателей, питаемых от сети 380 В, по¬
высить до 320 кВт. В сети 660 В можно
применять двигатели мощностью до
600 кВт.При применении асинхронных двигате¬
лей предпочтение должно быть отдано дви¬
гателям с короткозамкнутым ротором как
более надежным и простым в эксплуатации
по сравнению с двигателями с фазным ро¬
тором.Если производственные механизмы по¬
ставляются без пусковой и защитной аппа¬
ратуры электродвигателей, то выбор такой
аппаратуры следует проводить по табл. 1-1
для электродвигателей единой серии 4А и
по табл, 1*2 в том случае, когда тип элект¬
родвигателя (нормального исполнения) не¬
известен.В табл. 1-1 и 1-2 для защиты и управ¬
ления двигателями приняты: а) блоки уп¬
равления серии БУ5140 (БУ5440 — ревер¬
сивные) однолинейные или двухлинейные,
обычно комплектуемые в щиты станций уп¬
равления. Для двигателей мощностью до
15 кВт включительно следует применять
двухлинейные блоки управления; б) сило¬
вые пункты с автоматами или предохрани¬
телями для защиты ответвлений к двига¬
телям и магнитные пускатели, которые
в таких случаях устанавливаются чаще все¬
го вблизи управляемых двигателей. Авто¬
матические выключатели типа АП50 могут
при этом использоваться также в качестве
пусковых аппаратов.Автоматические выключатели, токи теп¬
ловых элементов и уставки расцепителей
автоматических выключателей при наличии
силовых пунктов выбираются по тем же
столбцам таблиц, что и при блоках управ¬
ления.При пользовании табл. Ы необходимо
иметь в виду, что она составлена со сле¬
дующими допущениями: температура окру¬
жающей среды не выше 25 °С; двигатели
работают, как правило, в длительном ре¬
жиме; приведенные в таблицах результаты
в отдельных случаях округлялись для плав¬
ких вставок до +10%, для нагревательных
элементов пускателей—до ±2%, для рас¬
цепителей автоматов — до +(4—6%).Таблица 1-2 составлена с несколько
большими допущениями, чем принято
в табл. 1-1.
Производственные механизмыИТаблица 1-1Выбор пусковой я защитной аппаратуры яа ответвлениях
к двигателям единой cepim 4АТехнические данные и типы двигателейПусковая и защитная аппаратура4АН4АСтанции управления типа БУ5140 яБ У 6440вакя £ ~
Я * *?Is -££ с *САвтомат. Токрасцепите¬
ля, АПускатель ка стан¬
цииеIГабарит/н. АГабаритV Аf *■»_-
S2C*su<ГипсганцннАП50АЗИЮТиптепловогорелеТок натре*
вотелыю-
го эле¬
мента, А0,120,18——56А456А256В463А60,420,520,630,75403А2А1.6—■ТРН-80,60,630.630.80,2556В263А463В671В80,680,810,961,050.81,01.01,250.3763А2
63В4
71А6
80А80,911,21,251,421.01.251.25
1.60.5563В21,291.671А41,692,52,071В680В81,74
2,00,7571А21,771В480А62,22,22,51.190L8
71В2
80А480В62.7
2.52.83,1643,290LBS4,36.45,01,580А2
80В43,33,61044,090L64,16,45,0100L84,815-80В290L44,64,82,2IOOL65.76,8112МА8t6,220
12Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-1Технические данные я типы двигателейПусковая и защитнаяаппаратура4АН4АЯ.схss.**S к SСтанция управления типа БУ5Н0 и БУ5440S*гаАвтомат. Ток
расцепите-
ля, АПускатель на стан¬
цииеи*3оgГ абарит/Н,АГабаритV А£ s Я
&§£О о £, —.
rf Ч я w4) S . 'С о t-СТипстанцииАП50А3100Тип
тепло¬
вого релеТок
нагре¬
вательно¬
го эле¬
мента, А3,090LA26,12003А2А6,4—ТРН-86.8100S46,610II2MA61I2MB877,82584100S27,9100S48.510И2МВ69,135I32S810,403А2Б16ТРН-2012,55,5100L2112М410,511,3132S612,345I13M813,7167,5112М2132S414,615,1132М616,16025201S0S817,74511132М2\32M42121,58013А2ТРН-3225160S6160М825,225,7403215160S2160S42928,8100I80S832,6160М6180М829,632,08018,5160М235,212023А2В50ТРП-6040160S4180S636,235.8160М4180М634,936,3100180М838,7200М840.623А2Г '—6050
Производственные механизмы13Продолжение табл. 1-1Технические данные и типы двигателейПусковая и защитная аппаратура4АН4АЯСтанцияуправления тнпа БУ5140 иБУ5440hm8Предохранители
в силОвом пункте,
ток вставки, А (Н1
ПН-2)Автомат, Ток
расцепите¬
ля, АПускатель »тз стан-
ЦННsо§sоSГ абарит/н, АГабарит/н, АТипстанцииАП50А3100ТиптепловогорелеТок
нагре¬
вательно'
го эле¬
мента, А22160S240180S24215023А2Г—60ТРП-6050160М4180М6200М8404346180S4200М6200L843414512030160М2I80S45456180М2I80M4535720023А2Д8060200М657200L656150200L862225М86323А2И100ТРП-1508037180S266200М270250180М4200L6225М8686977200М4225М6250S869697320045180М2200М4225М6250S881848990200L2200L4250S6250М884838389250ЗЗА2А15010055200М2200L499100225М2225М4250Мб100100101—250S6250М8107109——ЗЗА2Б20012075200L2225М4250Мб132137145250S2250S4135136ЗЗА2В15090225М2250S4160163250М2250М416016243А2А250ТРН-81,6110132250S2250М2198233—-4
14Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-2Выбор пусковой н защитной аппаратуры на ответвлениях
к асинхронным двигателям с к. з. ротором, 380 ВПусковая и защитная аппаратураСтанцияуправления тнпа БУ-5140И БУ-5440МощностьПредохра¬
нитель в сило¬
вом пункте.
Ток вставки.ТипАвтомат. Ток расще¬
пителя, АПускательАстанцииАП50А3100ТипТиптепловогорелеТок нагрева¬
тельного эле¬
мента, А0,55403А2А1,6ПМЕ-122ТРН-71.60.752,53,21.!644,01,5106,45,02,2206,83,025108,04,03516105,56003А2БПМЕ-222ТРН-25167,52520118013А250ПАЕ-322ТРН-32321510018,51202&2В—50ПАЕ-422ТРП-60402215023А2Г60-503020023А2И100ПАЕ-522ТРП-150803725045—33 A2A150too55ЗЗА2Б20012075ЗЗА2В1509043А2А250КТВ-34ТРН-81.611013243А2Б2.0
Подъемно-транспортные устройства151-2. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВАТаблица 1-3Мощности двигателей подвесных одяобалочных кранов
среднего режима работы (ПВ=25%).
Управление с полаТип кранаГрузоподъ¬
емность, тсМощности двигателей
крана, кВтТип крана£§88ч£8Мощности двигателей
крана, кВт11передви¬женияталяпередви¬жениякранаподъеиа!is№передви¬жениякранаДвухопор¬0,50,750,12, Двухопор¬57,00.62x0,6ный11,70,182X1,0ный22,80,42Х1.0Трехопор¬0,50,750,123X0,180.50,750,122x0,18ный11.70,183X0,1811,70.182x0,1822,80,273X0,2722,8 ,0.272X0,273.24,50.43X0,43,24,50,42x0,4572X0,63x0.6Таблица 1-4Мощности двигателей для нормальных мостовых кранов переменного
и постоянного тока внутренней установки с управлением из кабиныМощности приводных двигателей элементов мостовых кранов при разных режимах работы,кВтГрузо¬подъем¬ГлавныйподъемгрузаВспомогательный
подъем гру.чаПередвижениетележкиП«ред»яж«яве крананостькраХа. тсasS?SRй?S5а**usЯюЯ№$§Ю$тII11УIIIIIIиНII1!II1toсосо№сайсоmИя0аСССсССССсКСУ,|М,м ' —■■■■ — ■ ■ ■■ ■■Краны с двигателями переменного токаБ 9,5 _2X1.7 ,1.7. и.о17.5——— 2,23.52,2—17,59_7.522,0————3,5—2.261022 _ 2.2 5 7,51645———1.42,22,267,511—22—————3,5—•—•11—156,52248 2,73,552X6,52X7,52X1315/36.522483,5; 4,2И112,8; 2,73,552X6,52X7.52X1220/59,530489,322222,7552X6,52X7.52X1330/545801122223,555111623,51145 1116—6.35—6.37,550/101660802230ЭО3,57,67.5113023.575/203580_353566 306016804545—3,Ь11—2X7,52X16100/20.2280—4545—5; 9.516—2X5; 9,52ХИ/22—125/202380_4545_516 9,522150/3022804545_7.5162X5<4X3.5)2X5(4X3.5)2X16(4X7,5)—200/30228045457.5222x11(4X7.5)Краны сд в Иг Г а т е л я м ипостоянного тока (220В)15623Э& 3332X62X8,52X135.525. 37'— —32.52,52x5,52X92X1615/362339617173332x62X8,52Х»5,525375,512,512.532.52.52x5,52x92X1620/51137391117172.52,54,Б2X6.52X92X13113737И17172,52.52,52X5.52X92X16
16Силовое электрооборудованиеРазд. I1-3. СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ И АГРЕГАТЫТаблица 1-5Технические данные оборудования для электрическом дуговой сваркиАппарат или агрегатТрансформа¬
тор или дви¬
гатель-генера¬
тор мощно¬
стью Рн,
кВ АНазначениеТиггпвн, %К.п.д.. %cosq>Трансформатор одно¬ТДП-120720,511,4постовой для ручнойТСП-120750,4612,0дуговой сварки — одно¬ТСП-220—0,619,4фазныйтс-зоо60840,5120,0ТС-50060850,5332,0ТСК-50060850,6527.0ТД-30060860,5119,4 . ,ТД-50060870.5332,0СТН-4506585—40,0СТЩ-50060900,5333,0СТШ-500-8060920,5344,5СТШ-2502072—15,3Трансформатор дляТШС-3000-I100——138электрошлаковой свар¬
ки — однофазныйТШС-1000-110050То же трехфазныйТШС-1000-3100——150/112ТШС-3000-3100——500Трансформатор одно-ТС Д-500-160850,642постовой с дистанцион¬ТСД-1000-460870,678ным регулированием то¬ТС Д-2000-260890,64165ка для дуговой сварки
под флюсом — однофаз¬
ныйТДФ-180010090216Выпрямитель однопо¬ВСС-300-365660,621,5стовой для ручной дуго¬В КС-500-160740,6540,0вой сварки — трехфаэ-ВД-10160620,539,0 ~ныйВД-30160720,5821,0ВД-30260670,6721,0ВД-30460710,623,0В Д Г-50160750,6545,0То же, но для автома¬ВС-30065700,916тической и полуавтома¬ВС-60065750,9331тической сварки —трех¬ВКСУ-500Х260740.7565фазныйВД Г-30160720,8814В ДГ-502100900,8820Выпрямитель многопо¬BKCM-1000-I100880,8965стовой для ручной дуго¬ВДМ-1601100880,89122,5вой сварки — трехфаз¬
ныйВДМ-3001100880,89230Преобразователь одно¬ПСО-ЗОО-З60-650,8514постовой для ручной ду¬ПСО-50065—750,930говой сварки — трехфаз¬ПСГ-500-160-730,8928ныйПС-1000100-750,8955ПСУ-50065-730,930Преобразователь мно-
гопостовой для ручной
дуговой сварки — трех¬
фазныйПСМ-1000-4100730,975Примечание. Напряжение питающей сети 380 В.
Сварочные аппараты и агрегаты17Таблица /«tfТехнические данные оборудования для дуговой сварки под слоем флюсов
или в среде защитных газовТип автомата или
полуавтоматаИсточник питания' дуги
(по табл. 1-5); рекомендуе¬
мый или комплектно
поставляемыйТип автомата или
полуавтоматаИсточник ггитання дуги
(по табл. 1-5); рекомендуе¬
мый или комплектно
поставляемыйА-384МКА-639АДС-1000-2
АДС-1000-3АДФ-500АДФ-2001*ДТС-38ТС-17Р*ТСД-1000-4
ВКСМ-1000-1
ПС-10002ХТСД-1000-4ТС Д-1000-4ВКСУ-500Х2ПС-1000ВКС-500-1ПСО-500ТСД-2000-2
2ХТСД-1000-4
ВДМ-3001
2ХВ КСМ-1000-1
2ХПС-ШООВДМ-1601
2ХТСД-1000-4ТСД-1000-4ГС-32*ВКСМ-1000-1
ПС-1000А-874ТСД-1000-4АБСТСД-1000-4
ВДМ-1601АД Ф Г-501*ПСГ-500-1ВС-600ТС-35*ТСД-1000-4ПД-Э00ПСО-500А535*ТШС-1000-lА612ТШС-1000-1А547У*ВДГ-301А537*В Д Г-502
ПСГ-501А825М*АДПГ-500ВС-300
В Д Г-502Примечания: !. Цепи управления для всея сварочных автоматов требуют подвода трех-
фазной сети. Мощность устройства управления не выходит за пределы 0,3—1,0 кВт.2. В комплект поставки автоматов, отмеченных звездочкой (*) источник питания не входит,3. Напряжение питающей сети 380 В.Таблица 1-?Технические данные оборудования для электрической контактной сваркиТрансформаторНазначение агрегатаТипРн, кВ-Апвн, %СОЗфСтыковая сварка однород¬МС-33,320ных черных и цветных метал¬МС-301512,5—ловМС-50111.712.5—МС-120255200,5MC-I60296,5200,5МС-1604100200,54Стыковая сварка изделий изМС-2001150200,44малоуглеродистой й низколеги¬МС-2501170500.5рованной стали (стержней,МС-4001440500,36труб, лент а т. п.)МСЛ-505030,69МСЛ-300-2300200,38МСЦ-200200500,44МСМУ-15015020—Стыковая сварка ободьев иМСО-50050050—других изделийМСО-ЮОО90050—МСГУ-500500200,38Точечная сварка изделий изМТ-5019,220.—малоуглеродистой сталиМТ-60114,220—■МТ-60214,220—МТ-8092020—МТП-5075020—МТ-120654202—480
18Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-7Назначение агрегатаТ рансформаторТипРИ. кВ АПВН, % |СОБфТочечная сварка изделий изМТ-12075420 малоуглеродистой сталиМТ-12095020 МТ-12105420 МТПИ-757525 МТ-160786200,4МТ-161086200.4МТ-16098520—MT-I60695200.38МТП-150/! 200-315020—МТПГ-150-215020—МТ-2507170200.34MT-25I0170200,34М.Т-2506190200,34МТ-400136520Точечная сварка изделий изМТП-75-155620—нержавеющей, низколегирован¬МТ-120860200,36ной и легированной сталиМТ-16028032—МТ-16058032—Точечная сварка изделий изМТПК-25-125/3520/10—малоуглеродистой и нержавею¬МТК-63014080—щей стали и из легких сплавовМТК-7575 —МТ-16088032—МТП-150-1200-1М17020—МТП-150-1200-319020—МТПТ-400400*8,2—МТПТ-600600*8,2—Автоматическая сварка ар¬МТСМ-10Х35350*20.—матурных сеток и каркасовАТМС-14Х75-781*20—АТСМ-14Х75-981*20—МТМК-ЗХЮО-23X100*20—Машины для рельефнойМР-] 6077012.50,34сваркиМР-2507131200,35Клещи для точечной сваркиК-201М2520—арматуры и листовК-265М2520—К-2642515—Шовная сварка изделий шМШП-ЮО-1310050—малоуглеродистой и легирован¬МШП-150-1315050—ной стали поперечнаяМШП-200-520050—МШПБ-150-1315050—То же, но продольнаяAUIin-)00-I410050—МШГЫ 50-1415050-----МШП-200-620050—МШПБ-150-1415050—То же, но поперечная и про¬МШ-10012750—дольнаяМИМ6017550—MII1-200!13050—МШПС-75-17520—МШЛ-15015012,5--То же, но легких сплавов,
латуни, титана и сталиМШЕ-630140032*—Шовная сварка радиальным
аппаратом жаропрочных и нер¬
жавеющих сталейМШПР-300/1200-3300/22032/50Примечания: I. Большинство сппрочнмх машин имеют пневматический привод. Двигатели
постоянного тока получают питание от собственных выпрямителей.2. Напряжение питающей сети 380 В.3. Трансформаторы, отмеченные (*), имеют трехфазиое исполнение. Все остальные трансформа¬
торы — однофазные.
Установки для гальванических покрытий191-4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕЧИПитание электрических печей в зависи¬
мости от их мощности и назначения осуще¬
ствляется от сетей 'напряжением до 1 ООО В
(преимущественно печи сопротивления)
и от сетей 6, 10, 35 и 110 кВ (дуговые
и индукционные печи).Электрические печи всех видов вклю¬
чаются в сеть, как правило, через специаль¬
ные понижающие трансформаторы. Неко¬
торые электропечи сопротивления включа¬
ются непосредственно в сеть 380 В без
трансформаторов (например: вакуумные
СЭВ, ОКБ-3197, СЩО-6-6/7 и др.).К электрическим печвым установкам
ПУЭ предъявляют следующие основные
требования.Понижающие и регулировочные сухие
трансформаторы и панели управления могут
устанавливаться непосредственно на самих
электрических печах. Оборудование одной
электропечи напряжением выше 1 ООО В
(трансформатор, дроссель, выключатели,
разъединители и т. п.) может устанавли¬
ваться в общей камере; управление приво¬
дами выключателей и разъединителей дол¬
жно быть вынесено наружу.Для питания дуговых, руднотермиче¬
ских и аналогичных им печей разрешается
устройство подстанций с трансформатора¬
ми мощностью более 1 500 кВ* А и количе¬
ством масла более 3 т без ограничения не¬
посредственно в цехах.Агрегаты высокой частоты а распреде¬
лительные устройства для них разрешается
устанавливать непосредственно в цехе, рас¬
полагая их в стальных шкафах защищен¬
ного исполнения.Ответственные аппараты индукционных
установок с водяным охлаждением (индук¬
тор, трансформатор, генераторные лампы,
конденсаторы и т. п.) при падении давле¬ния охлаждающей воды должны автомати¬
чески отключаться. Индукционные высоко¬
частотные установки должны поставляться
с устройствами для подавления помех ра¬
диоприему.В табл. 1-8—1-10 даны технические дан¬
ные наиболее употребительных в промыш¬
ленности электрических печей. Для печей
сопротивления в столбце Ря указана уста¬
новленная мощность всех потребителей
электропечи (нагревателей печных камер,
вентиляторов, насосов, преобразователей,
механизмов загрузки, конвейеров, толкате¬
лей и т. п.).При проектировании для питания
электропечей осуществляется одни ввод
к щиту управления печной установкой. Вы¬
бор сечения питающих проводов и кабелей
производится для печей сопротивления по
номинальному току печи, указанному в гра¬
фе /н табл, 1-8.1-5. УСТАНОВКИ ДЛЯГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯВ большинстве случаев напряжение
электрического тока на ваннах не превыша¬
ет 12 В. Однако в ряде случаев, например
при анодном оксидировании алюминия
в серной кислоте, напряжение должно быть
повышено до 15 В и больше, а при окси¬
дировании алюминия в хромовой кислоте
даже до 60 В.Требуемый ток при осаждении метал¬
лов достигает несколько тысяч, а в отдель¬
ных установках — десятков тысяч ампер.Как правило, все процессы покрытия
металлами требуют регулирования тока
(или плотности тока); при некоторых про¬
цессах первоначально процесс протекает на
аноде или катоде, а заканчивается при из¬
мененной полярности.Таблица 1-8Технические данные наиболее употребительных электрических печей сопротивленияМощность, кВт/и, А, при ысВТипноминальнаяхолостого ход*380230Электропечь шахтная для нормализации, отжига и нагревания под закалкуВ окислительной средеСШО-4.4/7**25+(1)56666СШО-6.6/7**36+(1)79595СШО-10.10/780+(5,5)10130—СШО-15,90/7195 +(10,1)36312—В защитнойсредеСШЗ-4.8/10421064—СШЗ-4.12/10501176—СШЗ-4.12/1260+(1)1692—СШЗ-4.20/1075-KD12114—СШ 3-6.30/10**135+(1)153563562*
20Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1 -8ТипМощность, к Вт1И. А, при Uc. Вноминальнаяхолостого хода
Рх.х380220СШЗ-10.10/12150+(1)51228, ,СШЗ-15.22,5/7200+(6,8)25324—СШЗ-15.22,5/10 (исп. Н-02)30038450—СШЗ-15.22,5/10 (исп. М-01)30088456CIU3-20.30/I2500-750—СШЗ-25.25/12600—910—ПН-3475—114198Г-6565—99171Г-9595—144250Для газовой цементацииЦ-25253866Ц-35Б35—5392Ц-60А60—92158Ц-75Б75—114198Ц-9090—137237Ц-105А105—1. 160277Для азотированияСША-3,2.4.8/624__36,5_США-5.7,5/660—92- -США-8.12/6120—183—Электропечьколпаковая периодического действияСЗП-323Ш150 228 СЭП-323Н6300—456—СКБ-7019Б24—36,5Электропечь электроднаяСВС-35/1335_5392СВС-60/1360—92158СВС-100/13' 100—152263СВС-1,5.3,4/8,5; 35—53 .—СВС-3,5.8,4/6,550—76—СВС-3,5.8,4/8,5100—152—Электропечь —- ванна для термохимической обработкиСВГ-1,5.2/8.5*1046СВГ-2,5.3.5/8,5**20—5353СВ Г-3,5.4/8,530—4670СВС-1,5.3,4/8,535--5392 ;Электропечь конвейерная для отпуска или закалкиС КО-8.55.4/355__84СКЗ-04.20.01/750—76-СКО-12.55.4/375—114—CK3-4.30.0I/765—.99—С K3-6.30.01/7100.—152—CK3-4.30.01 /9105—160—
Установки для гальванических покрытий21Продолжение' табл. 1-8ТипМощность, кВт/н, А, при ис, ВноминальнаяРнхолостого хода380220CKO-12.75.4/3141216CK3-6.30.01/9160—243—СКЗ-8.40,01/7225—342—■Агрегат для закалки и отпускаСКЗА-64/3CK3A-6/3160+55+(9)
225+141—327557—СКЗА-З/7105+65+(9)—258—СКЗА-4/7160+100+(9)—396—СКЗА-2/780+50+(8,7)—198—ОКБ-751т7501601140—Электропечь камерная для нормализации, отжига,цементации иВ окислнтельннагреваой средеСНО-2,5.5.1,7/10*12 32 СНО-3,6.5.2/10*18—47.5—СНО-4,8.2.6/1030—46—СНО-5.10Д2/1045—68.5V —.СНО-6,5.13.4/1072+0)—109.5—СНО-8,5.17.5/1092+(1)—140—СНО-3.4,5.2/15**18,34883СНЗ-2,5.5.1,7/10*В защитной
12среде32СНЗ-3,6.5.2/10*18—47.5—СНЗ-4.8.2,6/1030—46—СНЗ-5.10.3,2/1045—68.5—СНЗ-6,5.13.4/1072—109.5—СНЗ-8,5.17.5/1092—140—СНЗ-6,5.13.4/1250+(1)—76—СНЗ-8,5.17.5/1270+(6,2)_НО—СНЗ-11.22.7/12186—283—СНЗ-11.22.7/12125—190—СКБ-3197Взрьгвобезо38па сн а я58100СТН-0,5.6/17,5*Электропечь тол
16кательная73СТН-1.10.08/15*20——91СТН-2,5.20.1/1,528—43—СТО-6.48.4/357—87—СТО-6.48.4/7142—218—CT3-6.35.4/10181275—Электропечь вакуумная для нагревания под закалку
(термообработка)
22Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-8ТипМощность, кВт/н, А, при U с, ВноминальнаяРнхолостого хода
^х-х.380230ОКБ-554 AM7605401156СГВ-2,3/15,224—36,563СЭВ-2,2/11,515—22,839.5СЭВ-3,3/11,523—35,061.0СЭВ-5,5/11,566—101174ЦЭП-301А*7550197342И059.0003284375И059.007100—152263Электропечьдля плавки алюминия и его сплавовКамернаяСАК-0.25Н90137237САК-0.6Н120—182316САК-1.6Н240—364632ОКБ-760320—488—ТигельнаяСАТ-0,2590 137__САТ-0,1550—76131Примечания: 1. Мощность печей может отличаться от каталожной на +10%.2. В скобках указана мощность электроприводов печи, кВт.3. Печи, отмеченные *, имеют однофазное исполнение, отмеченные ** при 380 В — однофазное,
при 220 В — трехфазное. Все остальные — трехфазное.Таблица 1-9Технические данные электрических дуговых печейДанные печиДанные трансформатораНапряжение■ Р, кВ А/ Д'макс1ТипЕмкость, тUt, кВ j Vj, ВПечи для плавки цветных металловДМБ-0.251Л0,256—10100—1202502100ДМБ-0.5А0,56—10110—1304003100Сталеплавильные печиД С-0.5 А0,56—10110—1904001 085ДСП-1,51.56—10118—2251 0002 570ДСП-ЗА3,06—10122—2421 8004 270ДС-5-МТ5.06—10127—2442 8006 600ДЧМ 10010,06—10105—1502 25010 400ДСП- 12-IT0112,06—10116,5—2735 00010 400ДСП-25-НО 12535115—317,59 00016 350ДСП-50-П015035126—31815 00023 350ДСП-SOA8035—110—25 000ДСП-10010035—110150—48032 00038 500ДСП-200200По заказу—45 000—(НО)Ферросплавные и руднотермическиеСКБ-6085 6—10162—3062 5006 000РКО-3,5-Н4Т—6—10260—37135007 020
Установки для гальванических покрытий23Продолжение табл. 1-9Данные печиДанные трансформатора^макс’ АТипЕмкость, тНапряженкеР, кВ АUи кВиг, вРКО-4.5-Ш16—1089—1784 50020 3006РКЗ-4.5ФС—6—10154—3074 500—6РКЗ-4,5ФСА—6—10154—3074500—6РКЗ-9ФС—6—10182,5—27310 500—6РКЗ-9ФСА—.6—10117,5—318.59 000 РКЗ-10,5Ц-Н02—6—10162,5—25510 50020600РКЗ-16,5-Н08—35130—20416 50060 000ОКБ-814—6—10259—36335007 100ОКБ-835—,6—10105—1587 50032 600ОКБ-892—6—10117,5—2797 90016 400ОКБ-635—10—35152—24516 50030000С КБ-6009—6—10259—3633 5007 100СКБ-6011—10—35132,5—21016 50059000СКБ-6012—10—35162,5—21016 50059 000СКБ-6021—6—1089—1783 00019 200С КБ-6053—•10—35105,5—1581050038 400Таблица 1-19Технические данные индукционных
тигельных печей промышленной чистоты
для плавки стали, чугуна и цветных
металловПродолжение табл. 1*10Данныепечи.Данныетрансфор¬матораТипЕмкость,т►соXа.жПервич¬
ное
напряже¬
ние ил, кВ<шXа.*Для плавки чугуна и стали,
тигельныеИЧТ-1I—0,38360ИЧТ-2,52,5—6/10I 300ИЧТ-66—6/101 300ИЧТ-1010—6/102500ИЧТ-1616—6/102 500ИЧТ-2525—6/104000Для подогрева чу г,у на и стали
(миксеры)ИЧТМ-1ИЗ0,22 —Данные печиДанныетрансформатораТипЕмкость,тваа.Первич¬
ное
напряже¬
ние U,, кВ<mа.’ИЧТМ-111820,38200ИЧТМ-2,52,52606/10400ИЧТМ-66.04006/10400ичтм-т10,06506/101 300Дляплавки сплавовн амедной основе»ИЛТ-113256/10400ИЛТ-2,52,57206/101300ИЛТ-101012506/101 300Примечание.кофазные.Все трансформаторы од-При электролитическом полировании
процесс протекает периодически то на од¬
ной полярности, то на другой. Такое изме¬
нение полярности должно осуществляться
автоматически. Источниками электроэнер¬
гии постоянного тока являются преимуще¬
ственно кремниевые преобразователи серии
ВАК и ВАКГ, состоящие из силового транс¬
форматора, преобразователя и шкафа
управления.В цехах покрытия металлами применя¬
ется групповая схема питания гальваниче¬
ских ванн, при которой от одного преобра¬
зователя питается одновременно несколькованн, и индивидуальная, при которой от¬
дельная электролизная ванна питается от
собственного преобразователя. Регулиро¬
вание тока ванны и управление процессом
покрытия наиболее просто осуществляется
при схеме индивидуального питания, при¬
меняемой для ванн 600 А и более.При работе одного преобразователя
на одну ванну регулирование тока на
ванне осуществляется при полупроводни¬
ковых преобразователях автоматически на
самом преобразователе. При работе одного
преобразователя на общие шины, питаю¬
щие несколько ванн, регулирование тока
24Силовое электрооборудованиеРазд. Iпа паннах производится реостатами, со¬
стоящими из отдельных сопротивлении,
параллельно которым установлены шунти¬
рующие их однополюсные рубильники.
Реостаты монтируются на общем щитке
с амперметром, вольтметром и вводным
двухполюсным рубильником или пе рек л то¬
ча те л ем.Для процессов, первоначально проте¬
кающих на катоде, а затем па аноде или
наоборот, для изменения полярности при
больших токах устанавливается переклю¬
чатель; при больших токах полярность ме¬
няется на преобразователях.Б. СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ1-6. СИЛОВЫЕ СЕТИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОКРадиальную схему следует применять
при наличии сосредоточенных нагрузок
(крупные приемники или группа мелких
приемников), во взрывоопасных цехах,
а также в цехах химических произиодств
(рис. 1-1).Рис, 1-1. Радиальная схема распределения
электроэнергии./ — трансформатор; 2—РУ низкого напряжения;
J —питающий пункт; 4—распределительный
пункт; 5 — крупный двигатель или другой элек¬
троприемник.Магистральную схему (рис. 1-2) сле¬
дует применять прн нагрузках, распреде¬
ленных более или менее равномерно по пло¬
щади цеха. При выполнении магистральной
схемы в чистом виде приемники присоеди¬
няются к магистралям непосредственно, а
не через распределительные пункты. В ка¬
честве магистралей следует использовать
закрытые магистральные и распредели¬
тельные шинопроводы.В соответствии с этим к магистраль¬
ным схемам предъявляются следующие
требования: прокладка магистралей долж¬
на выполняться на возможно меньшей вы¬
соте от пола; конструкция магистралей
(токопроводов) должна допускать удоб¬
ное ответвление к приемникам в любом ме¬
сте магистрали.Наряду с радиальными и магистраль¬
ными схемами применяются так называе¬
мые смешанные схемы, сочетающие в себе
элементы обеих схем. Смешанные схемыГLtLIЧ1 1I<ac$S-гтт-^1, . ....., Л..'°°l, J12г_Г1 j$51а», ,.f*t »1_ ,р°:iРис. 1-2. Магистральная схема распределе¬
ния электроэнергии./ — трансформаторы; 2—автомат подстанции;
магистральный токопровод (шинопровод):4 — распределительный токопровод (шинопровод);5 — шкаф с рубильником н предохранителем (или
автоматом); 6 — шкаф с рубильником (разъедини¬
телем или автоматом).Рис. 1-3. Смешанная схема распределения
электроэнергии.1 — трансформатор; 2 —- автомат подстанции;
3 — магистральный токопровод (шинопровод);
4—распределительный токопровод (шинопровод);
5 — распределительный пункт; 6 — ящик с рубиль¬
ником и предохраяителями (или автоматом).(рис. 1-3) нашли широкое применение в
прокатных и мартеновских цехах метал¬
лургической промышленности, в кузнечных,
котельных и сборочных цехах машино¬
строительной промышленности, в обогати¬
тельных фабриках.Конструкция смешанной сети выпол¬
няется в зависимости от характеристики
среды и размещения приемников по пло¬
щади цеха. Питающая магистраль, отхо¬
дящая от зажимов трансформатора, вы¬
полняется, как правило, закрытым шино-
проводом при цеховых трансформаторах
мощностью 1000 нВ*А и выше, а также для
питания крупных печных установок.
Троллейные линии25От распределительных магистралей,
выполненных штепсельными шинопровода-
ми, проложенных вдаль расположения
станочного оборудования радиальными от¬
пайками, осуществляется питание всех
мелких приемников цеха. В цехе или его
отделениях, в которых по условиям рас¬
положения оборудования прокладка рас¬
пределительных шинопроводов нерацио¬
нальна, для питания приемников устанав¬
ливаются распределительные пункты, при¬
соединяемые непосредственно к питающим
и к ближайшим распределительным шино-
проводам.1-7. ТРОЛЛЕЙНЫЕ ЛИНИИПитание двигателей нормальных мо¬
стовых кранов, кран-балок, тельферов и
передаточных тележек производится от
троллейных линий жесткой конструкции.Троллейные линии выполняются преи¬
мущественно из угловой равнобокой стали.
Токосъем с троллейной линии осущест¬
вляется скользящими токосъемниками, ук¬
репленными на фермах кранов или кран-
балок. Подбор конструкций (кронштейнов)
для крепления троллеев производится по
табл. 1-11.Для троллейных линий по экономиче¬
ским показателям не следует применять
угловую сталь больше 75X75X6 мм- Если
по расчетным условиям требуется большее
сечение угловой стали, следует применять
систему с дополнительной линией питания,
так называемой подпиткой; в этом случае
основную троллейную линию рекомендует¬
ся выполнять из угловой стали 50Х50Х
Х5 мм. Для выполнения линии подпитки
следует ограничиваться алюминиевой лен¬
той или шиной, укрепленной на общих изо¬
ляторах с троллеем. Лента или шина долж¬
ны электрически присоединяться к стальной
троллейной линии на каждой опоре.В тех случаях, когда применение под¬
питки алюминиевой лентой или шиной не¬достаточно по потере напряжения, допуска¬
ется выполнение подпитки проводом или ка¬
белем (безындукционная подпитка). Шаг
присоединения подпитки к троллею в этом
случае должен выбираться не только из ус¬
ловий допустимой потери напряжения, но
и по потерям электроэнергии.Троллейные опорные конструкции долж¬
ны допускать крепление троллеев с подпит¬
кой и без нее.Величина пролета между троллейными
конструкциями в зависимости от размеров
угловой стали рекомендуется следующая:40X40X4 мм — 3 м 60X60X5 мм — 5 м
50X50X5 мм —— 4 м 75X75X6 мм — 6 мВместо троллеев из угловой стали для
питания крановых установок можно приме¬
нять комплектные троллейные токопроводы
защищенного исполнения 400 А с каретка¬
ми до 100 и 200 А и 200 А с каретками до
25 и 40 А.При креплении троллеев ниже фермы
крана они располагаются, как правило,
с той стороны пролета, где кет кабины кра¬
новщика. Допускается расположение трол¬
леев со стороны кабины крановщика в слу¬
чае крепления троллеев на той высоте, при
которой они недоступны для случайного
к ним прикосновения из кабины крана,
с посадочной площадки или с лестни¬
цы. Обычно эти условия легко обеспечива¬
ются при расположении посадочных пло¬
щадок у торцевых стен пролета.Для кран-балок и тельферов располо¬
жение троллеев диктуется технологически¬
ми соображениями и конструкциями самих
устройств. При питании от троллейной ли¬
нии нескольких кранов необходимо преду¬
сматривать ремонтные секции с расположе¬
нием их по концам троллейной линии и в
середине ее, совмещая их с местами поса¬
дочных площадок.Допускается совмещать ремонтные сек¬
ции троллеев для двух кранов и более, ес-Таблица. 1-11Подбор конструкций (кронштейнов) для крепления крановых троллеевТипкронштейнаДержательтроллеяВид электро¬Место крепле¬
ния кронштей¬
наМасса крон¬
штейна. кгпромежу¬точногосекцион¬ноготипдопусти¬
мая нагру¬
зка, кгсустановки
(допустимый
для конструк¬
ций)Профиль
и размеры
троллея, мм1 промежу¬
точногооS% £
си о
о гКЗЗБКЗЗБ СДТН-2А-1300Наружная
и внутренняяМеталличе¬
ские и желе¬
зобетонные
балкиУгловая сталь
75X75X8
Швеллер -\е 8И Л*9 10Двутавр ЛГе 103048К34БК34БСДТ-2И-М120ВнутренняяТо жеУгловая сталь
75X75X8; 63х
XG3X6; 50 X
Х50Х52239КЗ 4 ВКВ34ВСУ1227150Наружная
и внутренняя> »Угловая сталь
63x63x6;50 X 50 X51932К35БК34БСЦТ-2И-М120СтенаТо же19;5бКЗЗВК35ВСУ1227150»К)
26Силовое электрооборудованиеРазд. Iг.... , г^о,1 J t—r 3 5i, T** . —ifb- ifl!7/ ■r™ iРис. 1-4. Схемы питания и секционирования троллейных линии.о — для одного крана; б — для двух кранов; в — для трех кранов и более; г — секционирование с
питанием от двух источников и взаимным резервированием; /—троллейная линия; 2 —выключа¬
тель; 3 — подпитка; 4 — секционный выключатель; 5 — ремонтная секция.Л,а) 6)Рис. 1-5. Питание передвижных механизмов гибким кабелем.а — на подвижных скобах; б — на каретках; / — каретка; 2 — скобы для подвески кабеля; 3—кабель
гибкий марки КРПТ; 4-- струна; 5 — консоль. 6 — площадка обслуживания кабеля; 7 — крач;
S — вводная коробка; 9 — Оалка двутавровая; Ю — натяжная муфта.ли это не приведет к чрезмерному ограни¬
чению технологического процесса во время
вынужденного ремонта любого крана. Пи¬
тание ремонтных секций производится от ос¬
новной троллейной линии через отключаю¬
щее устройство. Схемы питания троллейных
линий см. на рис. 1*4.Защита троллейных линий осуществля¬
ется защитными устройствами, располагае¬
мыми в начале питающих линий. В пролете
помещения, где расположена троллейная ли¬
ния, должны быть установлены только ап¬параты для отключения питания троллеев
при ремонтных работах или в других слу¬
чаях.В случаях, когда устройство троллей¬
ных линий не рекомендуется, применяют
изолированные гибкие шланговые провода
(рис. 1-5, а). При большой протяженности
крановых путей и сравнительно мощных
двигателях, а также во взрывоопасных
установках следует применять «каретки» на
шариковых подшипниках, перемещающиеся
по специальному монорельсу (рис. 1-5,6).
Выбор аппаратов управления27о=га3ш&икSсооg•ееI
8*_ &2 о? а.3 * о
Е =ZJ ш ■Iг&4 г2 в£ * -ей ь.ск. о Ос? 5 *3 < кНе», в< g*с £5 С g.5*2g “
О •*CJ £«5 йО. °Р *О ~ зШ £О Iо а^ лН 9В* £ш gс; о
Ло.ОшZсорII“Sаяя я4- Яя etч!иЕ иS555Вд2 о.IS.
1 g t
ЗВ|i 4н * S
. 5 *
я 2 *Й I" Йe?g-
g gogSSa« ^ 3 ,
s$Sh
*02gS 85 S5*-
3 gmSfcsS оСI*§sSa a
CCaaCCXсXПКТВ, БУ,
КТП6000,
KT7000,
КТПВ600БУ, ПУ, БН,
в шкафахБУ, ПУ, БН,
в шкафахU£Вi4gttfwssЩ-Чо<05rr> 52
<8g
<?*S
1_ГШ R5<«c<Ш<IPO§8<йо CO
w Кс**<ни<3etЭGССaкmCQCELЭcutxCQСпас*EaCc«n’Sfl*•sLCQitfSeccg J9 ’■"fScccC^E2с«?"2oTссCLссaSо.*58SBsiICOо«3Qu смш Sг- СиSiи S8= 8a&. о.cuS3<xc?a5*S0,aИН§S'а.atot-
28Силовое электрооборудованиеРазд.IТаблица 1-13Выбор аппаратов управления в зависимости от степени их защиты
 и характеристики среды помещений и установок № исполнения
аппаратов
управления
по табл. 1-12Наруж¬
ные уста¬
новкиВнутренниеустановкиНормальныеВлажныеСырыеОсобо сырыеЖаркиеПыльныеС химически
активной
средой; Адмнлистра-
! тинные, бы¬
товыеПроизводст¬венныеЭлектротех¬ническиеСухиеСырые12. „++4 4 _22+++++ — 3++4-1нг33+—334, 5, 6—++++——+-———.7+————!НГ(-~г—+++Примечания: 1. Условные обозначения; Н рекомендуется или допускается; запре¬
щено или применение нецелесообразно.2. Изоляция и детали должны быть влагостойкими и защищены от коррозии.3. В кожухах закрытого исполнения,4. В шкафах защищенного исполнения.1-9. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЕЙТаблица 1-14Степень защиты двигателей от воздействия окружающей среды ТипыдвигателейX» испол¬СтепеньИсполнение двига¬асинхронных общегопримененияненияяащнты
но ГОСТтелей по ПЭУ изда¬
ния I960 г.с к. з, роторомс фазным
роторомпостоянноготока1IP234АН, АЗАКЗ_2ЗащищеннаяА, А2, АЗУ, АН, АТД,
АЕ, ДАЗОАК. АК2
АКН, МТ,
МТВ, МТМ,ддпп3IP44_4А, АОЗ4ОбдуваемаяАО, А02, А0П2
А0Т2, Т, Т2, ТФ,мтк, мткв, мткмМТВ, МТ,
МТМпТаблица 1-15Выбор двигателей в зависимости от степени их защиты
и характеристики помещений и установокNip исполнения
двигателей
по табл. 11}Наруж¬
ные уста*
новкиВнутренние установкиНормальные3X£иСырые jОсобо сырысSксх1ТЗПыльныеС химически
активной
средойАдминистра -
тивно-быто-
выеПроизвод¬ственныеЭлектротех¬ническиеСухиеСырые1—-L-+-L4~-ь21222—+j-ТН--г2+223"Г~г++++++~г+~ь4+4"~г+-г+11++J-IПримечания: 1. Условные обозначения: + — рекомендуется или допускается; запреще¬
но или применение нецелесообразно.2. Изоляция и летали должны быть влагостойким и и защищены от коррозии.
§ 1-10 Выбор электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон29110, ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ
И ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОНВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНДля работы во взрывоопасных зонах
(в помещениях и наружных) применяется
электрооборудование: взрывозащищенное,
снабженное средствами взрывозащиты,
и общепромышленное, не имеющее средств
взрывозащиты.Взрывозащшцениое электрооборудова -
ние в зависимости от уровня взрывозащиты
подразделяется на:электрооборудование повышенной на¬
дежности против взрыва, в котором преду¬
смотрены средства и меры, затрудняющие
возникновение опасных искр, электрических
дуг и нагрева, а также обеспечивающие взры¬
возащиту электрооборудования только в ре¬
жиме его нормальной работы;электрооборудование взрывобезопасное,
в котором предусмотрены меры защиты от
взрыва окружающей взрывоопасной газо-
паропылевоздушной смеси в результате дей¬
ствия искр, электрических дуг или нагретых
поверхностей, как при нормальной работе
электрооборудования, так и при его вероят¬
ных повреждениях;электрооборудование взрывобезопасное
при любых количествах повреждений, в ко¬
тором предусмотрены меры защиты от дей¬
ствия искр или электрических дуг при нор¬
мальной работе и при неограниченном числе
повреждений любых элементов за исключе¬
нием защитных элементов искробезопасного
электрооборудования.Повышенная надежность против взрыва
обеспечивается следующими видами взры¬
возащиты: искробезопасностыо в нормаль¬
ном режиме, продуванием под избыточным
давлением чистым воздухом или инертным
газом с устройством сигнализации о недо¬
пустимом снижении давления, а также сред¬
ствами и мерами, затрудняющими возникно¬
вение опасных искр, электрических дуг и
нагрева.Взрывобезопасность обеспечивается сле¬
дующими видами взрывозащиты: взрывоне-
пропнцаемой оболочкой, предотвращающей
передачу взрыва наружу при воспламене¬
нии смеси внутри оболочки; продуванием
под избыточным давлением чистым возду¬
хом или инертным газом, с использованием
устройства автоматического отключения при
недопустимом снижении давления; заполне¬
нием оболочки с токоведущими частями
маслом или кварцевым песком; автоматиче¬
ским отключением от источников электро¬
энергии при нарушении защитных элемен¬
тов оболочки за время, исключающее вос¬
пламенение взрывоопасной смеси; специаль¬
ными средствами, не предусмотренными
выше, исключающими воспламенение взры¬
воопасной смеси.Взрывобезопасность при любых коли¬
чествах повреждений обеспечивается искро-безопаснсстыо цепи или системы в нормаль¬
ном и аварийном режимах, за исключением
защитных элементов искробезопасного элек¬
трооборудования.Электрооборудование с. уровнем взры¬
возащиты «взрывобезопасность» и «взрыво¬
безопасность при любых количествах по¬
вреждений» можно применять во взрыво¬
опасных зонах всех классов, в средах, для
которых оно изготовлено.Электрооборудование с уровнем взры¬
возащиты «повышенная надежность против
взрыва» можно применять во взрывоопас¬
ных зонах классов B-Ia, В-16, В-1г и B-Ibi,
в средах, для которых оно изготовлено.Устанавливаемое во взрывоопасных зо¬
нах взрывозащищенное электрооборудова¬
ние должно соответствовать категории и
группе взрывоопасной смеси, в которой оно
предназначено работать (см. табл. 1-16 и
1-17).Таблица 1-16Категории взрывоопасных смесейКатегория
взрывоопас¬
ной смесиВеличина зазора, мм, между
плоскими поверхностями длиной
25 мм. при которой частота
взрывов составляет 50% при
объеме оболочки 2,5 л1Более 120,65—130,35—0,654Менее 0,35Таблица 1-17
Группы взрывоопасных смесейГруппа
взрывоопас¬
ной смесиСвыше 450
300—450
200—300
135—200
100—135Взрывозащищемное электрооборудова¬
ние снабжается маркировкой с указанием
уровня взрывозащиты, категории и группы
взрывоопасной смеси, для которой оно пред¬
назначено, и вида взрывозащиты. Марки¬
ровка выполняется непосредственно на
электрооборудовании в прямоугольной п
круглой рамках.Уровень взрывозащиты обозначается в
прямоугольной рамке па первом месте ус¬
ловно следующими буквами:повышенная надежность против —Н;
взрывавзрывобезопасность —В;взрывобезопасность при любом ко- —0.
личестве поврежденийКатегория и группа взрывоопасной сме¬
си, для которой предназначено данное элек-Температура самовос¬
пламенения, ССТ1Т213Т4Т5
30Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-18Выбор электрооборудования для взрывоопасных зон по уровню
и видам взрывозащитыКлассвзрывоопас¬ной зоныХарактеристика электрооборудованияПо уровню нзрыво-з а щитыПо виду взрывозащитыЭлектрические машиныСтационарные, напряжением 10 кВВсе классыВ-1Взрывобезопас¬ныеПродуваемые под избыточным давлением чистым воз¬
духом или инертным газом с использованием устройст¬
ва автоматического отключения при недопустимом па¬
дении давленияСтационарные, напряжением 6 кВ и нижеВ-1аВ-16В-1гВзрывобезопас¬ныеПовышенной на¬
дежности против
взрываБез средств
взрывозащиты
(общепромышлен¬
ные)Повышенной на¬
дежности против
взрываПродуваемые под избыточным давлением чистым воз¬
духом или инертным газом с автоматическим отключе¬
нием при недопустимом снижении давления;взрывонепроницаемые, для соответствующей катего¬
рии и группы взрывоопасной смесиПовышенной надежности против взрыва (применение
средств и мер, затрудняющих возникновение опасных
искр, электрических дуг и нагрева). При этом искрящие
части машины (например, контактные кольца) должны
быть заключены во взрывобезопасный колпак (взрыво¬
непроницаемый или продуваемый под избыточным дав¬
лением);продуваемые под избыточным давлением чистым воз¬
духом или инертным газом с устройством сигнализации
при недопустимом падении давления. При отсутствии
машин повышенной надежности против взрыва с пере¬
численными видами взрывозащиты могут быть исполь¬
зованы взрывобезопасные машины во взрывонепрони¬
цаемой оболочке (взрывонепроницаемые) для соответст¬
вующей категории и группы взрывоопасной смесиЗащищенные или брызгозащищенные. При этом иск¬
рящие части машины (например, контактные кольца)
должны быть заключены в колпак закрытого испол¬
нения.Примечание. Электродвигатели аварийной
вентиляции должны быть взрывозащищенными того
же вида взрывозащиты, что и электродвигатели
технологического оборудования вентилируемого по¬
мещенияПовышенной надежности против взрыва (применение
средств и мер, затрудняющих возникновение опасных
искр, электрических дуг и нагрева). При этом искрящие
части машины (например, контактные кольца) должны
быть заключены во взрывобезопасный колпак (взрыво¬
непроницаемый или продуваемый под избыточным дав¬
лением); продуваемые под избыточным давлением чис¬
тым воздухом или инертным газом с устройством сигна¬
лизации о недопустимом снижении давления. При отсут¬
ствии машин повышенной надежности против взрыва
с перечисленными видами взрывозащиты могут быть
использованы взрывобезопасные машины во взрывоне¬
проницаемой оболочке (взрывонепроницаемые) для со¬
ответствующей категории и группы взрывоопасной
смеси.Примечание. Электродвигатели должны быть
пригодными для работы на открытом воздухе и.чп
иметь защиту от атмосферных воздействий (например,
навес)
§ 1-10 Выбор электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон31Продолжение табл. 1-18Характеристика электрооборудованияКласс
взрывоопао
ной зоныПо уровню взрыво¬
защитыПо виду взрывозащиты 1IB-IIВзрывобезопас¬ныеСпециально предназначенные для работы в зонах
класса В-II с взрывоопасными смесями пыли или воло¬
кон с воздухом;продуваемые под избыточным давлением чистым
воздухом или инертным газом с автоматическим
отключением при недопустимом снижении давления;взрывонепроницаемые для любой категории взры¬
воопасной смеси паров ЛВЖ или горючих газов
с воздухомВ-НаБез средств
взрывозащиты
(общепромышлен¬
ные)Закрытые обдуваемые или продуваемые. При этом
искрящие части машины (например, контактные коль¬
ца) должны быть заключены в колпак: взрывобезопас¬
ный {взрывонепроницаемый, продуваемый под избыточ¬
ным давлением) или пыленепроницаемыйПередвижные, напряжением 6 кВ и нижеВ-1Взрывобезопас¬ныеВзрывонепроницаемые для соответствующей катего¬
рии и группы взрывоопасной смесиВ-1аВ-16В-1гКак для стацио¬
нарно установлен¬
ныхКак для стационарно установленныхВ-НВзрывобезопас¬ныеСпециально предназначенные для работы в зонах клас¬
са E-II с взрывоопасными смесями пыли и волокон
с воздухом;взрывонепроницаемые для любой категории взрыво¬
опасной смеси паров ЛВЖ или горючих газов с воз¬
духомB-IIaКак для стацио¬
нарно установлен¬
ныхКак для стационарно установленныхАапараты и приборыСтационарныеВ-1Взрывобезопас¬ныеВзрывонепроницаемые для соответствующей катего¬
рии и группы взрывоопасной смеси:продуваемые под избыточным давлением чистым
воздухом или инертным газом с автоматическим
отключением при недопустимом снижении давле¬
ния;искробезопасные при любом количестве повреж¬
дений;заполнение оболочки с токоведущими частями
маслом;специального исполнения, исключающего воспла¬
менения взрывоопасной смесиВ-1аПовышенной на¬
дежности против
взрыва — для ап¬
паратов и прибо¬
ров с искрящими
частями или под¬
верженными на¬
греву по условиям
работы выше 80 °СПродуваемые под избыточным давлением чистым воз¬
духом или инертным газом, с устройством сигнализации
о недопустимом снижении давления; искробезопасные
в нормальном режиме. При отсутствии аппаратов по¬
вышенной надежности против взрыва с перечисленными
видами взрывозащиты могут быть применены взрыво¬
безопасные аппараты:с заполнением оболочки с токоведущими частя¬
ми маслом;взрывонепроницаемые, для соответствующей кате¬
гории и группы взрывоопасной смеси
32Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-18Классвзрывоопас¬ной зоныХарактеристика электрооборудованияПо уровню трыво-
защнтыПо виду взрывозащитыВЛбВ*1гB-IIВ-ИаБез средств
взрывозашиты (об¬
щепромышленные)
для аппаратов и
приборов с неиск-
ряшими частями и
неподверженными
по условиям рабо¬
ты нагреву выше
80 °С (ампермет¬
ры , вольтметры,
электромагнитные
приборы)Без средств взры*
возащиты (обще¬
промышленные)Повышенной на*
дежности против
взрываВзрывобезопас¬ныеБез средств
взрывозащиты (об¬
щепромышленные)ПыленепроницаемыеЗакрытыеПр имечание. Пусковые аппараты к электро¬
двигателям аварийной вентиляции помещений клас¬
са В-16 должны быть взрывозащищенными (любо¬
го уровня и вида взрывозащиты)Продуваемые под избыточным давлением чистым воз¬
духом или инертным газом с устройством сигнализации
при недопустимом снижении давления; искробезопасные
в нормальном режиме. При отсутствии аппаратов по¬
вышенной надежности против взрыва с перечисленными
видами взрывозащиты могут быть применены взрыво¬
безопасные аппараты;с заполнением оболочка с токоведущими частя¬
ми маслом;взрывонепроницаемые для соответствующей ка¬
тегории и группы взрывоопасной смеси.Примечание. Аппараты и приборы должны
иметь защиту от атмосферных воздействий (козы¬
рек, навес, шкаф).Специально предназначенные для работы в зонах
класса В-11 с взрывоопасными смесями пыли или воло¬
кон с воздухом:взрывонелронипаемые для любой категории
взрывоопасной смеси паров ЛВЖ или горючих га¬
зов с воздухом;продуваемые под избыточным давлением чистым
воздухом или инертным газом с автоматическим от¬
ключением при недопустимом снижении давления;заполнение оболочки с токоведущими частями
маслом;специальное исполнение, исключающее воспламе¬
нение взрывоопасной смесиПыленепроницаемые:маслонаполненные;пыленепроницаемыетамис маслонаполненными элемен-
§ 1-10 Выбор электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон33Продолжение табл. 1-18КлассХарактеристика электрооборудованиявзрывоопас¬
ной зоныПо уровню ззтшзо-
з а щитыПо виду взрывозащитыПередвижные или являющиеся частью
передвижных установокВ-1В-1аВ-1гB-IIВ-ИаВзрывобезопас¬ныеПовышенной на¬
дежности против
взрываВзрывобезопас¬ныеВзрывонепроиицаемые для соответствующей катего¬
рии и группы взрывоопасной смеси:искробезопасиые при любом количестве повреж¬
дений;специальное исполнение, исключающее воспламе¬
нение взрывоопасной смеси;заполнение оболочки с токоведущими частями
маслом (при условии отсутствия толчков или при¬
нятия мер против выплескивания масла)Искробезопасные в нормальном режиме. При отсут¬
ствия аппаратов повышенной надежности против взры¬
ва с требуемым видом взрывозащиты могут быть при¬
менены взрывобезопасные аппараты:взрывонепроницаемые для соответствующей катего¬
рии и группы взрывоопасной смеси;с масляным заполнением оболочки с токоведущи¬
ми частями маслом (при условии отсутствия толч¬
ков или принятия мер против выплескивания масла)Примечание. Аппараты и приборы, устанав¬
ливаемые на открытом воздухе, должны иметь за¬
щиту от атмосферных воздействий (навес, козырек,
шкаф)Специально предназначенные для работы в зонах
класса Е-11 со взрывоопасными смесями пыли или во¬
локон с воздухом:взрывонепроницаемые для любой категории взрьь
воопаснои смеси паров ЛВЖ или горючих газов
с воздухом;заполнение оболочки с токоведущими частями
масла (при отсутствии толчков или принятия мер
против выплескивания масла);специальное исполнение, исключающее воспламе*
неняе взрывоопасной смесйПылен е л р о ни ца ем ыеВ-1Без средств
взрывозащиты (об¬
щепромышленные )Электродвигатели, аппараты и приборы кранов,
тельферов и т. п., периодически работающих
и не связанных с технологическим процессомПовышенной надежности против взрыва (примене¬
ние средств и мер, затрудняющих возникновение опас¬
ных искр, электрических дуг и нагрева). При этом иск¬
рящие части машины (например, контактные кольца)
должны быть заключены во взрывонепроницаемый кол¬
пак. При отсутствии машин и аппаратов повышенной
надежности против взрыва с перечисленными видами
взрывозащиты могут быть использованы взрывобезопас¬
ные аппараты и машины:Повышенной на¬
дежности против
взрыва3—480
34Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-18Классвзрывоопас¬ной ;‘&пыХарактеристика электрооборудованияПо уровню взрыва
защитыПо виду взрывозащитыВ-1аВ-1гВ-ИВ-ПаБез средств
взрывозащиты (об¬
щепромышленные)Без средств
взрывозащиты (об¬
щепромышленные)Повышенной на¬
дежности против
взрываБез средств
взрывозащиты (об¬
щепромышленные)с заполнением оболочки с токоведущими частями
маслом (при условии отсутствия толчков или при¬
нятии мер против выплескивания масла);во взрывонепроницаемой оболочке (взрывонепро-
шщаемые) для соответствующей категории группы
взрывоопасной смесиЗащищенные или закрытыеЗакрытые или пыленепроницаемые. Оборудование дол¬
жно иметь защиту от атмосферных воздействий (навес,
козырек, шкаф)Специально предназначенное для работы в зонах
класса B-II с взрывоопасными смесями пыли или волокон
с воздухом. Повышенной надежности против взрыва
(применение средств и мер, затрудняющих возникнове¬
ние опасных искр, электрических дуг и нагрева). При
этом искрящие части машины (например, контактные
кольца) должны быть заключены во взрывопепроницае-
мый колпак:искробеэопасные в нормальном режиме; при от¬
сутствии машин и аппаратов повышенной надеж¬
ности против взрыва с перечисленными видами
взрывозащиты могут быть использованы взрывобез¬
опасные аппараты и машины: с заполнением обо¬
лочки с токоведушими частями маслом (при отсут¬
ствии толчков или принятии мер против выплескива¬
ния масла);во взрывонепроницаемой оболочке (взрывонепро¬
ницаемые) для любой категории взрывоопасной сме¬
си паров ЛВЖ или горючих газов с воздухомЗакрытые или пыленепроницаемыеПримечания: 1. Применение электрооборудования с уровнем взрывозащиты «повышенная
надежность против взрыва» или в общепромышленном исполнении попускается только при отсутст¬
вии взрывоопасной концентрации в условиях эксплуатации.2. Гокоподвод к кранам, тельферам и т. п. выполняется в зонах В-I, B-Ia, В-16, В-fГ и В-ffa —
шланговым кабелем; в зонах В-1г — троллеями, расположенными не над технологическими уста¬
новками.трооборудование, обозначаются в прямо¬
угольной рамке на втором месте: катего¬
рия— цифрой согласно табл. 1-16; группа —
буквой Т и цифрой согласно табл. 1-17.Вид взрывозащиты обозначается в круг¬
лой рамке условно следующими буквами:нзрывонепроницаемая оболочка —В;продувание под избыточным дав- —П;
лениемискробезопасность —И;заполнение маслом —М;заполнение кварцем —К;автоматическое отключение от ис- —А;точника электроэнергииповышенная надежность против ~Н;
взрыва (средства и меры, за¬
трудняющие возникновение искр,
электрических дуг и нагрева)специальное исполнение —С.Уровень и вид взрывозащиты взрыво-
защищенного электрооборудования и испол¬
нение общепромышленного электрооборудо¬
вания, допущенного для применения во
взрывоопасных зонах, выбираются согласно
табл. 1-18.
§ 1-10 Выбор электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон35ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОНЭлектрооборудование для пожароопас- рается в зависимости от класса зоны по
ных зон {в помещениях и наружных) выби- табл. 1-19.Таблица 1-19Выбор электрооборудования для пожароопасных зон Класс пожароопасной
зоныИсполнениеП-1п-пП-ПаГЫНВсе классыП-1П-11П-ПаП-ШВсе классыП-П
П-I 1аЭлектрические машиныСтационарные
Брызгозащищенные, закрытые, закрытые обдуваемые или закры¬
тые продуваемые. Контактные кольца, находящиеся вне оболочки
машины, должны быть заключены в колпак закрытого исполнения
Закрытые, закрытые обдуваемые или закрытые продуваемые;
продуваемые с замкнутым циклом вентиляции;
продуваемые с подводом охлаждающего воздуха извне и вы¬
бросом отработавшего воздуха в помещение. Контактные коль¬
ца, находящиеся вне оболочки машины, должны быть заключе¬
ны в колпак защищенного исполнения
Защищенные. Контактные кольца машин, находящиеся вне обо¬
лочки, должны быть заключены в колпак защищенного исполнения
Закрытые, закрытые обдуваемые. Контактные кольца, находящие¬
ся вне оболочки машины, должны быть заключены в колпак закры¬
того исполнения; машины должны иметь защиту от атмосферных
воздействий (например, навес)Передвижные
Закрытые, закрытые обдуваемые.Контактные кольца, находящиеся вне оболочки машины, должны
быть заключены в колпак закрытого исполнения.Примечания: I. Машины с нормально искрящими частя¬
ми по условиям работы (например, контактными кольцами)
должны быть удалены от мест скопления горючих веществ па рас¬
стояние не менее 1 м или отделены несгораемым экраном.2. Машины, устанавливаемые на открытом воздухе, должны
иметь защиту от атмосферных воздействий (например, навес).Аппараты и приборыСтационарные, искрящие по условиям работыМаслонаполненные (в помещениях кислородных установок не до¬
пускаются):пыленепроницаемые.Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
закрытого исполнения
Пыленепроницаемые.Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
закрытого исполнения
Закрытые;маслонаполненные (в помещениях кислородных установок не
допускаются).Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
защищенного исполнения
Закрытые (под навесом или под козырьком).Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
закрытого исполненияСтационарные, не искрящие по условиям работыЗакрытые (на открытом воздухе — под навесом или под ко¬
зырьком).Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
закрытого исполненияКак исключение: защищенные, установленные открыто (не в шка¬
фах) для производств, имеющих общую вентиляцию, а также мест¬
ный отсос отходов
Допускаются открытые и защищенные, установленные в шкафах
защищенного исполнения и как исключение защищенные, установ-
ленные открыто (не в шкафах). 3*
36Силовое электрооборудованиеРазд. IКласс пожароопасной
зоныПродолжение табл. 1-19ИсполнениеВсе классыП-1П-ППередвижные (переносные)Пыленепроницаемые — для искрящих по условиям работы; закры¬
тые — для неискрящих по условиям работыЭлектродвигатели, аппараты и приборы кранов, тельферов и т. п.Пыленепроницаемые
■ ЗакрытыеДопускаются аппараты и приборы открытые и защищенные, уста¬
новленные в шкафах закрытого исполнения. Пусковые аппараты
такие же, как и стационарно установленные
ЗащищенныеМаслонаполненные — при условии принятия меры против выпле¬
скивания масла при толчках
Пыленепроницаемые или закрытые (под навесом или под козырь¬
ком)Допускаются аппараты и приборы открытые и защищенные, уста¬
новленные в шкафах закрытого исполнения. Пусковые аппараты
такие же, как и стационарно установленные.Примечание. Токоподвод к кранам, тельферам и тому подобным подъемным механизмам
в зонах класса П-I должен выполняться шланговым кабелем; в зонах классов П-11, П-IIa и П-Ш
Допускается применение троллеев. Во всех случаях троллеи не должны располагаться над местом
скопления материалов, могущих воспламениться от упавшей раскаленной частицы троллея.П-ПаП-ШГ. ВЫБОР
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ХАРАКТЕРНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
УСТАНОВОК1-11. НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИЗдания насосных станций (машинные
помещения) в зависимости от их строитель¬
ного выполнения (заглубленные или над¬
земные), а также характера водозабора и
вентиляции могут быть отнесены к нор¬
мальным, влажным или сырым помеще¬
ниям.В крупных насосных станциях электро¬
оборудование РУ выше 1 ООО В, щиты управ¬
ления и автоматики, телемеханики и КИП
располагается в специальных помещениях
или непосредственно в машинном помеще¬
нии, если строительное выполнение станции
предоставляет такую возможность. В ма¬
лых надземных насосных станциях питаю¬
щие пункты и аппаратура управления уста¬
навливаются в помещениях насосных агре¬
гатов. В пульпонасосных и канализацион¬
ных насосных станциях электрооборудова¬
ние, как правило, располагается в специаль¬
ных помещениях. Во всех случаях непосред¬
ственно у агрегатов предусматриваются
установки постов местного управления для
производства ремонтных и наладочных ра¬
бот, На автоматизированных насосныхстанциях должно предусматриваться авто¬
матическое включение резервного агрегата
при аварийном выходе из строя любого из
основных.Рекомендуется осуществлять пуск на¬
сосов при открытой напорной задвижке.
Пуск насосов при закрытой напорной за¬
движке производится в тех случаях, когда
возможны гидравлические удары, а также
по условиям технологии. При пуске насо¬
са с закрытой напорной задвижкой реко¬
мендуется импульс на открытие задвижки
подавать одновременно с Подачей импульса
на пуск двигателя иасоса. Если длитель¬
ность пуска насоса соизмерима с длительно¬
стью открытия задвижки, импульс на от¬
крытие задвижки подается после запуска
насоса. При подаче команды на отключение
насосного агрегата вначале закрывается на¬
порная задвижка, а затем отключается дви¬
гатель насоса. При отключении двигателя
насоса аппаратами защиты автоматически
подается импульс на закрытие напорной за¬
движки. При пуске насоса с закрытой вса¬
сывающей задвижкой сначала открывается
всасывающая, а затем напорная задвижка*Включение и отключение дренажных на¬
сосов осуществляются автоматически в за¬
висимости от уровня дренажных вод. При
наличии на насосной станции нескольких
дренажных насосов включение их должно
происходить последовательно от разных
уровней. При снижении уровня дренажных
вод до заданного должны отключаться все
работающие дренажные насосы.
§ М2Компрессорные установки371-12. КОМПРЕССОРНЫЕ
УСТАНОВКИ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯДля привода мощных компрессоров
применяются синхронные двигатели. Для
компрессоров малой производительности —
асинхронные двигатели (см. табл. 1-20).Здания воздушных компрессорных стан¬
ций относятся к помещениям с нормальной
средой, аммиачных компрессорных — к
взрывоопасным помещениям класса В-16,
а прочих компрессорных станций — к соот¬
ветствующему классу в зависимости от
свойств газа, нагнетаемого компрессором.
Электрооборудование для управления комп¬рессорами в зависимости от конструктивных
особенностей здания, способа управления и
характеристики окружающей среды может
располагаться в машинном помещении или
в специальных электротехнических помеще¬
ниях.Управление компрессорными агрегатами
может быть местным, автоматическим (в за¬
висимости от давления в воздухосборнике —
ресивере или в зависимости от времени) или
дистанционным — осуществляется диспетче¬
ром энергетического хозяйства предприятия.Современные компрессорные чаще всего
автоматизируются. На диспетчерский пункт
передаются только сигналы состояния комп¬
рессоров.Таблица 1-20Технические данные некоторых компрессоров
общепромышленного примененияКомпрессорДвигательПроизводн-
тельностьТипм3/минтыс.ккалпоставляемый
с компрессоромТип*н-кВтрекомендуемый
к применениюТипР„•
кВтВозВУ-3/83 81000ВУ-3/43—41000ВУ-6/46—41000ВП-10/810—81500ВП-20/820—.8500ВП-30/830—8500ВП-50/8М50—83754М10-100/8100. —8500K-250-6I-2250—830002С2ВП10/810—87502С2ГП20/1820—18500205ВП30/830—8500А м м и а ч н ыXMAP20/II 15 1000XMAB22/I—22,5—1500ХМАУ45/П—30—1000ХМАУ45/1—45—1500ХМАУУ90А/И—60—1000ХМАУУ90А/1—90—1500ушныеА2-81-6304АН200М30А2-72-6224АН180М22А2-81-6304АН200М30А2-91-4754АН225М75ДСК-12-24-12125——ДСК-13-24-12200——ДСК-170/16-16М300——СДК-15-34-12630——СТД-1600-21600——А2-101-8В704AH280S75ДСКЭ-13-24-12200——ДСК-13-24-12(холодильные200)АОП2-61-610 АОП2-61-413——АОП-72'622——АОП-72-430——АОП-82-640——АО П-82-455——Фреоновые (холодильные)ФУ175/1Д—180 1000АОП2-92-675ДС101-675ФУУ350/1Д—800—1000АО-113'6М250ДС106-6250ФУ175/2Д—400—1000АО-102-6М125ДС103-6125ФУ350/1—300—1000АО-ЮЗ-6М160ДС104-6160ФУУ350/4—600—750АО-104/8160ДСПЗ-816022ФВ100/1Д—25—1000АОП2-82-640——22ФУ200/1Д50—1000АОП2-92-675ДС101-675
38Силовое электрооборудованиеРазд. I1-13. УСТАНОВКИ
С ПОТОЧНО-ТРАНСПОРТНЫМИ
СИСТЕМАМИ (ПТС)Определения, общие указания и требо¬
вания к ПТС. Комплекс механизмов, пред¬
назначенных для переработки и транспорта
материалов, например руды, угля, земли,
в едином производственном потоке носит
название поточно-транспортной системы
(ПТС). Разновидностью ПТС являютсяподвесные конвейерные системы для транс¬
портировки деталей или изделий, например
на машиностроительных предприятиях, шин¬
ных заводах и т. п.Вся ПТС с точки зрения технологии
производства и требований к управлению
технологическим процессом делится на
участки и тракты. Участком называется
часть ПТС, выполняющая самостоятельный
этап общей технологии, обычно имеющая
своими границами бункера и т. п. Трактом
называется любая параллельная технологи¬
ческая цепочка внутри участка (часть
участка), которая по условиям технологии
может быть включена в работу независимо
от других параллельных ветвей. Например,
на рис. 1-6 изображены один участок и два
параллельных тракта, каждый из которых
может действовать самостоятельно.Для ПТС, как правило, предусматрива¬
ется диспетчерско-автоматическое управле¬
ние ДАУ. Схемы ДАУ должны допускать
возможность вносимых при эксплуатации
усовершенствований технологии и дополни¬
тельного включения блокируемых механиз¬
мов без коренных изменений.Основные технологические требования к
системам управления ПТС следующие:дистанционное включение ПТС с пред¬
пусковой сигнализацией, предупреждающей
персонал цеха о предстоящем пуске меха¬
низмов;автоматическая последовательность
пуска механизмов в направлении, обратном
потоку материалов;автоматическая остановка всех меха¬
низмов, предшествующих потоку материа¬
лов в случае остановки какого-либо меха¬
низма;работа систем ДАУ в режиме местного-
управления (для производства ремонтных
работ), а в отдельных случаях и в режиме
местного сблокированного управления (для
наладочных работ и в случае выхода из
строя системы централизованного управ¬
ления) ;запрет пуска и отключение механизма
с места его установки с помощью аварий¬
ных выключателей;возможность разгрузки всех механиз¬
мов от материала при нормальной останов¬
ке участка и трактов;возможность дополнительного пуска
отдельных механизмов или параллельных
трактов без остановки остальных механиз¬
мов участка;автоматическое включение блокировоч¬
ных связей при выборе соответствующего
участка или тракта;при остановке какого-либо механизма
одного из параллельно работающих трак¬
тов остановка механизмов лишь этого
тракта;в необходимых случаях блокировка, за¬
прещающая дистанционный пуск до получе¬
ния разрешения с места;автоматическое повторное включение
при кратковременном исчезновении напря¬
жения для механизмов, отключение кото¬
рых может привести к аварийным ситуаци¬
ям или к продолжительной задержке в вос¬
становлении технологического процесса.В систему управления ПТС входит ап¬
паратура управления, как правило, в виде
комплектных устройств, а также различные
датчики: контроля работы механизмов (ре¬
ле скорости), уровня материалов в бунке¬
рах, положения перекидных клапанов (ши¬
беров) или передвижных механизмов (ка-
тучих транспортеров и т. п.), наличия ма¬
териала на лентах транспортеров, выхода
материала из бункеров, температуры под¬
шипников механизмов н пр.Устройства управления, а также датчи¬
ки системы управления ПТС выбираются на
основе технологических требований к каж¬
дой конкретной установке.Комплектные устройства управления
ПТС. Комплектные устройства содержат
все общие узлы, необходимые для управле¬
ния механизмами ПТС.В задачу проектировщика при приме¬
нении комплектных устройств ПТС входит
выбор типа и количества устройств, разра¬
ботка схем блокировочных зависимостей с
учетом взаимосвязи с типовыми узлами и
выдача заданий заводу-изготовителю,Задания заводу-изготовителго на комп¬
лектные устройства ПТС должны содержать
в основном спецификации комплектных
устройств, а также общие виды и монтаж¬
ные схемы щитов сигнализации и станций
управления, которые изготовляются как не¬
серийные на типовых конструкциях и по¬
ставляются заводами комплектно с типо¬
выми.Устройство типа УПТС-2К предназнача¬
ется для диспетчеризации и автоматизации
§ 1-13Установки с поточно-транспортными системами (ПТС)39сложных ПТС, например: агломерационных
и обогатительных фабрик и т. п.Устройство обеспечивает управление с
диспетчерского пункта (ДП) всеми механиз¬
мами ПТС и позволяет:контролировать работу механизмов
на ДП;Слаботочная диспетчерская избиратель¬
ная система управления, использующая в
качестве основного аппарата управления но¬
меронабиратель, требует системы нумерации
электроприемников, при которой число им¬
пульсов управления, посылаемых диспетче¬
ром при помощи номеронабирателя, должноа — панельный вариант устройства; б — блочный вариант устройства; 1 — пульт управления;
2 — мнемонический щит; 3 — шкаф питания ШП; 4 — шкаф управления системой ШУС; 5 — шкаф-
кросс ШК; 6— шкаф управления участками ШУУ; 7—шкаф набирания ШИ; S — выходное устройст¬
во ШВ; 9 — щит станций управления ЩСУ; 10 — пост местного управления; // — телефонный кабель;12 — контрольный кабель.осуществлять автоматический пуск и
остановку механизмов с соблюдением необ¬
ходимой последовательности, с подачей
в цех предупредительного пускового сиг¬
нала;получать по запросу информацию о со¬
стоянии механизмов и жил кабеля;осуществлять контроль системами сиг¬
нализации, извещающими диспетчера о по-
ложении подвижных механизмов, о работе
всех механизмов, об аварийном отключении
агрегатов, о достижении некоторыми пара¬
метрами аварийных значений (аварийно-пре¬
дупредительная сигнализация).Выбор объекта управления осуществ¬
ляется ключами или номеронабирателем пу¬
тем набора номера, присвоенного данному
электроприемнику, аналогично АТС. Если
избираемых механизмов в ПТС немного и
операции набора редки, выбирается схема
управления ключами. При количестве изби¬
раемых механизмов сотни и более и частых
.изменениях программы (несколько раз в
час) выбирается схема с номеронабира¬
телем.соответствовать выбранному объекту управ¬
ления согласно присвоенному ему номеру:
количество «шагов», сделанных искателями,
определяется набранным номером.Для пуска технологических агрегатов
диспетчер выбирает нужный ему тракт пу¬
тем избирания первого по пуску механизма
тракта (избираемые механизмы).Остальные механизмы тракта не требу¬
ют специального избирания (неизбираемые
механизмы). Их подготовка к работе осу¬
ществляется автоматически в зависимости
от заданных режимов избираемым меха¬
низмам.Питание цепей диспетчерского управле¬
ния и сигнализации осуществляется от спе¬
циальной панели, на которой смонтированы
преобразователи переменного тока напря¬
жением 220 В в переменный ток напряже¬
нием 55 В и постоянный напряжением 60 В,
аппаратура АВР и линейные автоматы. Пи¬
тание панели от двух независимых источни¬
ков переменного тока напряжением 220 В.На рис. 1-7 представлено устройство
УПТС-2К. В комплект устройства входит
40Силовое электрооборудованиеРазд. Iв£■чCsj W
с *^ Vi
* zсз ^
5. ?
«о £Ео—©’О 1..йз--~©40 ^
^ ^ С& з
* ? 3&У\£ S 3t§<e *t*о*0U3ж 5
id * 5pi.£ c RjО л5I onjavad моньод(-ffl/uwj VVdHVJI
l>*.iuк,ёi г'-- L_E I* L.ia I\Х— ГГ=Е\л s4 =* ?j t s3 i *1(0J<56 t »i
<o =T>5jlljji/ad хннкод
-otjvuoug чилиец? I »•Cl Icja cs
s яx *-\Q ОI 3‘% <-»>и£°33- щ
3 л5 с
&>■
\ %С-» я--I <5 ^
§ 1-13Установки с поточно-транспортными системами (ПТС)4!Ь-ВА-АUlтж\50■ОЕГBiРис. 1-9. Конструкция корпуса мнемонического щита.щит диспетчера с мнемосхемой (щит сигна¬
лизации), пульт управления, шкафы пита¬
ния, выходных устройств, избирания,
кроссов.Комплекты реле управления участков и
другая слаботочная аппаратура, входящая
в схему управления, установлены в шкафу
управления участком (ШУУ). Шкафы
управления участками применяются в слу¬
чаях, когда вся ПТС разбивается на участ¬
ки, что имеет место обычно в несложной
разветвленной ПТС. Для сложных ПТС,
где деление на участки затруднительно,
применяется шкаф управления системой
(ШУС).Электрические соединения для блоки¬
ровки выполняются в цепях катушек про¬
межуточных реле при напряжении 220 В пе¬
ременного тока (или другого принятого по
проекту напряжения и тока цепей управ¬
ления). Реле устанавливаются на релейных
панелях щитов станций управления. В дру¬
гом варианте блокировочные связи реали¬
зуются непосредственно в цепях катушек
пусковых аппаратов (магнитных пускате¬
лей). Связь между цепями слабого тока и
цепями 220 В (или другого выбранного в
проекте напряжения) осуществляется при
помощи реле, устанавливаемых на выход¬
ных устройствах.Все шкафы, за исключением шкафа
местного управления, предназначены для
напольной установки и имеют высоту2 400 мм.Устройство типа УПТС-5С на аппара¬
туре управления сильного тока применяет¬
ся для простых ПТС, имеющих линейную
или слаборазветвленную технологическую
схему.На рис. 1-8 представлены варианты
структурных схем и соответствующие им ва¬
рианты размещения комплектных устройств
системы УПТС-5С:вариант 1—управление одним участ¬
ком с питанием электроприемников из од¬
ного помещения станции управлений (ПСУ).
При этом станции СЦУ целесообразно уста¬
навливать в этом ПСУ, выходное устройство
можно не предусматривать, а размножаю¬
щие реле разместить на релейной панели
блокировочных реле ПТС;вариант 2 — управление одним участ¬
ком с питанием электроприемников из не¬
скольких ПСУ или управление несколькими
участками. При этом станцию централизо¬
ванного управления СЦУ целесообразно
установить внутри щита (шкафа) операто¬
ра и связь станции СЦУ со щитами ЩСУ
осуществлять через выходные устройства,
устанавливаемые в щитах ЩСУ»
42Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-21Технические данные мнемонических щитов ПТ СРазмеры
корпусов* миГабариты, ммПолезная
длина
панелей, ммРазмеры
листов вводов,
ммУстановоч¬
ные размеры,
ммКоличе¬ствзажимсвМасса,кг*ЦВ,1иh*иfii15001503138014008001300280300100035010034068809004002568002501682237507536306504005501401701500150313801400800130028031510004501003506880900400356800350168237750753630650400550140184150015031420N0080013002802951000350100340692090040025680025016821875075367065040055014016515001503142014008001300280308100045010035069209004003568003501682307507536706504005501401751500150314201400800130028029510003501003406920900400256800250168218750753670650400550140165150015031420140080013002803081000450100350692090040035680035016823075075367065040055014017515001503146014008001300280290100035010034069609004002568002501682137507537106504005501401601500150314601400800130028030110004501003506960900400356800350168220750753710650400550140167Электрические соединения для блокиро¬
вочных зависимостей выполняются в цепях
катушек 220 В блокировочных реле или не*
посредственно в цепях катушек пусковых
аппаратов (магнитных пускателей) с ис¬
пользованием при необходимости размно¬
жающих реле (блокировочных реле с раз¬
дельным питанием).Устройство Т-56 предназначается для
диспетчерского автоматизированного управ¬
ления ПТС средней и большой сложности
с избиранием трактов номеронабирателем.Система управления на основе устрой¬
ства Т-56 состоит нз диспетчерской и цехо¬
вой частей. В диспетчерскую часть входит
комплект диспетчерского управления (КДУ)
с втыччыми блоками па телефонной аппара¬
туре, комплект питания, настольный пульт
и шит сигнализации. Количество блоков,
устанавливаемых в КДУ, принимается в
зависимости от условии управления и сиг¬
нализации конкретного объекта.В цеховой части блоки устанавлива¬
ются на станциях управления общепромыш¬
ленного назначения.Связь между КДУ и щитами станций
управления осуществляется телефонными
кабелями. Напряжение цепей управления
60 В переменного тока. КДУ рассчитан па
100 номеров нзбирания, 100 номеров сигна¬лизации с квитированием сигналов и 160
сигналов без квитирования.При необходимом числе номеров наби¬
рания if сигнализации, превышающем ем¬
кость одного КДУ, на ДП устанавливают¬
ся дополнительные КДУ со своими пульта¬
ми управления и комплектами питания.Электрические соединения для блоки¬
ровки выполняются в цепях пусковых ап¬
паратов (магнитных пускателей) при напря¬
жении 220 В переменного тока. При необ¬
ходимости используются дополнительные
промежуточные реле, устанавливаемые на
щитах станций управления.Мнемонические щиты для ПТС предна¬
значены для установки в закрытых сухих
помещениях при отсутствии активных газов
и токопроводящей пыли.Корпуса щитов представляют собой
сварные металлические конструкции шкаф¬
ного типа шириной 750 мм, 1 000 или1 500 мм, соединяя которые между собой
можно получить щиты длин он 0,75—7,5 м.
Общий вид корпуса щита приведен на
рис. 1-9, а основные технические данные —
в табл. 1-21.Вертикальная панель (наклоненная в
сторону оператора на 4° от вертикали) мо¬
жет быть двухслойной, выполняемой из ор¬
ганического стекла толщиной 10 мм и сталь-
§ М3Установка с поточно-транспортными системами (ПТС)43Позиции12345Принцип записи условий управления системы УПМ-1МТаблица 1-21аЗапись на программной картеРелейный эквивалентНаименование логической
операции\B*odZY
ffiuobi j-j ,1
ВыходГЙ»tad 2 \-\Вл о03\-ФВиходВыход\8xoS1 К
[ВхедЯЪ[вГодЦ\Вход1\-$
I BxodJ]Вы* одГпг—>Вымо[К*2ЕРikrгГ~1Г~)выход1 t
Уf II IВыходПрямая операция
повторительИнверсная операция
НЕОперация И (в соче¬
тании с НЕ)Операция ИЛИ (в со¬
четании с И и НЕ)Операция Память
I вариантОперация
II вариантПамять
44Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1 -21 аПОЗИЦИИЗапись на программной
картеРелейный эквивалентНаименование
Логической операции|Вход 1'
[Вход 2Гпв I ±ГУ!Выход
(вход 1 Ьф-ОЕЖН*Выходff—iВыходОперация Время с вы¬
держкой времени на за¬
мыкание при подаче
входного сигналаОперация ИЛИ
(II вариант)но го листа толщиной 3 мм, и однослойной,
выполняемой из стального листа толщиной
3 мм. В первом случае на органическом
стекле наносится мнемоническая схема, на
стальном листе монтируются лампы для
подсветки и сигнализации. Во втором слу¬
чае на панели, кроме мнемонической схемы
и сигнальных лампочек, могут быть уста¬
новлены малогабаритные показывающие
приборы, слаботочные (телефонные) ключи,
переключатели, кнопки управления и дру¬
гая аппаратура.Горизонтальная панель (наклоненная к
оператору на 4° от горизонтали) выполнена
в виде коробки из стального листа толщи¬
ной 3 мм. На ней могут быть установлены
ключи, переключатели, кнопки и другая не¬
обходимая аппаратура управления.Подвесные конвейерные системы. Под¬
весные конвейеры представляют собой гру-
зонесущие каретки, перемещаемые по замк¬
нутому пути. По способу привода кареток
конвейеры разделяются на грузонесущие
(цепные), толкающие и тельферные (моно¬
рельсовые) .Для привода кареток грузонесущих и
толкающих конвейеров используется непре¬
рывно движущая замкнутая цепь. В отли¬
чие от грузонесущих каретки толкающих
конвейеров имеют механизм свободного
расцепления от приводной цепи (каретки
толкаются кулачками, закрепленными на
цепи). Каретки тельферных конвейеров име¬
ют индивидуальный электропривод. Не¬
сколько конвейеров могут объединяться в
транспортные системы. В этом случае пере¬
ход грузонесущих кареток (в системах тол¬
кающих конвейеров) или тельферов (в тель¬
ферных системах) с одной ветви путей на
другую осуществляется через стрелки.В объем автоматизации подвесных кон¬
вейеров обычно входит: адресование транс¬портируемых грузов, поиск пункта, соответ¬
ствующего заданному адресу, управление
стрслклми путей» контроль темпа подачи
груза в зависимости от потребности, авто^
матическая загрузка подвесок и съем груза,
блокировка от сталкивания тельферов или
кареток и другие защитные блокировки:
контроль прохождения стрелок, положения
ловителей на спусках и подъемах и пр.Для автоматизации используется релей¬
ная (контактная) и бесконтактная аппара¬
тура в основном устройство УПМ-1М, Ло¬
гическое унифицированное устройство
управления производственными механизма¬
ми УПМ-1М позволяет выполнять логиче¬
ские операции в разнообразных комбинаци¬
ях, т. е. по своим возможностям эквивалент¬
но устройствам со схемами управления,
собираемыми на релейной аппаратуре или
бесконтактных логических элементах. Уст¬
ройство отличается неизменностью (постоян¬
ством) внутренних электрических соединений
при использовании его для управления раз¬
личными объектами. Основу устройства со¬
ставляет диодная матрица. Необходимые
логические взаимосвязи между входами и
выходами реализуются установкой диодных
и бездиодных ключей в узлах матрицы. Ем¬
кость матрицы по числу входов и выходов
определяется количеством вертикальных и
горизонтальных шин.Принцип записи условий управления
(элементарных операций) поясняется табл.
1-21а. Прямая операция, обозначаемая
кружком, логически соответствует действию
замыкающего контакта, а инверсная, обо¬
значаемая кружком с чертой,—действию
размыкающего контакта.Реализация операции «ИЛИ» возможна
по схеме поз. 4 и 8 таблицы. При большом
числе входов на один выход используется
схема поз, 8, На месте приставки в секцию
§ 1-13Установки с пот очно-транс портными системами (ПТС)45ттттттлГГТТГГГГ лВыходы
QT Г г Г г Т "ГГ'ГГГГГГГ »^рхгггпз0000000&1МИИИ|^вы ход м'I I >,111 I
000000 00ВыходыРис. 1*10. Схема наращивания количества секций.Первая цифра в обозначениисекции — количество входов; вторая — количестио
выходов.устанавливается инверсная заглушка ИЗ,
в результате чего в релейном эквиваленте
замыкающий контакт выходного реле заме¬
няется размыкающим, операция «ИЛИ» реа¬
лизуется набором ключей, осуществляющих
инверсную операцию. Операция «Память»
реализуется установкой ключей в гнезде
оперативной памяти поз. 5 и 6. Для стира¬
ния памяти используется инверсная опера¬
ция, в которой при подаче на соответствую¬
щий вход сигнала разрывается связь между
вертикальной шиной и входом усилителя.
При необходимости нераспадающейся памя¬
ти дополнительно должна быть установленаприставка ПНП, о чем желается запись в
перфокарте.Приставка времени ПВ позволяет полу¬
чать (переключением в приставке) режимы
выдержек времени, соответствующие дейст¬
вию реле времени с замыкающими и раз¬
мыкающими контактами с выдержкой при
замыкании или размыкании цепи его ка¬
тушки.Система конструктивно оформлена в ви¬
де четырех секций. Секции можно сочленять
друг с другом, увеличивав члело горизон¬
тальных и вертикальных шин и набирать,
таким образом, устройство нужной емкости.
46Силовое электрооборудованиеРазд. IПример такого наращивания приведен на
рис. 1-10. Минимальную емкость— 10 вхо¬
дов и 8 выходов — имеет секция 10-8. Эта
секция является основной. В гнезда выхо¬
дов 1-4 могут устанавливаться только уси¬
лители. В гнезда 5-8 могут устанавливать¬
ся усилители, а при необходимости — при¬
ставки нераспадающейся памяти ПНП, при¬
ставки времени ПВ или счета импульсов
ПСИ (соответственно для усилителей в
гнездах 1-4). Остальные секции имеют вспо¬
могательный характер и служат для уве¬
личения емкости устройства.Усилители предназначаются для управ¬
ления исполнительными органами (контак¬
торы, сервоприводы и пр.) и могут быть
трех видов: ВУР — выходной усилитель ре¬
лейный, ВУТ — выходной усилитель транс¬
форматорный, ВУД — выходной усилитель
диодный (тиристорный). Приставка нераспа-
дающейся памяти ПНП позволяет сохра¬
нять состояние выхода при исчезновении и
последующем восстановлении напряжения
питающей сети.Пределы наращивания: на одну секцию
10-8 по вертикали — не более пяти секций
10-0, по горизонтали — одна секция 0-8. Ко¬
личество диодных ключей прямых или ин¬
версных по вертикали — не более 50 в од¬
ной вертикали, по горизонтали — не более
8 в одной горизонтали.Система УПМ-1М рассчитана на прием
входных сигналов переменного тока. При
необходимости подачи сигналов постоянно¬
го тока используются согласующие пристав¬
ки ПС, которые поставляются в виде сек¬
ции согласующих приставок ССП, имеющей
узел питания для восьми бесконтактных
датчиков.Программа управления задается смен¬
ной программной перфокартой, накладывае¬
мой на матрицу. Ключи, предназначенные
для набора необходимых логических связей,
устанавливаются сквозь отверстия в перфо¬
карте.На рис. 1-11 представлен трафарет
программной перфокарты. Горизонтальные
линии — линии входов, вертикальные — ли¬
нии выходов. Связь между входами и вы¬
ходами обозначается в зависимости от ха¬
рактера операции кружками разных начер¬
таний в узлах перфокарты, т. е. в точках
пересечения линий входов и выходов.Мощность входного
сигнала при номиналь¬
ном напряжении, В-А . Не более 1,5Напряжение сигнала должно быть син-
фазно с напряжением сети.При использовании согласующих при¬
ставок на входы системы могут подаваться
сигналы постоянного тока напряжением2,5 В {однопол у пер йодное выпрямление)
или 24 В от бесконтактных датчиков типов
БСП-2, КВД-3, БВК-24 или от датчиков,
сходных по характеристикам с вышеупомя¬
нутыми.Разрывная мощность контактов выход¬
ного реле усилителя ВУР при частоте вклю¬чений до 600 в час при размыкании цепи
напряжением 220 В:Постоянного тока с ин¬
дуктивностью до 2 Гн,Вт Не более 40Переменного тока с ко¬
эффициентом мощности
нагрузки 0,3—0,4, В-А . Не более 500
Длительно допустимый
ток контактов выходно¬
го реле усилителя ВУР,А 5Ток нагрузки тиристо¬
ра ВУД при переменном
напряжении 220 В, А . 5
Ток выходного транс¬
форматора ВУТ при на¬
пряжении 24 В и часто¬
те 50 Гц, А 0,15Приставка времени ПВ обеспечивает че¬
тыре режима работы выходного усилителя,
соответствующие возможным режимам кон¬
тактов реле времени, и плавное регулирова¬
ние выдержки времени в пределах 0,3—
20 с.Точность работы приставки ±15%
уставки.Заданная выдержка времени обеспечи¬
вается при длительности входного сигнала,
а также промежутках времени между по¬
следовательными входными сигналами, не
менее 0,6 с.Рис. 1-11. Программная перфокарта.I — узлы матрицы (место перфорации для уста¬
новки диодных ключей); 2—5 — место перфораций
для установки бездиодных ключей операции «па¬
мяти на первом — четвертом выходах; 6 — место
перфорации под бездиодный ключ ИЛИ; 7 — мес¬
то надписи наименования входа; 8 — наименова¬
ние выхода; 9 — место перфорации под лампу
входа; 10— место перфорации под лампу выхода;II — место обозначения типа усилителя для пер¬
вого — восьмого выходов; 12 — место обозначениявыхода усилителя.При кратковременном исчезновении на¬
пряжения питания и последующем его вос¬
становлении возможно появление выход¬
ных импульсов с длительностью не более
20 с (для режимов эквивалентных реле
§ М4Котельные47времени с выдержкой замыкающегося кон¬
такта при размыкании и замыкании).Приставка нераспадающейся памяти
ПНП обеспечивает запись сигнала, хране¬
ние его в течение 240 ч при отсутствии на¬
пряжения питания и при необходимости —
стирание сигнала.500550587температуре окружающей среды от —5
до 40 °С; относительной влажности окру¬
жающего воздуха до 80% при температу¬
ре 20 °С, вибрации с частотой 10—20 Гц
и ускорением до 2,5 g.Напряжение питания при _мпо/
частоте 50 Гц, В . . , 220 Потребляемая мощность
при различных сочета¬
ниях секций (но при од¬
ной секции 10-8), Вт . . Не более 30
Напряжение входных
сигналов при частоте _ыло/50 Гц, В 220 —15%или25450-Z250Рис. 1-12. Габариты секции и кассеты.Элементы системы имеют следующие
временные характеристики:Собственное время между моментом по¬
дачи входного сигнала и моментом появ¬
ления выходного сигнала на:ВУТ и ВУД , . Не более 0,05 с
ВУР Не более 0,1 сСобственное время между моментом сня¬
тия входного сигнала и моментом исчезно¬
вения выходного сигнала на:ВУТ и ВУД . . Не более 0,05 с
ВУР Не более 0,2 сСекции УПМ-1М устанавливаются в
кассетах по две секции в одной кассете.Кассеты устанавливаются в шкафах. Габа¬
риты секций и кассеты даны на рис. 1-12.Система УПМ-1 предназначена для ра- 1 При торфе или каменном и буром уг-боты во внутренних установках на высоте лях эти помещения относятся к классу
над уровнем моря не более 1000 м при В-Па.Таблица 1-22Выбор электрооборудования для котельных (топливо — уголь или торф)9,+Ю%
м —15%1-14. КОТЕЛЬНЫЕПомещения котельных подразделяют¬
ся на:нормальные — помещение питательных
и сетевых насосов, если оно отделено от
собственно котельной;пыльные — зольное отделение и в не¬
которой степени район обслуживания кот¬
лов, участок дымососов;влажные и жаркие — конденсационное
и бойлерная;влажные — х и мво доочистка;
пожароопасные класса П-П: дробиль¬
ное отделение и топливоподача 1.Помещения котельных при газовом
топливе рассматриваются как нормальные.
Исключение составляют пусковые устрой¬
ства двигателей аварийной вентиляции, ко¬
торые должны располагаться снаружи ко¬
тельной или в помещениях, где исключено
образование взрывоопасной концентрации
(табл. 1-22).Электрооборудование, рекомендуемое к применению
в соответствующих помещенияхЭлектрооборудо¬ваниеобслужива¬
ния котлоа,
дымосос¬
нойпитательных
и сетевых
у. а со совдробильном
отделении и
топливоподачебойлерной и
конденса¬
ционнойзольномотделенииДвигатели
Аппаратура управ¬
ления, установлен¬
ная открыто
Аппаратура управ¬
ления в уплотненных
шкафах
Крановые сети4АПМЕ, ПАЕ.
АП50, КУ-1224ДНПМЕ, ПАЕ.
АП50. КУ-122Стальные го¬
лые4АПМЕ*, ПАЕ*,
А.П50*, КУ'!23ПМЕ, ПАЕ, АП50Гибкий кабель
(см. § 1-7)4АНПМЕ, ПАЕ,
АП50, КУ-1224АПМЕ*. ПАЕ*.
АПК)*, КУ-123* В пылезащищенных кожухах
48Силовое электрооборудованиеРаза. I1-15. ГАРАЖИГаражи приравниваются по характери¬
стике пожарной опасности к производствам
категории Г. В состав автогаражного хо¬зяйства входят следующие основные отде¬
ления и помещения: стоянка автомобилей,
помещение технического обслуживания, ре¬
монтное отделение, кузовное, обойное и т. д.
(табл. 1-23).Таблица 1-23Выбор электрооборудования для автогаражейЭлектрообо¬рудованиеЭлектрооборудование, рекомендуемое к применениюСтоянкаавтома¬шинМойка« v Ч4 цоI (- 40 кн о о s5 s % '
£ ч В £V « <и 5а, со ч «£ Jg .' о §• ft» <иО х
X о
р. а>о о
2С X
5* Э*оX Сц
сп аз
>» ссiо 5 -
ДЯ К О
И ^ 'О
Я но4 АН4АН4А•ПМЕ,ПМЕ,ПМЕ,*ПАЕ,ПАЕ,ПАЕ.АП50,АП50,АП50,КУ-122КУ-122КУ-1235 к * Sа д о 'О
go о а ф
^ та о
Ю =Г о. £ кАккумуляторноеРемонт¬
ный залЗаряд¬ныйзал4А4АПМЕ,*ПАЕ,АП 50,КУ-122ДвигателиАппаратурауправления4АГГМЕ,ПАЕ,АГ150,КУ-1234АПМЕ,
ПАЕ,
АП 50,
КУ-123* Рекомендуется выносить в нормальное помещение.В небольших гаражах зарядку аккуму¬
ляторов (в вытяжных шкафах) разрешает¬
ся производить в помещении обслужива¬
ния автомобилей. В помещениях стоянки
автомобилей всегда имеется некоторое ко¬
личество паров бензина. Поскольку эти па¬
ры тяжелее воздуха, электрооборудование
в нормальном исполнении следует устанав¬
ливать на высоте не менее 2 м от пола.
Помещения для ремонта шин относятся к
пожароопасным класса П-Па, а помещения
вулканизации, окрасочные камеры при при¬
менении спиртовых или других лаков с лег¬
ко воспламеняющимися растворителями —
к взрывоопасным помещениям класса В-1а.1-16. ЗАРЯДНЫЕ СТАНЦИИЗарядка и ремонт тяговых или стар-
терных аккумуляторных батарей произво¬
дится в зарядных станциях. В них помимо
собственно зарядного помещения преду¬
сматриваются помещения:преобразовательное или машинное, ре¬
монта аккумуляторов, приготовления элек¬
тролита, вентиляционных камер, кладовых
для хранения химикатов.По характеристике окружающей среды
зарядные помещения зарядных станций в
верхней зоне, расположенной выше 2/з пол¬
ной высоты помещения, считая от уровня
пола, относятся к взрывоопасным класса
В-16 с категорией смеси 4А (водород), а их
нижняя зона — к нормальным помещениям.
Характеристика среды прочих помещений
зарядных станций приведена в табл. 1-24.Количество водорода, л, выделяемого
щелочным аккумулятором за время полно¬
го заряда, определяется по формулеV — 0,2/3 i3, (1-1)где /а — зарядный ток A; t3 — время заря¬
да, ч.Зарядные помещения должны иметь
механическую приточно-вытяжную вентиля¬
цию, обеспечивающую подачу свежего воз¬
духа и вытяжку в соответствии с § IV-4-35
и IV-3-22 ПУЭ. При прекращении работы,
вытяжной вентиляции зарядный ток дол¬
жен автоматически отключаться.Газо- и тепловыделение щелочных ак¬
кумуляторов при зарядке приведено в
табл. 1-25.Таблица 1-24Распределение помещений зарядных
станций по характеристике окружающей
средыПомещение станцииХарактеристикасредыСтоянка самоход¬Нормальнаяных машин, ремонтмашин, машинныйзал, бытовыеРемонт аккумуля¬НормальнаяторовВытяжная вентиля¬В-16, смесь 4Ационная камераПриточная венти¬Нормальнаяляционная камераПриготовлениеХимически актив¬электролитанаяКладовые хими¬ВлажнаякатовВ качестве зарядных агрегатов следу¬
ет, как правило, применять полупроводни¬
ковые выпрямительные устройства (табл.
1-26), рассчитанные на зарядку одной тя¬
говой аккумуляторной батареи.
§ 1-16Зарядные станции49Таблица 1-25Газо-, тепловыделение и расход воздуха на охлаждение тяговых
щелочных аккумуляторов при зарядкеТип аккумулятораВы дел ей ксза время пол¬
ной 7-часовой
зарядкиводорода, лза первые
суткм само¬
разряда бата¬
рей типа
ТЖНИнтенсивность тепло¬
выделения при за¬
рядке (тепловая
мощность аккумуля¬
тора), ВтНеобходимое количе¬
ство воздуха на ох¬
лаждение одного ак¬
кумулятора, м;,/чТЖН-250 (ТКН)62,512,516,520ТЖН-300 (ТКИ)75,015.019,022ТЖН-350 (ТКН)90,017,522,524ТЖН-400 (ТКН)105,020.025,026ТЖН-450 (ТКН)125,022,529,028ТЖН-500 (ТКН)125,025,031,530ТЖН-550 (ТКН)140,027,535,032ТЖН-950 (ТКН)217,047,550,034(20)П р и м е ч а н л я: 1. В скобках — средний расход воздуха на один аккумулятор, находящийся
в батарее.2. Выделение водорода при саморазряде аккумуляторов ТКН гтримерно вдвое меньше, чем ак¬
кумуляторов ТЖН.Таблица 1-27Выбор электрооборудования для зарядных станцийЭлектрооборудованиеЭлектрооборудование, рекомендуемое к применениюЗарядный зал
(нижняя
зона)Стоянка Я ремонт машин,
машинный зал, ремонт
аккумуляторов, приточная
камераВытяжнаякамераПриготов-
лекие элект¬
ролита, кла¬
довые хими¬
катовДвигатели4А4АВАО4АВыпрямители, генера-—ЗащищенноеАппараты управленияКУ-122ПАЕ, ПМЕ, АП50,КУВ*КУЧ22Зажимные доски откры¬Разрешены—тыеШтепсельные соединенияшеп* Выносить в соседнее нормальное помещение.Аккумуляторные батареи, как прави¬
ло, заряжаются на специальных стеллажах,
установленных в зарядных помещениях.
При небольшом числе самоходных машин
тяговые аккумуляторные батареи разреша¬
ется заряжать непосредственно на само¬
ходных машинах без съема их на стел¬
лажи.В этом случае разрешается не только
въезд самоходных машин в зарядное по¬
мещение, но и стоянка там на время за¬
рядки.При числе самоходных машин до пяти
тяговые аккумуляторные батареи разреша¬
ется заряжать в общих производственных
непожаро- и невзрывоопасных помещениях
с установкой в одном месте не более двух
машин или батарей с устройством местной
вытяжной вентиляции. Класс прокзводст-4—489венного помещения при этом остается не-
ложаро- и невзрывоопасным.Подъемно-транспортные механизмы в
зарядных помещениях желательно приме¬
нять с ручным подъемом и передвижением.
Электрические краны должны быть во
взрывозащищенном исполнении (например,
типа ВНП-25-4А). В верхней зоне заряд¬
ного помещения, при этом, должны уста¬
навливаться автоматические газоанализа¬
торы, отключающие питание крана при по¬
явлении концентрации газов, превышаю¬
щей 25% нижнего предела взрываемости.В виде исключения допускается приме¬
нение кранов в невзрывозащищенном ис¬
полнении при соблюдении требований
§ VII-3-40 и V1I-3-43 ПУЭ. Газоанализа¬
торы в этом случае должны отключать пи¬
тание крана и зарядных агрегатов.
Технические данные выпрямительных зарядных агрегатов и устройств50Силовое электрооборудованиеРазд. Iаз-аvdiX ss я sя —^
уо ramg >• H3 p- o
н 2 vЙ 3
°-y a
яА
>0 v
я 5 Лu *X3r-XXоXsXXXоОзЮXCOXXcOXsClXо№ v 'g
5 2 a.ss*5*g B-x “5 3°ю 5 ан ^P с* to
X ОО
Й »§со— О О г-,оооююЭ
m ю ю 'Г Tf> :2
'f ир „Л, ^Н Н* Н1 сч о
оо сп о) — —> ^§8§8
К <^> сч юёхех****Hf-hH«нсо оо счСЧ СЧ СЧ СО<и2в:ночё s
.1>5 иЛиаАgojS SHS.сч' <Т>-sf Tt"н ^уЬо ^<о Лн н
иия<У «Г*<я (Г)
*- см50 rf>«ЧСЧ CD<Уо* 4<1,|о5я®
gs ч® П.4>Йенои4)о 2о Е
№ В*Я «
Я и
>> н
*3 «
И 4)
О Н
иVСПОНсоо"00о"СОоXе1‘Э ьо. 5 ^
с £Я £ “
Ич£о00i» ■ о
2JX mI S'*I нСм9 *о *lO 'f 'f О ОО 1Я
■<J< t- О — СЧ
— w ~ СЧ CM СЧI II IОсчсч8IсчСОЮ^^ОСОЮTf Г"- г- о — сч
— — сч сч счоосчо<Nсч-но88о8■«#*00**о<N*СЯО04h**счCN>>СОГОсейсо<со<со>>СО00<02CJсо>>Для пнтапня от однофазной сети.
§ 1-17 Асинхронные двигатели единой серии до 400 кВт и их модификации 51Д. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО
ПРИМЕНЕНИЯ1-17. АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
ЕДИНОЙ СЕРИИ ДО 400 кВт
И ИХ МОДИФИКАЦИИВ серии двигателей 4А предусмотрены
исполнения:а) основное — двигатели с к.з. рото¬
ром на частоту 50 Гц, предназначенные для
привода механизмов, не требующих специ¬
альных пусковых характеристик, повышен¬
ного скольжения и т. д.;б) электрические модификации основ¬
ного исполнения: с повышенным пусковым
моментом; с повышенным скольжением;
десяти- и двенадцатиполюсные; многоско¬
ростные; с фазным ротором;в) специализированное исполнение по
конструкции: встраиваемые; малошумные;г) специализированное исполнение по
условиям окружающей среды: влагоморо¬
зостойкие; химически стойкие;д) по степени защиты: защищенное
(IP23); закрытое обдуваемое 1Р44 в соот-
ветствии с ГОСТ 14254-69.Таблица 1-28Технические данные асинхронных
двигателей серии 4АН с к. з. ротором
до 400 кВт исполнение IP23ТипVкВт, при п„, об/минМасса,
кг
{форма
Ml 01)3000150010007504AHI60S2218,5_1124АН160М3022—1324AH180S373018.5151554АН180М45372218.53804АН200М554530222504AH200L755537302954ЛН225М907545373304AH250SПО9055454504АН250М13211075555004AH280S16013290757154АН280М200160110908254AH3I5S—2001321108604АН315М2502501601329404AH355S31531520016012004АН355М4004002502001350Обозначение типа двигателя расшиф¬
ровывается следующим образом;4*4 — индекс серии; А — асинхронный;
Н — степень защиты IP23 (для степени за¬
щиты IP44 буква Н опускается); А — алю¬
миниевая станина и щиты; X—алюминие¬
вая станина и чугунные щиты (если ста¬
нина и щиты чугунные, никакого обозна¬
чения не дается); 90 — цифра после пер¬
вых буквенных обозначений — высота оси
вращения, мм; S, М, L — установочные
размеры по длине корпуса по МЭК; А, В —
длина сердечника (дается, если на одном
установочном размере предусмотрены две
мощности); 2 — число полюсов.Например, двигатель 4AH315S8 озна¬
чает: асинхронный двигатель четвертой се¬
рии, по степени защиты IP23, чугунный,
с высотой оси вращения 315 мм, устано¬
вочного размера S, восьмиполюсный.Вводное устройство выполняется в ви¬
де закрытой коробки вводов с доской за¬
жимов или со свободными концами ввод¬
ных проводов.Двигатели мощностью 0,12—0,37 кВт
выпускаются на напряжение 220/380 В,
мощностью 0у55—-110 кВт 220, 380 и 380/660 В.Основные технические данные двига¬
телей серии 4А приведены в табл. 1-28
и 1-29.Таблица 1-29Технические данные асинхронных
двигателей серии 4А с к. з. ротором
до 400 кВт исполнения IP44ТипPR, кВт, при я», об/минМасса.кг(форма3(ХХ)15001000750М101)4АА56А0,180,124.54АА56В0.250,18——.4,54АА63А0,370,250,18—64АА63В0,550,370,25—64А71А;4AX7IA0,750,550,37—15,54A71J3;4АХ71В1.10,750,550,2515,54А80А;4АХ80А1.51,10,750,3719,54А80В;4АХ80В2,21,51.10,5522,64A90LA;4AX90LA3.02.21,50,7525,54A90LB;4AX90LB———1,125,54A100S;4AX100S4,03.0—-—33,84AI00L;4AX100L5,54.02,21.539.74AI 12iMA7,55,53.02,2564A1I2MB——4.03,0564A132S7,55,54,077
52Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1 -29ТипР , кВт, при я*, об/минМасса,
кг
(форма
Ml 01)3000150010007504А132МИ117,55.5914A160S1515117,51324А160М18,518,515111554A180S2222——1704А180М303018,5151854А200М37372218,52554A200L454530222854А225М555537303804A250S757545374754А250М909055455154A280S11011075557854А280М13213290758354A3I5S160160110908754А315М20020013211011004A355S25025016013214204А355М31531520016016701-18. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЕ
ЭЛ ЕКТРОД ВИ ГАТЕЛ ИВзрывонепроницаемые. Единая серия
ВАО — асинхронные, обдуваемые, с корот¬
козамкнутым ротором, на напряжение
380/660 В. Двигатели поставляются на на¬
пряжение 380 или 660 В (по указанию за¬
казчика). В случае необходимости перехо¬
да с одного напряжения на другое (на¬
пример, с 380 на 660 В) переключение фаз
обмотки статора со звезды на треугольник
или наоборот выполняют за коробкой вы¬
водов, куда выведены шесть концов — на¬
чала и концы фаз.В обозначении двигателей первая циф¬
ра условно обозначает порядковый номер
наружного диаметра статора (габарит),
вторая цифра — номер длины пакета ста¬
тора; цифра после дефиса число полюсов.
Например, ВА034-2 обозначает: двигатель
взрывоиепроницаемый, асинхронный, обду¬
ваемый, третьего габарита, четвертой дли¬
ны, двухполюсный. Электродвигатели се¬
рии ВАО разработаны на базе электродви¬
гателей общепромышленной серии А02, по¬
этому у них полностью совпадают наруж¬
ные диаметры (габариты), длины пакетов
статора и установочные размеры. Все ко¬
роткозамкнутые двигатели ВАО допускают
прямой пуск от полного напряжения сети.Двигатели серии ВАО имеют основное
исполнение и ряд модификаций — спе-
циальные для сред 4-й категории, хи¬
мически стойкие, крановые, многоско¬
ростные и др.Основное исполнение — для работы в
помещениях и наружных установках, в ко¬
торых могут образоваться взрывоопасные
смеси категорий и групп до ЗТЗ (ЗГ). Шка¬ла мощностей и частоты вращения двига¬
телей ВАО основного исполнения приведе¬
ны в табл. 1-30.Таблица 1-30Технические данные электродвигателей
серии ВАО 380/660 В основного
исполненияТипР , кВт, при частоте
вращения, об/минМасса, кг300015001000750600ЕА00710,40,2720ВА00720,60,4———21ВАОИ0,80,60,4——25ВАО 121,10,80,6——26,5ВА0211,51.10,8——44ВА0222,21.51,1——49ВА03132,21,5——62ВА032432,2- -—69ВА0415,5432,2—96ВА0427,55,543—108ЕА051107,55,54—135ВА05213107,55,5—148ВА061 13107,5 165ВА06217171310—190ВА07122221713—285ВА07230302217325ВА0814040302217390ВА0825555403022435ВА0917575554030640ВА092100100755540745ЕАОЮ113213211090551060ВАО 102160160132110751170ВАО 1112002001601321101475ВАО 1122502502001601321645ВАО 1213203202502001602000ВАО 122 3202502002250Специальное исполнение — для работы
в средах с наличием взрывоопасных сме¬
сей 4 категории (водород, водяной газ,
ацетилен, сероводород и сероуглерод). Тех¬
нические данные см. табл. 1-31.Таблица 1-31Технические данные электродвигателей
для 4-й категории взрывоопасных смесейМощность, кВтЩ«ния. об/мин4T3 (4Г)4T4 (4Д)30000,4—130.4—1315000,27—100.27—1010000.4—7.50,4—5.57502,2—5,52,2—4Шкала
табл. 1-30.мощностейсоответствует
§ 1-18Взрывозащищенные электродвигатели53Химически стойкое исполнение — дляработы в помещениях и наружных уста¬
новках, в которых могут образоваться
взрывоопасные концентрации парогазовоз¬
душных смесей категорий и групп до
ЗТЗ (ЗГ) включительно и химические аг¬
рессивные среды.Шкала мощностей и частоты враще¬
ния такие же, как у двигателей основного
исполнения, а номинальная мощность сни¬
жена на одну ступень по сравнению с со¬
ответствующим типоразмером.Для привода подвесных и опорных
кранов — исполнения ВАКр с встроенным
дисковым электромагнитным тормозом,
с двумя вводами — для подключения ста¬
тора и для подключения системы управ¬
ления тормозом. Двигатели предназначены
для работы в среде взрывоопасных смесей
категорий и групп до ЗТЗ (ЗГ). Техниче¬
ские данные см. в табл. 1-32.Таблица 1-32Технические данные электродвигателей
ВАКрТипЧастотавращения,об/минМощность,кВтПВ, %ВАКр07115000.2715ВАКр07215000,415ВАКр 1115000,615ВАКр 1215000,815ЕАКр2110000,825ВАКр2210001,125ВАКр3110001,525ВАКр3210002,225ВАКр411000325ВАКр421000425ВАКр5110005,525ВАКр5210007,525ВАКр6110001025ВАКр6210001325ЕАКр7110001725ВАКр7210002225ВАКр9110003025ВАКр9210004025Установочные размеры двигателей
ВАКр такие же, как двигателей основного
исполнения тех же габаритов и длин.Для привода грузовых лифтов — ис¬
полнения ВАОКр для взрывоопасных сме¬
сей категорий и групп до ЗТЗ (ЗГ).Технические данные см. табл. 1-33.Установочные размеры двигателей
ВАОКр такие же, как двигателей основно¬
го исполнения тех же габаритов и длин.Для привода механизмов систем авто¬
матизации, механизмов толкателей, опро¬
кидывателей, в приводах скребковых и лен¬
точных транспортеров, конвейеров и др.
применяют многоскоростные двигатели вТаблица 1-33Технические данные электродвигателей
ВАОКрТипЧастотавращения,об/минМощность,кВтПВ,%ВАОКр3110001,340ВАОКр621000/3333,5/1,240/15ВАОКр811000/2505/1,2540/15ВАОКр821000/2507/1,7540/15ВАОКр911000/25014/3,540/15ВАОКр921000/25020/540/15Таблица 1-34Технические данные многоскоростных
электродвигателей ВАОТипЧастота вращения,
об/м ииМощность,кВтВА0212800/14301,1/0,8ВА0222800/14351,5/1,1ВА0611460/4854/1,5ВА0621455/4855,5/2,2ВА0721455/96515/22ВА0711455/73016/9ВА0721455/73021/11ВА0711430/4657,5/2,5ВА0721430/46010/3,5ВА0811470/74030/17ВА0821475/74040/22ВА0911475/74048/30ВА0921475/73560/40ВА0721440/960/71513/8/8ВА0911470/980/73526/18/18В А 0921465/980/73035/25/25ВА0911465/975/735/48525/16/13/9ВА0921470/970/735/48523/20/18/13исполнении до ЗТЗ(ЗГ). Технические дан¬
ные см. табл. 1-34.Установочные размеры многоскорост¬
ных двигателей ВАО одинаковы с разме¬
рами основного исполнения тех же габа¬
ритов и длин. Для ввода питающих прово¬
дов применены вводные коробки с двумя,
тремя и четырьмя вводами; для присоеди¬
нения цепей управления и защиты в короб¬
ках предусмотрены три дополнительных
зажима.Для привода трубопроводной армату¬
ры (задвижек, вентилей и т. п.) —двига¬
тели ВАОА в исполнении до ЗТЗ (ЗГ). Тех¬
нические данные см. в табл. 1-35.Вводные коробки всех модификаций
двигателей ВАО допускают ввод гибкого
и бронированного кабеля с сухой задел-
/
54Силовое электрооборудованиеРазд. ТТаблица 1-35Технические данные двигателей ВАОАТипЧастота
вращения,
об/минМощность,кВтПВ, %ВАОА07130000,610ВАОА07230000,810ВАОА 1130001,110ВАОА 1230003,510ВАОА2130002,210ВАОА223000315В АОЛ 313000415ВАОА3230005,515ВАОА4130007,515ВАОЛ4230001015ВАОА5130001315ВАОЛ5230001715ВАОА07115000,410ВАОА07215000,610ВАОА 1115000,810ВАОА 1215001 л15ВАОА2115001.515ВЛОА2215002,215ВЛОА311500315ВАОА321500415ВАОА4115005,515ВАОА4215007,515ВЛОЛ5115001015ВАОА5215001315ВАОА6115001715кой. а также изолированных проводов в
стальной трубе и имеют следующие типы:СечениеДиаметрТипГабаритпровод¬
ника по
меди, мм2присоеди¬
няемой
трубы, ммЮ • . .0, 1, 2, 3420К2 . . .4, 51040КЗ - . .6, 7, 85050К4 . . .912080Все коробки могут поворачиваться на
360° через каждые 90°.Серия ВАО — асинхронные, обдувае¬
мые, с короткозамкнутым ротором на на¬
пряжение 6 000 В, для работы в помеще¬
ниях, в которых возможно образование
взрывоопасных концентраций смесей до
ЗТЗ (ЗГ).Шкала мощностей и частоты враще¬
ния приведены в табл. 1-36.Вводная коробка ВК-6000 расположе¬
на сбоку станины и может быть поверну¬
та на угол, кратный 90°. Разделка кабеля
в коробке может быть сухой и с заливкой
кабельной массой.Эксплуатация двигателей ВАО на
6 000 В при отрицательной температуре
окружающей среды возможна при условии,Таблица 1-36Технические данные электродвигателей
серии ВАО на напряжение 6000ВТипМощность, кВт, при частоте
вращения, об/мин300015001000750600500ВА0121200200ВАО 122250250200———ВА0131320320250200—ВАО 132400400320250200—ВА0141—500400320250200ВАО 142630500400320250В АО 150 800630500400320BA015I *1000800630500400что внутри оболочки двигателя температу¬
ра перед пуском будет не ниже 5 °С. Для
поддержания указанной температуры внут¬
ри электродвигателя расположены четыре
электронагревателя ТЭН на напряжение
380 В. Подвод питания к электронагрева¬
телям выполняется через установленную
специально для этой цели вводную короб¬
ку К1.Электродвигатели серии В АСВ 14-34-24—
асинхронные, трехфазные, с короткозамк¬
нутым ротором, взрывозащищенные, мощ¬
ностью 100 кВт, на напряжение 380 В,
250 об/мин, для работы в средах с наличи¬
ем взрывоопасных смесей категории и групп
до ЗТЗ (ЗГ) включительно. Электродвигате¬
ли вертикальные, с водяным охлаждением,
предназначены для безредукторного приво¬
да вентилятора аппаратов воздушного ох¬
лаждения, с непосредственной посадкой
вентилятора на вал электродвигателя.Электродвигатели серии В — взрывоне¬
проницаемые, асинхронные, трехфазные,
с короткозамкнутым ротором, для смесей
категорий и групп до ЗТ4(ЗД). Электро¬
двигатели серии В разработаны взамен се¬
рии ВАО мощностью 0,25—110 кВт, на на¬
пряжение 220/380 и 380/660 В, с частотой
вращения 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин.
Электродвигатели серии В в наружных ус¬
тановках ■ должны быть защищены от пря¬
мого попадания воды.По отдельным заказам электродвига¬
тели серии В, начиная с мощности 22 кВт,
могут быть изготовлены с встроенной теп¬
ловой защитой.Продуваемые под избыточным давле¬
нием. Двигатели, продуваемые под избы¬
точным давлением, могут применяться в
помещениях, где имеет место образование
взрывоопасных смесей категорий и групп
до 4Т4(4Д). Воздух для охлаждения дви¬
гателей должен подаваться от вентиляци¬
онной системы, независимой от общей вен¬
тиляции машинного зала. Перед пуском
двигатель продувается чистым воздухом.
§ 1-18Взрывозащищенные электродвигатели55' Рис. 1-13. Электродвигатель АТ Д.а —с замкнутым циклом вентиляции; б —с разомкнутым циклом вентиляции.Серия АТД — асинхронные, с коротко¬
замкнутым ротором, 3000 об/мин, 6000 В.
Предназначены для привода быстроходных
механизмов насосов, компрессоров, нагне¬
тателей. Мощность 500, 630, 800, 1000, 1250,
1600, 2000 и 2500 кВт.Двигатели изготовляются с замкнутым
циклом вентиляции (тип АЗП) (рис. 1-13, а)
и разомкнутым циклом вентиляции (тип
АРП) (рис. 1-13,6). У двигателей АЗП
циркулирующий в машине воздух охлаж¬
дается двумя водяными охладителями,
установленными в верхней части корпуса.
У двигателей АРП воздух подводится сни¬
зу через воздуховоды, расположенные в
проемах фундамента, или сверху, через воз¬
духоводы, расположенные над двигателя¬
ми. Отвод отработавшего воздуха — снизу
или сбоку двигателя.Серия СТД — синхронные, 3000 об/мин,
6000 и 10 000 В. Предназначены для при¬
вода быстроходных механизмов — насосов,
турбокомпрессоров, воздуходувок. Взрыно-
защищенные электродвигатели СТД беспод-
вальные, с замкнутым циклом вентиляции,
с встроенными в корпус воздухоохладите¬
лями. Мощность 630, 800, 1000, 1250, 1600,
2000, 2500,3200, 4000,5000, 6300, 8000, 10 000
и J2 500 кВт. Двигатели мощностью до
8000 кВт допускают прямой пуск от пол¬
ного напряжения сети. Возбуждение — отстатических тиристорных устройств (ТВУ)
или о г бесще точных тиристорных устройств
(ВС). Двигатели могут поставляться с от¬
дельно стоящими возбудительными агрега¬
тами (двигатель-генератор).Серия СТМП и СТМС — синхронные,
3000 об/мин, 6000 В. Предназначены для
привода газодувок, компрессоров, насосов,
нагнетателей и других быстроходных меха¬
низмов. Мощность двигателей СТМП 1500,
2000, 3500 и 4000 кВт; двигателей СТМС —
6000 и 9000 кВт. Пуск — от пониженного
напряжения через реактор (в некоторых
случаях по согласованию с заводом допу¬
скается прямой пуск). Возбуждение — от
отдельного возбудительного агрегата (дви¬
гатель-генератор). Двигатели изготовляют¬
ся с замкнутым циклом вентиляции от вен¬
тиляторов, установленных на валу ротора.
Охлаждение нагретого воздуха — трубча¬
тыми водяными охладителями. Охладители
для двигателей мощностью 1500 и 2000 кВт
устанавливаются в фундаментной яме; для
двигателей мощностью 3500 и 4000 кВт ~
сверху на корпусе статора.Серия СДКП — синхронные, 6000 В,
пуск от полного напряжения сети. Контакт¬
ные кольца в закрытом продуваемом ко¬
жухе. Возбуждение — от отдельного воз¬
будительного агрегата (двигатель-генера¬
тор). Предназначены для привода поршне-
56Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-36аМощности электродвигателей СДКПЧастотаврашения, об/мин600500 :375 1300 1275320320_400400——500500500——630630630——800800800—100010001000——125012501250—.——.160016001600——2000200020002000 2500250025002500—3200320032003200—4000400040004000 500050005000— 630063006300вых компрессоров с противоположным дви¬
жением поршней. Двигатели могут рабо¬
тать с замкнутым и с разомкнутым циклом
вентиляции. На корпусе и в щитах двига¬
теля предусмотрены отверстия для уста¬
новки манометрического сигнализатора дав¬
ления СПДМ. У двигателей с замкнутым
циклом вентиляции на корпусе статора
предусмотрен люк для продувки чистым
воздухом перед пуском.Мощности электродвигателей СДКП
при различной частоте вращения приведе¬
ны в табл. 1-36а.Серия ДСКЗ-260 и ДСКЗО-260 — син¬
хронные, 6000 В (ДСКЗ-260 с разомкнутым
циклом вентиляции, ДСКЗО-260 с замкну¬
тым циклом вентиляции). Двигатели пред¬
назначены для привода поршневых ком¬
прессоров; ДСКЗ-260 изготовляются на
187 об/мии мощностью 800 кВт и и а
167 об/мин мощностью 300, 420, 725 и
840 кВт; ДСКЗО-260 изготовляются на
187 об/мии мощностью 630 кВт и на
167 об/мин мощностью 420 кВт. Пуск —- от
полного напряжения сети. Возбуждение —
от отдельного возбудительного агрегата
(двигатель-генератор). Контактные коль¬
ца— в закрытом продуваемом кожухе. Воз¬
дух для охлаждения двигателей ДСКЗ-260
подается от автономной вентиляционной
системы. Отработавший воздух выходит
через нижний раструб станины в фунда¬
ментную яму. У двигателей ДСКЗО-260
воздух для охлаждения подается через во¬
дяные охладители, установленные в фун¬
даментной яме.1-19. ДВИГАТЕЛИ
ПОСТОЯННОГО ТОКАДвигатели постоянного тока единой
серии Г1 общепромышленного назначения
изготовляются мощностью 0,2 кВт — 600 кВт
напряжением 110, 220 и 440 В. Имеют за¬
щищенное и закрытое исполнение с само-
вентиляцией и независимой вентиляцией
(табл. 1-37).Обозначение двигателей расшифровы¬
вается следующим образом: П —машина
постоянного тока единой серии; первое
число однозначное до 9 и двухзначное 10—
17—порядковый номер габарита; послед-Таблица 1-37Технические данные двигателей постоянного тока единой серии П, исполнение IP44Типи , В
н1Рн*при п0кВт,об/мннМасса при
форме
М101, кгТипив> вРн,при ПокВт,об/мииМасса при
форме
М101, кг30 00\ 15001000! 750300015001000750П11220 и 1100.70,30,1318,5П81220 и 11014330П12220 и 1101,00,450,2—23,5П82220 и 110———19385П21220 и 1101.50,70,30,238П82440,——25—435П22220 и 1102,21,00,450,344220 и 110П31220 и 1103.21.50,70.4554,5П91440 и 220——3225605П32220 и ПО4,52,21,00.767.5П92440 и 220——4232705П41220 и ПО6.03,21,51.079ПЮ1440 и 220——5542865П42ПО8——84П102440 и 220———55985П42220 и 110—4.52,21,584П82440 и 220—42——435П51220 и 110 6,03,22.2119П91440 и 220—55——605П52220 и НО—8.04.53,2130П92440 и 220—75——705П61220 и НО—П64.5137П101440 и 220—100——865П62220 и 110 1486193П102440 и 220—125——985П71220 и НО—19И7290П111440 и 220—160100751180П72220 и 110—251410330П112440 и 220—200125851370П81440.—3219—330П112440—180---—1370220 и 110
§ 1-20Рубильники и переключатели57няя цифра — порядковый номер длины сер¬
дечника.Двигатели I — 11-го габаритов напря¬
жением 110 и 220 В —с самовозбуждени¬
ем, двигатели 440 В могут быть выполне¬
ны с независимым возбуждением 220 В;
двигатели 12—17-го габаритов напряжени¬
ем 220 и 440 В — компенсированные с не¬
зависимым возбуждением 110 и 220 В (со
стабилизирующей последовательной обмот¬
кой), но могут быть изготовлены с само¬
возбуждением.Двигатели 1 —11-го габаритов —с ши¬
роким регулированием частоты вращения
вверх при номинальной мощности (от 1 : 2
до 1:4) путем ослабления магнитного по¬
ля главных полюсов, а с независимой вен¬
тиляцией и вниз — при номинальном мо¬
менте вращения; компенсированные двига¬
тели 13—17-го габаритов допускают широ¬
кое регулирование частоты вращения вверх
и вниз от номинальной. Соединение двига¬
телей 1 — 11-го габаритов с приводом мо¬
жет производиться эластичной муфтой иклиновидным ремнем. Осевые усилия не
должны передаваться на подшипники. Со¬
единение двигателей 13—17-го габаритов
с приводом только непосредственное,
муфтой.Горизонтальные двигатели по заказу
могут выполняться с двумя свободными
концами вала. Свободный конец вала со
стороны коллектора может передавать но¬
минальный вращающий момент только при
соединении с приводом эластичной муфтой.Вводная коробка двигателей 1—8-го га¬
баритов расположена на станине справа,
если смотреть со стороны коллектора. По
требованию вводная коробка может быть
расположена слева. Вводная коробка дви¬
гателей 9—17-го габаритов расположена в
торце щита со стороны коллектора.Нормальное направление вращения
двигателя — против часовой стрелки, если
смотреть со стороны привода, по заказу
могут быть изготовлены с вращением по
часовой стрелке. Все двигатели пригодны
для реверсивной работы.Е. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ
ДЛЯ УСТАНОВОК ДО 1000 В1-20, РУБИЛЬНИКИ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИТаблица 1-38Характеристики рубильников и переключателейРазмеры, ммРазмеры, ммВысотаК?ВысотаТипV АЧислополю¬совпПрисоеди¬нениеd> Кф ДНXЯ яТипV АЧислополю¬совПрисоеди¬нение<и <иа *и О
к **ГС X« 5о йУ оа. чккQ.аперед¬неезаднееS *Н уа о
о2 >*
Си etHiSаперед¬неезаднееРубильники-разъединители
с центральной рукояткойПереключатели-разъединители
с центральной рукояткойРП100148125129_ПИ100148122Р1225048125132—П1225048132 Р1440055143152_П1440055—152—Р1660073183198—П1660073—198Р21100210113013565П211002101 13565Р2225011613014080П2225011614080Р2440033418219490П24400134—19490Р26600162190211110П26600162—211110Р31100316615015565П311003166 15565Р3225019615016280П32250196—16280Р3440022420021490П3440022421490Р36600272208231110П36600272—231110Примечан и я: I. Рубильники (Р) и переключатели (П) предназначены для отключения
электрических цепей без нагрузки. Поставляются без изоляционных панелей, но по желанию заказ¬
чика могут поставляться на панелях. Рубильники и переключатели с центральной и боковой руко¬
яткой по заказу могут поставляться с контактом вспомогательной цепи.2. Рубильники с боковой рукояткой (РБ), с боковым рычажным приводом (РПБ), с централь¬
ным рычажным приводом (РПЦ). а также соответствующие переключатели ПБ, ППБ, ППЦ пред¬
назначены для коммутации электрических цепей под нагрузкой в пределах 50—100% номинального
тока в зависимости от рода и величины напряжения. Поставляются с дугогасительными камерами
без изоляционных панелей, но по желанию заказчика могут поставляться без камер и на панелях.3. Высота указана до верха рукоятки от его нижнего контакта для рубильников и от его сред¬
него контакта для переключателей.
58Силовое электрооборудованиеРазд. I1-21. ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
ТРУБЧАТЫЕПредохранители плавкие {ГОСТ 304i-45
и 17242-71) предназначены для защиты
электрических сетей от токов перегрузки
и к. з. Предохранителя всех типов, кроме
ПР-2 (табл. 1-39) заполнены кварцевым
песком и допускают установку в верти¬
кальном н п горизонтальном (±5°) поло¬
жениях, имеют разборные плавкие вставки
кроме НПН, а предохранители ПР-2 допу¬
скают установку только в вертикальном
(±5°) положении.В зависимости от условий заказа пре¬
дохранители ПН-2, ПГ117 и ПШ8 постав¬
ляются: без указателя срабатывания и кон¬
такта вспомогательной цепи; с указателем
срабатывания; с указателем и замыкаю¬
щим контактом; с указателем и размыкаю¬
щим контактом.Во всех случаях рекомендуется приме¬
нять предохранители с наполнителем; пре¬
дохранителя без наполнителя допускается
применять, как правило, только в неболь¬ших, преимущественно передвижных уста¬
новках, где организация качественной пе¬
резарядки плавких вставок предохраннте-Рис. Ы4. Габариты предохранителей.лей с наполнителем из-за местных условий
крайне затруднена, и при расширении или
реконструкции действующей установки с та-
кими предохранителями.Таблица 1-39Технические данные предохранителейНоминальный ток, АПредельный
отключаемый
тон***, кА, приИсполнение
по рнс. 1-14ТипНоминальное
напряжение, В.напряжении
переменного
тока, ВРазмеры****ммпредо¬храни¬теляплавкой вставки220380500660АВСНПН-60-500606, 10, 15, 20, 25,
30, 40, 6010——1173232ПН2-100~ 380* — 22010030, 40, 50, 60, 80,
100—10050—1234172,5ПН2-25025080, 100. 120, 150,
200, 250—10050—1415592ПН2-400400200, 250, 300, 400—■4025—1676699,5ПН2-600G00300. 400, 500,
600 .—2525~~21080124,5ПП 17-39— 380* —4401000500, 630, 800,
1000—11064—34680127ПП 18-33- 660 — 44016050, 63, 80, 100,
125, 160__——2004163ПП18-34250125, 160, 200, 250————24051.589ПП 18-37400250, 320, 400—___—25067,5100,5ПП18-39630400, 500, 630———29081,5106ПП 18-411000G30, 800, 1000——-—372,581,5129
§ 1-22Автоматические выключатели59Продолжение табл. 1-39Номинальный ток, АПредельный
отключаемый
ток***. кЛ, пьиИсполнение
по рис. 1-14ТипНоминальное
напряжение, Внапряжении
переменного
токз, ВРазмеры****ммпредо¬храни¬теляплавкой вставки220380500660АВСПР-2156, 10, 151.20,87912225817124,5336015, 20, 25, 35, 45
605,51.83.512124.5334,517330.543Исполнение
1 -220**
—440
Исполнение
2-500
—44010020035060, 80, 100100, 125, 160,200200, 225, 260,
300, 350ПП11611611613101011—1972472312962713464358745677.5101600350, 430, 500,
60015132320—367442861231000600, 700, 850,
100015152020—490580101153* Допускается применение в сетях 500 В.** Допускается применение в сетях 380 В.*** Действующие значения периодической составляющей тока к. з,, который был бы в цепи при
отсутствии токоограничивающего влияния предохранителен: для ПР-2 данные 380 В в числителе и
220 В относятся к исполнению 1, а данные 380 В в знаменателе и 500 В — к исполнению 2.**** В числителе приведены размерь предохранителей исполнения 1, в знаменателе — испол¬
нения 2.1-22. АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ АВМВыключатели серии АВМ двух- и трех¬
полюсные предназначены для работы в
электрических силовых установках посто¬
янного тока до 440 В и переменного до
500 В, 50 и 60 Гц. Выключатели служат
для автоматического размыкания силовых
электрических цепей при редко возникаю¬
щих к. з., недопустимых перегрузках, а так¬
же для нечастой коммутации тех же цепей
при нормальных условиях работы, а вы¬
ключатели на номинальный ток до 1000 А
должны допускать включение асинхронных
электродвигателей с к. з. ротором при сле¬
дующих условиях:а) пусковой ток двигателя за время2 с не должен превышать 50% тока фак¬
тической уставки в предела* шкалы то¬
ков к. з.;б) номинальный ток двигателя не дол¬жен превышать 75% номинального тока
расцепителя.Выключатели изготовляются по клима¬
тическому исполнению категория 3* (ГОСТ
15543-70 и 15150-69) для работы на высо¬
те до 1000 м над уровнем моря; выпуска¬
ются с регулируемыми электромагнитными
расцепителями максимального тока трех
типов:тип 1 — мгновенного действия (без ча¬
совых механизмов); отключают выключа¬
тель без выдержки времени, как только ток
цепи превысит ток уставки расцепителя;тип 2 — с часовыми механизмами; от¬
ключают выключатель с обратно зависимой
от тока выдержкой времени прн перегруз¬
ках и мгновенно — при к.з.;тип 3 — с часовыми механизмами и се-* По требованию заказчика, а при от¬
сутствии такого требования в заказе вы¬
ключатели изготовляются для работы при
температуре окружающего воздуха от —25
до 40 йС.
Технические данные автоматических выключателей серии ЛЕМ60 Силовое электрооборудование Разд. IСО
Л ^S Е-i иэ &в> *s SЯ Cfс он U
f-g* я§ -X кСОся лР] « wи Йю 50 о о
£ CQ S1 С^> ^ СО
л-, *3* S' СЗ 3? счCQ * CQ *
< <ООоосчсчКS3ю1ЛСЧсч*-чя я
ч ч
к кXXеосм соо-оО *3*оаXX■5»* Tfcq ся
<<XXсосч соCQUUгг •ч*
CQ0Q
«£ £X XсоСЧ СОS 25
* еа3 2
й га
О я*оСЧ П
m 10 йРО о$« sч-> О И со
Т* S nr "5 £о g^ 1^ IЮ *CQ s
< <a s 5с э- ая с- Оо ^ О4 О ос^С ОЮ ОО X8 § s з= « к чо» Л С25 Н
G) О) <-»о е н о«<«« о 5
0-0 ^к2о
с? О
Ы"К^ 2v „ лО Ч s 3о <им нй еN исч Sк к — н4) О
О И S О
юсОсо•„счсосч_„оо<£>О*ОЮCQXоо5РЭш<<s s tggSЕГ ёо|s§к< я4 0 0
40 О
ООО X§ss*о А~ 9Sо» jaЕЗ fc£ Нcl; ^О н е Об< «
COO J
С-о 1=1«284> » Я
о ч ® я
о ч>._ л
СЧ f-Й ч
к сч и
1= С — но; CJ
О Д S ОюUоСОС
§ 1-22Автоматические выключатели61. ю
к< = Г"
4 ° О с:чае *^оо о;
gost— * о с— >н X V
^ D л а
*44“(U V яо t- ь о.аа<сЭТ СО
(N П N° ~ °
ООО
(м ю счШS X U
ю ю юЙ! ^ й!
Ю CQ 03
< < <соcr> cis iСОU<CQ<смs;СО<СОСО<2 гг гисз<соОоCVОСО<а 1
£ Iс о ь •* 2
" 5. а> “ —" ~ я Я _ 12 о « =* :
2^5 55С-' <a 1i s * -s <3 I 2 о = <
j u н c; ■
на а> о 5 s ;=t = 5 " с" " " HO!«о о н° 65 Йb> «« <У* ~ s Efo£*l^s °* Cn - и*; *3
v> S' Оv 2 S* Щ и2 3 °* ifl иS“«2 с§ 5_ ж о ■-,5 ° 1 £5 =1Л <я о _, '= а: Э= £; к 2г * “• О ^ — О= t- O'* В Sn S
r> qj С ® >4 S■ ;о§о2i“^?21
Г О О £нз^рЗ1
<У 3 5 5 I>л ~ д * ■*со 2- о. -а SJ
у ^ с
■ ^ «сл - 2? о л
OCJfflOO^jOf“ <J
вЗПО!^
^ о, ,jн Я
№ О&£"§!?;
с Ч *- 2 S<0 m « 5 Я
Зазё§
^~3£Sон
5 о _ - к*^к* Л ^Ti*CJ^ 2 а)- <и й 5 «и Ш Jj “ н
=з я Н. —
ао ; я оJ н н п«г 2 У
5 = о 5
•2,- Й <я 5Ч ; ш в j
2 S 44
Sjs..«аш сч
к '*"'1=3 к ’
в gpQ<о S5 £8ОК S6^S ^ =
S3»Д аз ^SC ■ Ш «*" rf? У ^1— о S^ <U , “г- '—* —Ч Г ,. С 0J I I 4о^яол ■l-o'>oi:+lm
fc ° ^ j о2= о и*® -°hXOSir - ж•° 2 ООас 5 I Я О ►?п = чо v*s; 1 0.-41
« ouji^sncitS CD « с. Ef 5- о W — g Яя .i^i-goSsiSi-.g«05 | § C ^ О g §< i<= gП 5 0>.5«й
«S«s3sg2®s‘;g£*s§^§i«gSg-sasb^QSuejs^a^^o oe
; м “j С С Um n О dj i H я
a^SRgcf-Sj-S I g*5
cc-ug§ -oc2rf2 = §5
^SflSos^ 5ЛиО«5
= -»'^й5ояй{?г1ч?2 *^§§bSS£§E|<?S5o
^sum^^s н“-та«0-
 -мл»—• JyJ “ О^0.00 ■0*"-(Т)^;4>рОД
< с * ^ ! р. я 5^^-
я Д S S “-р с? о. 3-
га с 9ЯТ 'и л и>- _ _ш о? о к ,Jy а .м S И^кШ— *! Ed й• Е к сп! S с
I о я*!«Sh2яЗй'®2*Я; « И ? «с а т. 4 О (-г; н о; ^ и
Г1кнЧЧо о S S и 2и 2 ■* у■ с а» 3 2з-З*Sl:oi0 & t*i
“ ,5яй^1
5и1*си=”
я ,.,Л8*5„«О о н £я
2 .. ~ _ о ^5 * К « gX ф £ 35 I - о£з*-я<о£е°д. CL ^ щ О д.1 &г= g ge*|\§ * I o'! ®*ё g° Й* I 1 TlСО V cf я я ^с( о а . * ^ я• 3 Л з ■*• Л« &2 «* 0♦ • CJ ® т м иjS“i-sSsг ГЛ ^ О <Я -* I • Э'о з" 2
„ 1 И .. * о ^ я
« a >i >в в- о _ о \о _, о.<оs 1(2 ? ( о
S 3 «в g I Ч
s з х Е 2 =<*_ * « с ^ а..еОfl?tyо >*• a> л= ~ Д) 5
яз I НvI о
Я о Я'®
ч t- 45£ 2 с *
£ S л ч:^5 а*si £ S
с- сТ к £ 5То <-> о о лЙ Я U Оя а &ог£
с а я go
F- — 5 ^ ^2 § о. 5 т&«Scs«1*Р= 034s
= « * *ii I Га 5 4в Я «is|iss =|g§g3* — s О r; R j д- c « -я В*5»вa> о a 3* ^S' S Су- “О <9 ®>D >1 д SJ?8£;
>.!^ Эм M
!*(■?:~ 5 « £<“
°5§aчн фx a'5 и не*£
■SEsx *h~ v О) С . X .
•* t=: p? о см о <n3 " xЯ) w
Я S' я. Я ^ *я f>Я «°iKytt<0 о 5 к
S ^ 5$ге Я&* £5«й '2 я о к* ь я ^— CJ Q О2 >5 £ ьУ - с
о v
: о з
; о v£ ^§s3g-isO|c*'g«ee?2 Д-я&я й к >, < ?«; sos; 5 «5 / но ssSя О x н н - о g 0 = 2
Ю s Л5 я -5 S лсо у& в гг - < ^ о Jf гг:я «Ssi5^huaВ;иЗл^И"^^<иU й> й JJ Я ^ Р» ^ лН Ж 01 (D4 - »bj« S2« и^,ОкОО^^д 2с?
Cu&t;Hr:!ci<e ^-Se%^"■isSS я«?
o.a.iuS,,2«::«S
С х ° - 5 И Э-! §я^ = ядл1"й1е“-,и5d . A NO Л х .5 .Л
вЮ Д о b ю S аГ ^ Лсо о о * 5 5н «S «О S В О *» 4>W я>» «use р, п s
62Силовое электрооборудованиеРазд ТТаблица 1-41Предельный ток. отключаемый выключателями серии АВМПеременный ток. кАПостоянный ток, кАТок контура при металлическом
коротком замыканииТипИсполнениевыключателяЭлектродинамиче¬
ская устойчивость
при сквозном замы¬
кании (амплитудное
значение ударного
тока)Отключаемый ток
(действующее
значение симмет¬
ричной составля¬
ющей cos Ф **0,3-е-
0.4)Максимальный
отключаемый ток
при постоянной
времени 0,01 сНапряжение, В, до400500230440АВМ4 и АВМ 1.0Стационарный \
Выдвижной J4217104030АВМ 15Стационарный6525204530Выдвижной6025204530АВМ20Стационарный7525204530Выдвижной6025204530Примечания: ].У селективных автоматических выключателей с катушками максимальных
расцепителей на номинальный ток до 250 А коммутационная способность ограничивается их терми¬
ческой устойчивостью; у расцепителей 120 А—27-10° А!-с; 150 А — 50 • 10s А2 • с; 200—250 А — 120Х
Х10* AJ-c. Термическая устойчивость остальных расцепителей находится в пределах их коммутаци¬
онной способности.2. Дуга появляется не ранее третьего полупериода после возникновении тока к. з.Таблица 1-42Токи, отключаемые блок-контактами выключателей серии АВМ
при индуктивной нагрузке (катушки электромагнитных аппаратов)Переменный ток, АПостоянный ток, АДо 230 В500 В110 В220 В | 440 В151031.5 0.5Примечание. У выключателей с электромеханическим приводом'—три эамыкакнцих (з) и
три размыкающих (р.) блок-контакта, а с ручным или рычажным — два замыкающих и два размы¬
кающих. Контакты допускают перестановку с з на р и наоборот. Их длительно допустимый ток
6,3 А.Таблица 1-43Кратковременный ток и полное время включения электромеханического
привода выключателя серии АВМТипПри неременном токе
230 ВПри постоянном токе
220 ВАсАсАВМ4, АВМ 10, АВМ 15, АВМ20350,35250,55Для защиты цепи электродвигательного привода завод применяет плавкую вставку 6 А.лективной приставкой; отключают выклю¬
чатель при перегрузках как расцепители
типа 2. а при к. з. — с независимой от ве¬
личины тока выдержкой времени.Механизмы регулировки уставок тока
трогания защиты от перегрузок и защиты
от токов к. з., как и регулировки уставки
временУ! действия защиты от перегрузок,
легко доступны для наладки. Селективныеприставки заказываются заводу с уставкой0,25; 0,4 или 0,6 с. Они имеют на шкале
отметки 0,25 и 0,4 или 0,4 и 0,6. Измене¬
ние в этих пределах заводской уставки в
эксплуатации возможно, по требует раз¬
борки некоторых деталей приставки.При необходимости можно заказывать
выключатели АВМ в исполнении без рас¬
цепителей максимального тока,
§ 1-22Автоматические выключатели63Таблица 1-44Пусковая мощность катушек дополнительных расцепнтелей и реле в цепи
управления электромеханическим приводом выключателей серии АВМПусковая мощность при токеПусковая мощностьпри токеНаименованиепеременном,В-Апостоянном,ВтНаименованиепеременном.В-Апостоянном,ВтНезависимый рас-900320Реле блокировки360450целитель
Минимальный рас-
цепитель50*9*Реле управления200145* Мощность при длительном режиме.Таблица 1-45Износостойкость выключателей серии АВМ1Род приводаРукоятка или рычажныйЭлектромеханическийОперацииЧисло включений и отключений для выключателятипаАВМ4
и АВМ10АВМ 15АВМ20АВМ1
и ABM1UАВМ15АВМ'20Общее число включений10 00070005000600045003000В том числе под нагрузкой10005005001000500500Отключение вручную480030002000———Отключение независимым рас¬
щепителем300023001800460034002200Отключение максимальными
расцепителями при наименьшей
уставке тока на шкале пере¬
грузки и наибольшей уставке
выдержки времени срабатыва¬
ния2000150010001200900600Отключение максимальными
расцепителями при наименьшей
уставке на шкале тока к. з.200200200200200200Периодичность ревизий меж¬
ду операциями В—О (включе¬
ние — отключение)1000700500600450300В том числе под нагрузкой2501001002501001001 При условии смазки и подрегулировки, а при необходимости и смены нормально изнашивае¬
мых частей после каждой тысячи включений и отключений.2. автоматические выключатели ного тока до 440 В и переменного тока доСЕРИИ «ЭЛЕКТРОН» 660 В, 50 и 60 Гц.2. Двухполюсные выключатели имеют
I. Выключатели предназначены для ра- такой же габарит, как трехполюсные того
боты в электрических установках постоян- же типа.
64Силовое электрооборудованиеРаза. IТаблица 1-46Технические данные стационарных выключателей серии «Электрон»
(по МРТУ 16-522.022-68)Тип и номиналь¬
ный ток выклю¬
чателяПолупроводниковый расцепитель (реле максимально токовой защиты МТЗ)Номиналь¬
ный токАЗона перегрузокЗона токов к. з.Пределы регулирования и номинальные уставкитока трогания
защитывремени действиятока трогагшязащиты.с, призащитыу выклю*токе« равномчателейвречекидействия/6/постоян¬перемен*защиты, сннного токпного гока1. Исполнение замедленного действия (селективное)Э063, 630 А250400630Э103, 1000 А6301000Э163, 1600 Аюоо1600Э253, 2500 А16002500Э403, 4000 А250040002.Э06М, 630 А250400630Э10М, 1000 А1 630
1000Э16М, 1600 А10001600Э25М, 2500 А16002500Э40М, 4000 А25004000(0,8; 1; 1,2;
1,5) U100; 150;
2004; Ю;
20(4; 8) /н(4; 8;
12) /„волнение мгновенного действия(1; Ь5; 2) 1Е0; 0,25;
0,45; 0,7Других уставок тока нет. Отключение
осуществляется без выдержки времениЭ06Б. 630 А
Э10Б, 1000 А
Э16Б, 1600 А
Э25Б, 2500 А3. Исполнение неавтоматическое
(без расцепителей максимального тока)
§ 1*22Автоматические выключатели65Таблица 1-47Предельная коммутационная способность выключателей с Электрон»ТипПри переменном токе50 Гц и напряжении38D В660 ВАмплиту¬
да удар¬
ного тока,
кАДействую¬
щее значение
симметрич¬
ной составля¬
ющей, кААмплиту¬
да удар¬
ного тока.
кАДействую¬
щее значение
симметрич¬
ной состав¬
ляющей, кАПри постоянном токе,
постоянной времени
цепи не более 0,01 и
напряжении440 В320 Внаиболь¬
шее значение
тока, кАТермическая
устойчн-
вость, не ме¬
нее. 10“ As*cСтационарное и выдвижное исполненияЭ06502535152535437ЭЮ8440703040501 120Э168440703045551850Э2510045703545554 5003401606510450556511520Примечания: 1. Указанные в таблице данные действительны для двух циклов О—180—ВО
(интервал внутри цикла 180 с) и не зависят от того, к каким зажимам выключателя ненодвижных
или подвижных контактов присоединёны внешние проводники от источника питания.2. При включении выключателей ЭЮ, 916, Э25 и Э40 замедленного действия на ток к. з.. равный
или больший выбранной уставки (табл. 1-46, столбцы 6 и 7), они отключаются без выдержки
времени. ч3. Ток одноразового отключения (после которого дальнейшая работа выключателя не гаранти¬
руется) выявляется и будет указан в информациях завода.3. В столбцах 3—8 табл. 1-46 указаны
значения номинальных уставок тока и вре¬
мени, маркируемых на шкалах у регули¬
ровочных рукояток. Регулировка этих уста¬
вок может производиться плавно в преде¬
лах между минимальной и максимальной
уставками.Во всех случаях имеются в виду дей¬
ствующие значения тока.4. Выключатели Э06 поставляются с
ручным или с ручным и электромагнитным
приводом включения, а выключатели ЭЮ,
Э16, Э25 и Э40 только с дистанционным
электродвигательным приводом, осущест¬
вляющим взвод включающей пружины, и
со съемной рукояткой для ручного управ¬
ления при наладке и регулировке. Электро¬
магнитный привод поставляется для на¬
пряжений постоянного тока 110 или 220 В
и однофазного переменного тока 220 или
380 В, а электро двигательный привод — 110
или 220 В постоянного тока и 127 или
220 В однофазного переменного тока. При¬
воды действуют надежно при напряжении
на их зажимах в,пределах 0,85—1,1 номи¬
нального.Схема управления электродвигатель-
ным приводом обеспечивает невозможность
повторного включения выключателя в те-
чение времени завода включающей пружи¬
ны (не менее 6 с); поэтому во избежание
повторного включения выключателя иа ко¬
роткое замыкание длительность импульса
на включение (нащшмер, нажатие кнопки
пуск) не должна быть более 4 с.Схема управления электромагнитным
приводом обеспечивает невозможность по¬
вторного включения выключателя и при
длительном импульсе на включение.5-4805. Для возможности ручного (дистан¬
ционного) отключения все исполнения вы¬
ключателей по выбору заказчика постав¬
ляются: с независимым расцепителем 24,
48, 110 и 220 В постоянного тока или 127,
220, 380 В однофазного переменного тока;
с расцепителем минимального напряжения
110, 220, 440 В постоянного тока или 127,
220, 380, 660 В однофазного переменного
тока. Неавтоматические выключатели по¬
ставляются и без!, такого расцепителя.Независимый расцепитель надежно
действует при подаче на его зажимы на¬
пряжения 0,7—1,2 номинального. Расцепи¬
тель минимального напряжения при нали¬
чии на его зажимах напряжения 0,85 номи¬
нального и более надежно не препятству¬
ет включению выключателя; он отключает
выключатель при напряжении примерно0,7—0,35 номинального и надежно препят¬
ствует включению выключателя при на¬
пряжении 0,35 номинального и менее.6. Выключатели поставляются с 4р и 4з
блок-контактами, кроме выключателей
мгновенного действия постоянного тока и
выключателей не автоматических, которые
имеют 4р и Зз контакта.7. Все исполнения выключателей по
табл. 1-46 с теми же техническими данны¬
ми поставляются также в выдвижном ис¬
полнении: установленными на тележках
внутри специальных ячеек (предназначен¬
ных для монтажа комплектных распреде¬
лительных устройств) и со втычными кон¬
тактами главных и вспомогательных цепей.
В конце типового обозначения для этих
выключателей добавляется буква В.8. Открыто установленные стационар¬
ные выключатели допускают длительную
66Силовое электрооборудованиеРазд Iнагрузку током 1,1 /н (столбец 2 табл. 1-46).
Все выключатели в аварийных режимах до¬
пускают в течение 3 ч нагрузку током, рав¬
ным 1,2 /н, если предварительно они были
длительно нагружены током 0,7 /ц.3. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ АЗ 100Выключатели АЗ 100 предназначены
для работы в продолжительном режиме
при напряжении до 500 В (см. табл. 1-48)
50—60 Гц1 переменного тока или до 220 Вг Имеются также исполнения А3120 и
А3130 для частот 400, 1100, 1500, 2400 Гц
и АЗ 140 для частоты 2400 Гц.постоянного тока2, в закрытых непыльных
помещениях, на высоте над уровнем моря
не более 1000 м, при температуре окружа¬
ющего воздуха для выключателей с тепло¬
вым или комбинированными расцепителями
5—40 °С, а для выключателей с электро¬
магнитными расцепителями и неавтомати¬
ческих от — 40 ЭС (без выпадения росы и
выделения инея) до 40 X и при относи¬
тельной влажности окружающего ноздуха
не более 95% при температуре 25°С и не
более 50% ПРИ температуре 40 СС. Выклю¬
чатели, предназначенные для применения
в качестве неавтоматических, поставляют-2 Двухполюсные выключатели исполня¬ются в габаритах трехполюсных.Таблица 1-48Номинальные токи расцепителей и их уставки на ток мгновенного срабатывания
для выключателей серии АЗ 100Данные выключателяДанные расцепителяВеличинаТипVАЧ (1 с: J j о
полюсовВидV АУстаЕки* тока мгно¬
венного срабатыва¬
ния электромагнит¬
ных расцепителей, АIАЗ 160501, 2, 3Тепловой15, 20, 25, 30,
40, 50IIА31101002, 3Комбинирован-
ныйЭлектро¬магнитный15, 20, 25,
30, 40, 50,
60, 80, 100
15, 20, 25.
40
70,100150, 200, 250,
300, 400, 500,
600, 800. 1000
150, 200, 250
300, 400,500, 600,800, 1000ША3120100’ 2, 3Комбинирован¬ныйЭлектро¬магнитный15, 20. 25,30,
40, 50, 60,
80, 100
100430600800430, 600, 800IVАЗ 1302002202, 3Комбинирован¬ныйЭлектро¬магнитный120, 150, 200
220840, 1050, 1400
800, 840, 1050, 1400VАЗ 1406002, 3Комбинирован¬ныйЭлектро¬магнитный250. 300. 400,
500, 600
6001750, 2100, 2800,
3500, 4200
1750, 2100, 2800,
3500, 4200* Уставки действительны с допусками, укачанными я табл. 1 -50; при нижнем пределе расцепи-
тсли надежно не срабатывают, а при верхнем пределе надежно срабатывают. При заказе следует
указывать род тока расценителя.Примечания: 1. Автоматические и неавтоматические выключатели III, IV и V величии
(A3I20, А3130, А3140) по заказу поставляются с б.юк-кпнтактами: двумя замыкающими и двумя
размыкающими, допускающими длительную нагрузку током 1 А, способными коммутировать
10 ООО раз токи, указанные а табл. 1-592. Автоматические выключатели HI, IV и V величин (Л3120, Л3130, А3140) поставляются также
с отключающим (дистанционным) расценителем, действующим при замыкании цепи его катушки на
источник электроэнергии. Номинальное напряжение катушек 36. 127. 220 и 380 В неременного тока
50 или 60 Гц, 48. ПО или 220 В постоянного тока. Расцспнтель чегко срабатывает при напряженилл
75— Ш>% номинального.
§ 1-22!Автоматические выключателиТаблица 1-49Коэффициент а для пересчета
номинального тока теплового расцепителя
в зависимости от температуры
окружающего воздуха $ср, °С*ср1520253035404550а1,051,021,000,980,950,930,900,87Таблица 1-50Допуски уставки тока мгновенного
срабатывания расцепителя
(см. табл. 1-48)Допуски,%, при величине выключателя■■ 1III| пгVПри переменном токе±30 I ±15 | ±15 | ±15
При постоянном токеТаблица 1-51Номинальное напряжение выключателей
серии АЗ 100Величинавыключа¬теляПритокеЧислополюсовпостоян¬номперемен¬номI1110220сосч220380II, III, IV, V2; 3220500Таблица 1-52
Токи калибровки тепловых элементов
расцепителей выключателей серии АЗ 100*Кратность тока срабатыванияпо отношению к номинальномуВеличинатоку расцепителявыключа¬Выключательтелятель н* сра-с рабатывает в те¬батываетчение не более
1 чI1,11.35И, III, IV, V1.11,45+60+50+65±15—30У—15—15* При нагрузке одновременно всех полюсов
выключателя с холодного состояния и температу¬
ре окружающего воздуха 25 "С как на переменном,
так и на постоянном токе.Таблица 1-53Термическая устойчивость максимальных расцепителей выключателей серии А3100при постоянном токе1Величинавыключателя/я расце¬
пителя,
А/уд, А, допус¬
тимое* значе¬
ние при U, ВВеличинавыключателяIн расце¬
пителя ,
А/уд, А. допусти¬
мое* значение
при U, В110220110220Однополюсный152000II15—805000I202400.—.252800—III15—9500303200—403600—20—10 00025—13 00030—80—16 000Двух- и трехпо¬15—1600люсные:20—2000IV120—150—17 000. 125—2400200, 220—28 00030—2800250—400—25 00040320050050 0001 При постоянной времени цепи не более 0,01 с прн собственном времени отключения выклю-
чателя.2 Минимальное значение, гарантируемое заводом-наготовнтелем.
68Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-54Предельный тох, отключаемый выключателями серии А3100 при постоянном токе1Величина выключателяV А/уд. А, допуа
110и мое2 при U, В220Допустимое коли¬
чество отключе¬
ний без ревизий
п контроляОднополюсный3600I50—3Двух- и трехполюсные:I50—3600311100—500012111100—200003IV200, 220__28 0003V600—50 00031 При условии: номинальный ток расцепителя равен номинальному току выключателя; постоян¬
ная времени цепи к. з. 0.01 с, разрыв цепи двумя полюсами выключателя (за исключением однопо-
люсвого выключателя величины I),1 Минимальное значение, гарантируемое заводом-изготовителем.Таблица 1-55Предельный ток, отключаемый выключателями серии АЗ 100 при переменном токе5Величина выключателяV АА,™, А, допустимое значение’ при
и, ВНаимень¬
шее допусти¬
мое количест¬220380500во отключе¬
нийОднополюсныйI505 000——3Двух- и трехполюсный:I50—4500—511too15 00012 00010 0003III1003000023 00018 0004IV200—22035 0003000025 0004V60050 00050 00040 00031 При условии: номинальный ток расцепителя равен номинальному току выключателя, частота
50 Гц, коэффициент мощности 0,5, разрыв цепи — двумя или тремя полюсами (за исключением одно¬
полюсного выключателя величины I).г Минимальное значение, гарантируемое заводом-изготовигелем.Таблица 1-56Термическая устойчивость максимальных расцепителей выключателей серии А3100при переменном токе1Величина выключателя/н расцепителя,/уд. А, допустимое значение1при и, ВА220380500Однополюсныйi152500203000—_ .253500——304000——404500——Двух- и трехполюсные:152000—I20—250025—3000—303500—140—4000- ~
§ 1-22Автоматические выключатели69Продолжение табл. 1-56Величина выключателя/„ расцепителя.
" А/уд, А, допустимое значение1п*>и U, В220380500II154 000320025002050004 0003200256 50050004 0003090007 00060004010 0008 5007 000501200010 0008000601300011 0009 0008014 000115009 500ш157 00055004 000207 5006 0005 0002511 00090007 0003012 00010 0008 0004015 00013 000100005022 0001900014 0006023 00020 00015 0008026 00022 00016 000IV12020 00019 00014 00015030 00023 00018 000v- 25035 00032 00032 00030040 00035 00035 00040040000350003500050050 00060 00040 0001 При частоте 50 Гц, коэффициенте мощности 0,5 и собственном времени отключения выклю¬
чателя.2 Минимальное значение, гарантируемое зааодом-изготовителем.Таблица 1-57Термическая и электродинамическая устойчивость выключателей серии А3100без расцепителейВеличина выключателя/уд, А, электродинамической
устойчивости (амплитуда), не менееПолусекундный ток, А, термической
устойчивости (действующее
значение), не менее11 5001 000112 0001 4001115 0003 500IV100007 000V25 00015 000Примечание. Динамические усилия токов к. з. в обычных выключателях направлены в
сторону отброса подвижных контактов от неподвижных. Если имеется расцеоитель, то он при появ¬
лении тока к. з. выбивает защелку и освобождает подвижные контакты. В этом случае динамиче¬
ские усилия помогают пружинам быстрее развести контакты и тем самым отключить к. з. Если же
расцепителя нет, то защелка не выбивается и подвижные контакты остаются прижатыми к непо¬
движным. В stom случае динамические усилия подбрасывают подвижные контакты, а противостоя¬
щие пружины, обеспечивающие контактное нажатие, возвращают их в замкнутое положение. Про¬
исходит «прыгание» контактов с частотой, равной частоте тока к. з. Возникающие дуги расплав¬
ляют контакты и, оставшись сжатыми после отключения поврежденной цепи другим аппаратом,
контакты свариваются. В итоге выключатели серии A3IOO без расцепителей значительно менее устой*
чнвы к токам к. з., чем выключатели с расцепителями (см. табл. 1-55).
70Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-58Количество циклов (включении и отключений) номинального тока,
выдерживаемых выключателями серии А3100В том числе (из общего количества) операций
включения — отключенияВеличинавыключа¬теляОбщее коли¬
чество опера¬
ций «включе¬
ние — отклю¬
чение»Род токавручную номиналь¬
ного тока при номи¬
нальном напряжении
и коэффициенте
мощности — не менее
0.8 или постоянной
времени не более
0,008 свручную
при
отсутствии
тока
в цепиавтоматических
отключений и
включений
вручную при от¬
сутствии тока в
цепиI20 00010 0009 500500II5 000Переменный или
постоянный4 750—250IIIIV9 500—50010000Переменный9 500—500VПостоянный5 0004 500500Таблица 1-59Коммутационная способность йлок-контактов выключателей серии АЗ 100Ток. А, предельныйРод токаНапряже¬
ние, ВРод нагрузкиотключае¬мыйвключае¬мыйПостоянный110 и 220Индуктивная0,15Неиндуктивная1Переменный220Индуктивная0,4Неиндуктивная11380Индуктивная0,25Неиндуктивная0,35440Индуктивная0,2Неиндуктивная0,25■Примечание. Под индуктивной нагрузкой подразумевается нагрузка, создаваемая катуш¬
ками электромагнитных аппаратов (контакторов, реле и т. п.).ся без расцепителей, однако их устойчи¬
вость к токам к. з. мала (см. табл. 1-57).
Все выключатели имеют свободное расцеп¬
ление и «мгновенное» отключение. Комму¬
тационное положение (включено, отключе¬
но от руки, отключено автоматически) ука¬
зывается положением рукоятки управления.Эти выключатели пригодны для нор¬
мальной работы при вертикальном (дуго¬
гасительными камерами вверх) и при гори¬
зонтальном их положении на вертикальной
плоскости. Они поставляются с зажимами
для присоединения внешних проводников
спереди или сзади панели. Зажимы допу¬
скают возможность такого монтажа, при
котором выключатель может быть снят слипевой стороны панели без нарушения
монтажа внешних проводников сзади па¬
нели.Выключатели выпускаются с нерегули¬
руемыми расцепителями следующих трех
типов (табл. 1-48):тепловой — только для выключателей
величины I (АЗ 160), осуществляющий защи¬
ту (вплоть до пределов термической устой¬
чивости при токе к. з.) с обратно зависи¬
мой от тока нагрузки выдержкой времени;электромагнитный — для выключателей
величин II, III, IV, V (А3110, АЗ 120,
АЗ 130 и АЗ 140), осуществляющий мгновен¬
ное отключение выключателя при токах,
больших тока уставки;
§ 1*22Автоматические выключателиI . М. I ■■■71комбинированный — для выключателей
величин И, III, IV, V, имеющий тепловой
и электромагнитный элементы.Время остывания теплового элемента
расцепителя после отключения им пере-
грузкй для возможности повторного вклю¬
чения выключателей (время возврата) при
температуре окружающего воздуха 25 °С
не более, мин:Для выключателей величин I и II . - 1
» » величины III . , 2,5» » » IV ... 3» ,» » V ... 4Во всех случаях, где температура ок¬
ружающей среды -вер в месте установки
выключателя отличается от принятой заво-
дом-изготовителем температуры калибров¬
ки теплового элемента, необходимо из¬
менить номинальный ток расцепителя пу¬
тем умножения его на а (табл. 1-49):*■ f 130 — flcp
C V 130-#Данные термической устойчивости рас¬
цепителей и предельной коммутационной
способности выключателей приведены в
табл. 1-53—1-56. Выбор выключателей мо¬
жет производиться по одноразовой пре¬
дельной коммутационной способности.
Впредь до получения опытных данных за-
вода-изготовителя можно исходить из того,
что одноразовая предельная коммутацион¬
ная способность для выключателя каждой
величины равна величинам, указанным в
табл. 1-54 или 1-55, независимо от номи¬
нального тока фактически встроенного в вы¬
ключатель расцепителя и его термической
устойчивости по данным табл. 1-53
или 1-56.4. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ А3700*1. Выключатели предназначены для ра¬
боты в электрических установках постоян¬
ного тока до 440 В и переменного тока до
660 В, 50 и 60 Гц.2. Двухполюсные выключатели имеют
такой же габарит, как трехполюсные того
же типа, и отличаются от них отсутствием
токоведущйх частей в левом полюсе.3. В столбцах 4 и 6—10 табл. 1-60
указаны значения номинальных уставок то¬
ка и времени, маркируемые на шкалах у
регулировочных рукояток. Регулировка* Заканчивается разработка и ведется
подготовка к производству выключателей
серии А3700Ф (в фенопластовых корпусах).
Они со временем должны будут заменить
выключатели АЗ 100 и буДут выпускаться
наряду с А3700, но только с термобиметал¬
лическим и (нли) электромагнитными рас¬
цепителями на номинальные токи, аналогич¬
но указанному в табл. 1-61. Коммутацион¬
ная способность А3700Ф ниже, чем А3700.этих уст явок может производиться плавно
в пределах между минимальной и макси¬
мальной уставками.Во всех случаях (включая столбцы 11
и 12) имеются в виду действующие значе¬
ния тока. См. также примечание к табл. 1-65.4. По согласованным заказам могут
изготовляться выключатели переменного
тока с полупроводниковыми расцепителя¬
ми, имеющими пределы регулирования
уставок в зоне к. з. (2—7) /и вместо
(3—10) и.5. Ток срабатывания электромагнитных
расцепителей может отличаться от номи¬
нальных уставок на ±15% для нового вы¬
ключателя и на ±30% для выключателя,
прошедшего испытания на вибростойкость,
износостойкость и коммутационную спо¬
собность.6. Выключатели по заказу поставляют¬
ся со следующими дополнительными уз¬
лами:свободными одним нли двумя замыка¬
ющими и одним или двумя размыкающими
блок-контактами;независимым (дистанционным) расце-
пителем отключения однофазного перемен¬
ного тока, действующим при любом напря¬
жении в пределах 110—440 В, Или посто¬
янного тока напряжением 110 или 220 В;дистанционным приводом включения и
отключения, предназначенным для работы
от сети однофазного переменного тока од¬
ного из следующих напряжений— 127, 220,
380 иЛи 660 В и (для экспорта) также 230,
240, 400, 415 или 440 В, а для работы от
сеТи постоянного тока 110 Нли 220 В;расцепителем минимального напряже¬
ния, допускающим использование для ди¬
станционного отключения и предназначен¬
ным для работы от любого напряжения,
указанного выше для дистанционного при¬
вода; этот расцепитель не препятствует
включению выключателя при напряжении
на его зажимах 0,85 номинального и выше,
не производит отключения выключателя
при напряжениях 0,55 номинального и вы¬
ше, обеспечивает надежное отключение вы¬
ключателя при напряжениях ниже 0,3 но¬
минального при переменном и ниже 0,2 но¬
минального при постоянном токе;выдвижным устройством (со втычными
контактами главной и вспомогательных
цепей).Возможные сочетания этих узлов в вы¬
ключателях с разными расцепителями мак¬
симального тока указаны в информациях
завода.5. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ АЕ-2000Назначение, область применения и ха¬
рактеристики расцепителей этих выключа¬
телей в основном те же, что у выключа¬
телей АЗ 100. Они допускают работу также
в сетях 60 Гц, на высоте 2000 м и при
температуре до —40 °С, выпускаются од-
но-, двух- и трехполюсными в исполнениях:
Технические данные выключателей А3700 с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями максимального тока72 Силовое электрооборудование Разз.. Iаоэон/оц ojroHft; <Л А
t; г;
<и езО" «а?£ ь? сия - 5 «пse * 5 <и« Г1 3
■ w о; 5 а >•>* *-4» Я о
й! h
0)с г рр. о>К Xч о* Я X®им2 оЗ
ю S-*= 2У ж2*
О ^eg лёе& 5Ь -Xm г{Д _ ЯЗЦ2£м 1 S Jг: га с. 5а ОЯ Ч и ьс= =К (У
го S ?■; в я w q«So®J- и й „ е,
с >>и ^ и
й но= 5si|— о rtS ^t- о Э
ssH<0/ о та
&йя
tz© ь-х яiHdB9Kj3 <ук S=J Vw ci*О £Ь СО _ 1о 5►Ят.3Ох*1£Xа><L>а.35о<L><рнПерНЫЙиоСXCNСОЮЮсмСОШ85-<* х3 £к Ss <у =к ао £ St* с о^ Q«sS£ * BfS 3
С д х С a<NсоЩиз8я
3 £X s •= й> —
п; Q. Оog St-i С <1/О rc 0,*ЯrSiSiSi<NСОЮш$м. о** х0-5Ё м.*3 S3
Ю а.do"20; 25; 32; 40I 40; 50; 63; 80
80; 100; 125; 160160; 200; 250160; 200; 250
250; 320; 400250; 320; 400
400; 500; 630о о оТГ 00 t-31 250250400Я °О СО
О| А3710Б,
160 ЛА3720Б,250 АА3730Б,
j 400 АА3740Б,
630 А_С-4СОЧТ
§1-22 Автоматические выключатели 73•я я
а <о
я 2
s £
w fi-
gS£5ПйCss•s3я82vcxVССЧСО•яМ«Эй>aаSSВСадX№Cl11о0>S£КXIexОс—к *
Я «а»С<Neo 'IUeoCO<eos- w11 scu 2 s ^
h = C J*■ £ Si юСПo’ o' °sоо.f-aо оь- *«осо “0-5оСCQta(0Ш£<§<ceo<.41* <•Jog§s«8t-- о< —С <N< -w*<3-»»fO>>р.о а:3СвГО8888CN 'TС* тГ0*0
О СЧgS<N COcS со88“ «N88
—1 CNО8 «С
§8
< ■<*««оООSotf to8ясо й88
см -«■а нX <Uо =3<0СОS34J" «О88
СЧ ■«<18'«ОА3710Н— 160 А; А3720Н — 250 А: А37Э0Н— 400 А: А3740Н—630 А для работы в сетях постоянного и переменного тока в двухполюсном нлн трехпо*
л юс ном исполнениях (в типовом обозначении вместо нуля перед буквой Н указывается соответственно цифра 7 или 8),
74Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-61Технические данные выключателей А3700 с термобиметаллическими
и электромагнитными расцелителями максимального токаВыключательТермобиметалли¬
ческий расцепительЭлектромаг¬
нитный рас¬
цепительГаба¬ритТип, номинальный
токНоминальные токи, АНоминаль¬
ная уставка
тока трога-
ния, А, у вы¬
ключателейпостояч- перемен¬
ного , ! НО ГО
тока токаТипоисполнениявыключателяОбозначе¬ниеРод тока1А3710Б, 160 А16: 20: 25; 32;40;600630А3715Б2Постоянный50; 63; 80; 100; 125;или перемен¬160ный32; 40; 50; 63;80;9601600А3716Б3Переменный100; 125; 1602А3720Б, 250 А160; 200; 25015002500А3725Б2ПостоянныйА3726Б3или перемен¬
ныйПер^к^кнын3А3730Б250; 320; 40024004000А3735Б2ПостоянныйА3736Б3или перемен¬
ныйПеременный4А3740Б400: 500; 63038006300А3745БА3746Б23Постоянный
или перемен¬
ныйПеременныйУставки токов термобиметаллических и электромагнитных расцепителей не регулируются.
Термобиметалличсские расцепители выключателей I-го и 2-го габаритов допускают возможность
замены в условиях эксплуатации расцелителями другого номинального тока без дополнительных ре¬
гулировок и без нарушения параметров защиты.Таблица 1-62Предельная коммутационная способность
выключателей А3700 при переменном токе
50 и 60 Гц и коэффициенте мощности
не менее 0,25Типвыключа¬теляНоминаль¬
ный ток рас¬
цепителя, АУдарный ток (мгно¬
венное значение). кА,
в трехфазной цепи
при отсутствии в ней
выключателя и при
напряжении. В3801, 26601’ 2Выключатели
с полупроводниковыми и (или)
электромагнитными
расцелителямиА3710Б40181880363616075(65)40А3720Б25075(70)40А3730Б400100(70)55(50)А3740Б63010060(55)А3730С400501503А3740С63060й603(55)Продолжение табл. 1-62Типвыключа¬теляНоминаль¬
ный ток рас¬
цепителя. АУдарный ток (мггго-
венное значение), кА.в трехфазной цепи
при отсутствии в ней
выключателя и при
напряжении, ВЖ)1’ 26601’ 2Выключателис т е р м о б и м е т а л л и ч е с к i; м ии электромагнитными
расцелителямиI165.552010825151032; 402015503020633020804530100603512560351607540
§ 1-22Автоматические выключатели75Продолжение табл. 1-62Продолжение табл. 1-63Ударный ток (мгно¬венное значение), кА,в трехфазной цепи приТипНоминальныйотсутствиив ней иы-выключа¬ток расцепи¬ключателнн при на-телятеля, Апряжении, В1. 21. 2380660А3720Б160; 200; 2507540А3730Б2506540320; 40010055А3740Б400; 500; 630100601 Указанные в таблице данные действитель¬
ны для одного цикла О—ВО—ВО, кроме выключа¬
телей с термоби металлическими расцепителями
16, 20 и 25 А, для которых допустимы два таких
цикла. Интервалы между операциями внутри цик¬
ла (обозначенные через тире) должны быть не ме¬
нее 2 мин для выключателей с полупроводниковы¬
ми и (или) электромагнитными расцепителями и
не менее 3 мин с тсрмобнметаллическимн и элект¬
ромагнитными расцепителями. Эти данные дейст¬
вительны при условии присоединения проводников
от источника питания к зажимам неподвижных
контактов. Пониженные данные для случая
присоединения этих проводников к зажимам под¬
вижных контактов выявляются и будут указаны в
информациях завода.2 В скобках указана предельная коммутаци¬
онная способность выключателей выдвижного ис¬
полнения, установленных д ячейках минимальных
габаритов. Для выключателей с термобиметалли-
чсскими расцепптелями такие данные выявляются
и будут указаны в информациях завода.3 Для селективных выключателей, кроме то¬
го. должно определяться допустимое действующее
значение тока к. з. в зависимости от выбранной
уставки времени действия этой защиты и с уче¬
том термической устойчивости. А2-с: для выклю¬
чателя A373DC— 250-10г>. а для А3740С — 360 ■ №.4 Ток одноразового отключения (после от¬
ключения которого дальнейшая работа выключа¬
теля не гарантируется) выявляется и будет ука¬
зан в информациях завода.Таблица 1-63Предельная коммутационная
способность выключателей А3700
постоянном токе 440 В и постоянной
времени цепи не более 0,01приДопустимое макси¬ТипНоминальныймальное значениевыключа¬ток расце¬тока к. з. цепи прителяпителя, Аотсутствии и нейвыключателя, к АВыключатели
полупроводниковыми и
электромагнит ы м и
расцепитслями(и Л II)А3710Б
А3720Б
А3730Б
А3740Б
А3730СЛ3740СДо 160
До 250
До 400
До 630
До 400
До 630100*3035ТипНоминальныйДопустимое макси¬
мальное значение токавыклю¬ток расце¬к.з. цепи при отсут¬чателяпителя, Аствии в ней выклю¬чателя, к АВыключатели
с термобиметаллическими
и электромагнитными
выключателямиА3710БА3720БЛ3730БА3740Б16
20
25
32
40
50
63
80
100
125;160
160
200; 250
250
320; 400
400; 500; 63056
8
16
26
35
40
60
80
1008010080100100* Ток одноразового отключения (после ком¬
мутации которого дальнейшая работа выключя-
теля не гарантируется) равен 200 кА при 220 В.
Для выключателей селективных (А3730С н А3740С)
и с термобиметаллическими и электромагнитны¬
ми расцепителями он выявляется и будет указан
в информациях завода.Примечание. См. сноски 1 и 3 к
табл. 1-62.Таблица 1-64Термическая и электродинамическая
устойчивость неавтоматических
выключателей А3700Тип. номиналь¬
ный ток выклю¬
чателяТок термиче¬
ской устойчи¬
вости (дейст¬
вующее значе¬
ние), А2-сУдарный ток
электроди¬
намической
устойчиво¬
сти (ампли¬
тудное зна¬
чение), АА3710Н, 160 А6-10(!2 500А3720Н. 250 А15-10е3 000А3730Н, 400 А250-10650 000А3740Н, 630 А360-10fi60 000
76Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-65Износостойкость выключателей А3700 при пуске ими асинхронных
электродвигателей с к, з. роторомРежим работыДопустимоеВключениеОтключениеТипвыключателяКОЛИЧС^Т^Оопераций«включение —
отключение»Ток. кратный
номинально¬
му току вы¬
ключателяНоминаль¬
ное рабочее
напряженно
выключа¬
теля, ВТок, кратный
номиналь¬
ному току
выключа¬
теляНапряже¬
ние, кратное
рабочему на¬
пряжению вы¬
ключателяКозффициентмощностиА3710БА3720БА3730БА3740Б300200160010006380. 10,170.35П р и м е ч а н и е. При выборе выключателей необходимо учитывать, что элсктрсмап!итнь' =
расцепитсли максимального тока реагируют на апериодическую составляющую пусковых токов
электродвигателей, а полупроводниковые расщепители не реагируют.Таблица 1-66Технические данные автоматических выключателей серии АЕ-20005*аSX0
f-1«с1 г
£ нНоминальные
токи расиепиie-
лей, ЛВе*д расцени¬
те ля макси¬
мального токаПредельная коммутационная
способность в цикле О—ВО—ВО
приУстойчивость выключателей
без расцепителей макси¬
мального токапеременном токе
50 Гц. cos Ф =0.4
и напряжении. Впостоянном
токе, постоян¬
ной времени
0,01 с и на¬
пряжении. ВТок электро¬
динамиче¬
ской устой¬
чивости (мгно¬
венное значе¬
ние), к АТермическая
устойчи¬
вость в тече¬
ние 1 с при
действую¬
щем значении
тока, кЛ’-с220 [ 380 j 500ПО | 220Действующее зна¬
чение периоди¬
ческой составля¬
ющей тока к. з.,
к А*Максимум
тока к. з,, кА250,6; 0,8; 1; 1,25;
1,62; 2,5; 3,2; 4; 5;
6; 8; 10; 12,516; 20; 25Комбиниро¬ванный3,01.50,91.53,02,51.50.91.52,5 | 2.01.50,20,6—25Электро¬магнитный3,03,02.5 | 2,52.06310; 12,5
1620; 2532; 40; 50; 63Комбнниро- 1
ванный1 6.02,03.03,56.0 | 5,02,0
3,0
3.5
5,0 | 4.01 ,81.010—63Электро¬магнитный6.06,05,05,04.01001620; 25
32; 4050; 63; 80; 100Комбиниро¬ванный3.04.06.0 j 6,0 | 5,09.0 j 9,0 8,03.04.06.0
12,0 | 10.02,02.016—100Электро¬магнитный9,0 | 9.08,012,0 J 10,0* Ударны» ток к. з. может Сыть 2 1,8 раза больше.
§ 1-22!Автоматические выключатели77Таблица 1-67Количество циклов (включений и отключений), выдерживаемых выключателямисерии АЕ-2000Номинальный ток, АКоличество цикловк*при номиналь¬
ных напря¬при отключении под воздействием
расцепителей<ии*раздели¬телейобщеебезтокажении и токе
cos <р>0,8максимального тока£йсоили постоян¬
ной времени
<0,01 снезависи¬могоминималь¬
ного на¬
пряженияэлектро¬магнит¬ноготеплового250,6—6,0
8—12,5
16—2510000020000
37 000100 000
80 000
63 0006310—2532—4050—6350 00016 000
25 00050 000
34 000
25 00010000100050050010016—6380—10025 0005 00025 000
20 000.Примечания: !, Количество циклов пуска и остановки электродвигателей с к. з. ротором
и постоянного тоха (режимы А3 и Дз ГОСТ 11206-70) указывается в информациях за вода-изгото¬
вителя.2. Контакты вспомогательной цепи при включении переменного тока не более 10 А 380—500 В и
отключении не более 1 А или тоже постоянного тока 220 В а 0,2 А допускают такое же общее чис¬
ло циклов, как и выключатели.без расцепителей максимального тока или
с расцепителями по табл. 1-66 без доба¬
вочных расцепителей или с добавочным не¬
зависимым или минимальным расцепите-
лем 24*, 48, 110, 220 В постоянного тока
и 24, 36, 110, 127, 220, 380 В переменного
тока; без контактов вспомогательной цепи
или с контактами на 2,5 А, ~500 В и
—220 В; с номинальной уставкой электро¬
магнитного расцепителя 3 /в или 12/и (од¬
нополюсные выключатели в габарите 25 А
могут заказываться с уставками 1,5; 3; 5;
12 /я при постоянном токе и 2; 3; 5; !0;
12/г при переменном токе); без регулиров¬
ки или с регулировкой уставки тока несра¬
батывания тепловых элементов в пределах
(0,9—1,15) /*»; с передним или задним при¬
соединением проводников; с оболочками,
имеющими степень защиты. IPOO или IP55;
без устройств компенсации влияния на ха¬
рактеристику теплового элемента колеба¬
ний температуры среды или с температур¬
ной компенсацией.6. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ АЕ-1000Выключатели однополюсные АЕ-1000
предназначены для защиты осветительных
электрических цепей переменного тока до
220 В, 50 Гц жилых, административных и
производственных зданий. Они выпускают¬
ся с тепловыми, электромагнитными или
комбинированными (тепловой плюс элект-* Только для независимого расцепителя.ромагнитный) расцепителями. Тепловые
расщепители — нерегулируемые с номиналь¬
ными токами 6, 10, 16, 20 или 25 А. Элек¬
тромагнитный расцепитель надежно не от¬
ключает выключатель при токах 12 /к и
менее и надежно отключает его без вы¬
держки времени при токах 18/я и более.Предельная коммутационная способ¬
ность выключателей: с тепловым расцепи-
телем — не менее 1200 А; с электромагнит¬
ным— 3000 А; с комбинированным на но¬
минальный ток 6 А — не менее 1200 А, то
же 10 А —2000 А, 20 А —2500 А и 25 А —
3000 А. Одноразовая предельная коммута¬
ционная способность в цикле ВО не менее
4000 А. Они выдерживают 63 000 циклов
включений и отключений, в том числе:
35 000 вручную при номинальном токе и на¬
пряжении, 27 000 без тока и по 500 под
воздействием теплового и электромагнитно¬
го расцепителей. Выключатели выпускают¬
ся в оболочках со степенью защиты IP30,
кроме зажимов для присоединения внеш¬
них проводников, имеющих степень защи¬
ты IP 10; допускают установку вертикально
(надписью I вверх) или с поворотом в этой
плоскости до 90° в обе стороны, а также
боковыми сторонами вплотную друг
к другу.7. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
СЕРИИ АП80Общие указания. Назначение и основ¬
ная область применения выключателей
АП50 те же, что для АЗ 100. Кроме того,
78Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-68Технические данные выключателей серии АП50ИсполнениевыключателейАП501Числополюсовf расцепи¬
те л я, АДопустимый ток к. зЛ А. припостоянном токе
220 В и постоян¬
ной времени
цепи 0,01 с,
максимальное
значение1переменном токе 380 В3
и коэффициенте мощности 0,5амплитудаудярноготокадействую¬
щее значение
токаЗМТзм2МЗТН2МН2МЗТ02М0ЗМЗТДЗМД31 .6
2.5
46,4—5106801020136030040060080010162540503400(2550)2000(1500)1.638232,5603549556зт6,415390зтнзто10—680400зтд161020600251530900401530100050153010001.65103002,56804001000410206002МТ26,413608002М10162515003400200040(2550)(1500)501,62338232,53560352Т245695566.49015390
§ 1-22Автоматические выключатели79Продолжение табл. 1-68Допустимый ток, к. з.*, А, приИсполнениевыключателейАП501Числополюсов/ расцепи¬
теля, Апостоянном токе
220 В и постойн- .
ной временипеременном токе 380 В3
и коэффициенте мощности 0,5цепи 0,01 с,
максимальное
значение1амплитудаударноготокадействую¬
щее значение
тока105006804001670010206002Т2 .25100015309004050100015301000Без расцепите¬
лей/Н=50А23————1 При разрыве цепн двумя полюсами.* Одноразовая (ГОСТ &098-70, п. 2.4.3) предельная коммутационная способность равна* для рас¬
цепителей до 10 А включительно — 3 ООО А (действующее значение тока при 380 В), то же для 16 А —
4 ООО А, то же 25 — 50 А — 5 000 А.3 Для 500 В действительны значения, указанные в скобках; в остальных случаях действитель¬
ны те же значения, что и для 380 В.Примечание. В типовом обозначении выключателя после тире обозначают: М — наличие
в расцепителе электромагнитного элемента (мгновенно действующего при токе к. з.); Т—наличие
теплового элемента, действующего при перегрузках с обратно зависимой от тока выдержкой време¬
ни; 0 — наличие расцепителя максимального тока в нулевом проводе; Н — наличие расцепителя ми¬
нимального напряжения; Д — наличие расцепителя дистанционного (независимого); цифры указы¬
вают, какое число указанных непосредственно после них элементов всего имеется в выключателе
данного типа, причем цифра 1 в обозначении не ставится и только в обозначении ЗМТ цифра 3 от¬
носится не только к элементу М, но и к элементу Т.они могут применяться в сетях до 400 Гц
и на высоте до 2000 м над уровнем моря,
с параметрами, указываемыми в информа¬
ционных материалах завода. По заказу они
поставляются также в дополнительном пы¬
ленепроницаемом (ориентировочно IP55)
металлическом кожухе. Коммутационное
положение (включено, отключено) указы¬
вается положениями включающей и отклю¬
чающей кнопок. Эти выключатели выпуска¬
ются с расцепителями тепловыми, электро¬
магнитными или комбинированными, осуще¬
ствляющими защиту, как соответствующие
расцепители выключателей АЗ 100, но
отличающиеся от них возможностью регу¬
лировки уставок тока одновременно во всех
полюсах 100—60% его номинального зна¬
чения. Фактическая уставка может иметь
отклонение ±25%.Выключатели АП50 всех исполнений
могут заказываться (табл. 1-68) с тепло¬
вым и электромагнитным расцепителями;
только с тепловыми расцепителями; только
с электромагнитными расцепителями; без
расцепителей; с токами отсечки электро¬
магнитных расцепителей 3,5 /в±15%, 8/н±
±20% или 11 /н+15% минус 30%; с рас-
цепителем максимального тока в нулевом
проводе на номинальный ток 16, 25, 40 или50 А, срабатывающим с допусками минус
20, плюс 40%; с расцепителем минималь¬
ного напряжения 110, 127, 220, 380, 415 В,
50 Гц переменного тока, который при сни¬
жении напряжения до 80% номинального
не препятствует включению выключателя,
а при снижении напряжения до 35% и ме¬
нее автоматически отключает включенный
выключатель; с независимым расцепителем
110, 127, 220, 380 или 415 В, переменного
тока 50 Гц, четко срабатывающим при по¬
даче на его зажимы напряжения 75—110%
номинального^ с одним или двумя пере¬
ключающими контактами вспомогательной
цепи, допускающими длительную нагрузку
1 А, ток включения 10 А, ток отключения
1 А, 220 В, 50 Гц, соэф^О.б или 0,15 А,
220 В постоянного тока при постоянной
времени цепи до 0,05 с.Гарантируемая износостойкость —
50 000 срабатываний (включений — отклю¬
чений), в том числе: 42 000 без тока; 6000
при номинальных токе и напряжении и ко¬
эффициенте мощности не менее 0,5; 1000
при перегрузке, отключаемой тепловыми
расцепителями и другими расцепителями.Повторное включение после срабаты¬
вания теплового элемента от перегрузки
возможно через 2 мин.
Контакторы серий КТ6000, КТ7000 и КТПСООО (по МРТУ 16-524; 002-65)gQ Силовое электрооборудование Разд.IоЙ sО с.Я сн и яcj га g
g-iо * «£ 2я в3 оX чГС Л О ,.©<->®Ео':=я
о о = Щ П -
5 к 2
S 9 * Я S-ошая iiduлоннэьоцгяа о ао°0,04—0.0G150150j00011501200coo1200i 009500ООL-О17002000'ОоLOСО7600О50to160320ОГ-со„V “ипэп цокаиц-j мох нмнч^чшгсон'■<=>' СП
i Я оI дст э
j с; СМ »Л:ow ч
(Ю - "сС
{—<‘_УН{-ооооооосо< д<м-«тlOю«ггОНноS-н
§ 1-23'Контакторыоо88ОО3 м Л 4 к 3 =м, 31 a «U 5 * *s-*
2,3 * я « в 2 d §aw s S3ps5S'*WS. «Si;2 * S« о 3
s *? ftg о % >,B ft,X ?S S 6.5 <a £i: si"!iV e 1 к * Я§5 1 в 5 и ор<*5еч5I * is ogJ’Ss,
5s,gfse3§*!ro..I «|ga S13*£
S I s *
i s3 о *%O 0.2а. оaSfi2|gs
aSSS &2*
?2, S « §g §5 51 НД в I? CJ Ц й ® /оrs 1 ’ • •г о * 5 £ S'
ж я * 5 к £я ч я2 5 *л ь >А «« 4 * £
ti Л ^ Я Яо О Н F fc *
S«u £J? V2g*So-|3*§Sg|аз»**®ss-^SHs„2®8£.S
2 £ • >.* 2,° o<tf gSS
» og
* .g«tg*«МЦй*чх*<^2° « Я * 2 3 S
3"Sf 3|55*gM v-k -» i. м - W К ««Ss2|5ua*Sg5is
g"«SB S-f8&**§S ч5 * &5м s “a »
K^aaasiiggsg8I„ о
a—ca
жX *©g$S3о яСеч S' S'® г «iSSga^SS®*\ х и - и а х ,83*• х^ЧН.^ £ Sts к в 5Is^lt8'-И|7Ш;-Bg * §g2
f iu я ЧЧржйЗЗ*?
' t<« t °!r s« S?< Йi*TSsSBElS5S.s>^*£*£^£«*§2*
iSS&al4"5^»»
I sl s as.® « s a «i s
!3g|*laB&sSllgsfpSя " я 3.5 <S S S.U* oe 2»
« S s e 8 I- 5 S'S1 5 »
gaKj«S*3§S 5*и ооион^З «
>>« а; ц о.* ЬХ о павн * g о.* < Ь з
g---*< h W * лa^SaSSS*3*. >ss^<SS3§;* l ^ fit £ я
Sac»"
© a 9
н £ — « a
С. , н S ts sjB<u£«as5<u
S**a*SSS
* ^ * * 3E 2 S<u * У 5 4hfesа « сS2^з*X ff 1 fl " R Яs*2*g-*asк a * 2 =S ** ок я ■, * ш5 g8 at 2o^ *> *
o_m*Oy ®*E « . Й S«j * e<! *< se ¥
3 g ® о « 4> ®
а к а—и у aH*oЁf~£eн.CMs
&6— 480н*cHCMоr-HоtoСHС&SnHс&счg(ОССh-Сь-StfсчIСf-S(ОСни:сSгснСНС&
82Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-70Контакторы серий КТ6000/1, КТ6000/2, КТ6000/3 и КТП6000/1
(по Л1РТУ 16-524.002-65 дополнение № 1)ИсполнениеконтактораЧисло главных
контактенНоминальный ток
главных контактов, Абез защелкис защелкойзамыкающихразмыкаю¬щихзамыкающихразмыкаю¬щихKTG021/1КТ 6021/316040КТП6021/1—KTG031/1КТ6031 /31250100KT6041/IKTG041/3400160КТ6051/1КТ6051/3630160КТ6022/1КТ6022/316040КТП6022/1—КТ 60.12/1КТ6032/32250100KTG042/1КТ6042/3400160КТ6052/1KTG052/3630160КТ6022/2160—КТ6032/2п250—КТ6042/2400—КТ6052/2630—KTG023/2160——КТ6033/2
КТ6043/2
КТ6053/23—250400630—Примечания: 1. Все контакторы серий KTG000/1, KTtiOQiVi. КТ6000/3 и КТПйООО/! выпуска¬
ются ка гу шками is a isom mta л ттое напряжение НО, 127. 220, 380 или 500 В переменного ток;], ча ■
стоты 50 или 00 Г и, и на номинальное напряжение 48, 110 или 220 В постоянного тока, за исключе¬
нием KTtiOiiO.'l, которые выпускаются с катушками только переменного тока и КТ П( >020/1 —с катуш¬
ками только постоянного тока. Но всем остальном они подобны КТ6000 (табл. 1-69).2. Контакторы КТ6000/1 и КТПШ"' 1 с главными контактами, перекрывающимися между собой
при коммутации, предназначены главным образом для включения шунтовой обмотки возбуждений
электрических, машин постоянного пока и переключения ее па разрядное сопротивление в момент
отключения обмотки от сети; контакторы KTGC00/2, имеющие защелку и только замыкающие кон¬
такты, предназначены для управления (включения и отключения) такими приемниками, отключение
которых от сети по причине кратковременной глубокой посадки или исчезновения напряжения на
зажимах включающей катушки недопустимо; контакторы К.Т6000/3 во всем подобны ЦТ6000/1, по,
кроме того, имеют защелку; они предназначены главным образом для включения и гашения поля
при отключении обмотки возбуждения синхронных машин, где отключение контактора по причине
исчезновения напряжения на зажимах его включающей катушки недопустимо.
§ 1-23Контакторы83Таблица 1-71Контакторы серий КТ6000/00, КТПбООО/ОО и КТП6000/20 (по ТУ 16-524.042-70)ТипКоличествоконтактовНоминальные данные>.ас q
О Мзамы¬размы¬контактоввтягивающихкатушек<У О мV ч
3^г ? обез защелкис защелкойкаю¬щихкаю¬щихТок. АНапряжение,ВРод тока и нап¬
ряжение, В1рЕьгКТ6000/01КТ6000/02КТ6000/03КТ6000/04—3691236912Переменный
110, 127, 220,
380 или 500600КТП6000/01КТП6000/02КТП6000/03КТП6000/04 369123691216Перемен¬
ное до 500
вкл. 50 или
60 Гц, посто¬
янное до
220 вкл.Постоянный
48, 110 или
22060060! М 1КТ6000/21КТ6000/22КТ6000/23КТ6000/24147103G912По заказу
переменный
как у КТ или
постоянный
как у КТППримечания: 1. Контакторы предназначены для работы в цепях управления.
2. Присоединение внешних проводников переднее.Контакторы серий КПВ600, КПВ620, КПВ630, КТПВ600 и КПВ651 Таблица 1-72
(по МРТУ 16-524.023-68; МРТУ 16-524.024-68)Тип*Величинаяе3ч,ГЗ *S м
5 оI нМощность
катушки, Втк а
£ *к X*° Я О
1^1Собственное
время, сНоминальное напряжение, Вс гашениембез гашенияя кС- К
К X
Н <3© сд1 нннеНI -EIJIOглавнойцепивтягиваю¬
щих катушекКПВ602КПВ612II100300,130,07Постоянный токКПВ603КПВ613III150400,160,12220 В****КПВ604КПВ614IV250501з.0,280,12КПВ605КПВ615V630700,370,23ПостоянныйКПВ623КПВ633III160400.090,12См. сноску*ток 110 илиКПВ624КПВ634IV250501р.0,100,16220 ВКТПВ621КТПВ641I50300,150,05ПеременныйКПВ651I63300,150,05ток 380 В 50КТП В 622КТПВ642II100402з.0,140.09или 60 ГцКТПВ623КТПВ643III150500,220,1КТПВ624КТПВ644IV300700,250,1* Контакторы с гашением могут применяться в качестве линейных, реверсирующих, кон¬
такторов ускорения и т. п., а без гашения — в случаях, когда не приходится отключать ток илд
когда в момент отключения тока напряжение очень мало. КПВ620 и КПВ630 предназначены для
шунтирования обмотки якоря сопротивлением при динамическом торможении двигателей 220 В по¬
стоянного тока. КПВ651 предназначены для работы в иепях постоянного тока до 220 В с повышен¬
ной индуктивностью; магнитное иоле для гашения дуги в них создается постоянными магнитами.** Номинальный ток указан для прерывисто-продолжительного режима. В продолжительном
режиме ток Должен быть снижен на 20—30% или же необходимо ярказывать контакторы с коктак-
■гимн, имеющими серебряные вставки. О допустимых токах в повторно-кратковременных режимах
с числом включений до 1 200 в час см. примечание к табл. 1-ВД.*** КТПВ600 и КПВ600 выпускаются с 2з. и 2р. контактами вспомогательно!1! цепи, или 21.
и 1р., или без них. КПВ620 и КПВ630 имеют 1з. и 2р. контакта. Они имеют исполнение и постав¬
ляются на изоляционной плите и без плиты, с передним или задним присоединением внешних про¬
водников.**** КПВ604, КПВ605. КПВ614 и КПВ615 при редких срабатываниях могут быть использованы
н системе генератор — двигатель при напряжении до 600 В включительно6*
84Силовое э.гектрооборудованиеРазд. IТаблица 1-73Контакторы серии МК1 (по ТУ 16-524-076-71)***ТипКоличество
главных кон¬
тактовКоличество
контактов
вспомогатель¬
ной цепиНоминальный
ток главной
цепи, А’*Номинальное напряжение. Во3*п 3размыкаю¬щихI 12таX3 *5 agл
*
1*
л *Г} ~о. 3главной цепнвтягивающихкатушекМК1-101__MK1-0I 1МК1-1111МК1-202—2240Постоянный ТОКПостоянныйМК1-02—2220 (кроме МК1-ток 24, 48, 110,МК1-212130)220АЖ 1-2222МК1-303—Переменный ток380 (50 и 60 Гц)МК1-44_44М К1-55——55МК1-66——66МК1-84-——84* Номинальный ток контактов вспомогательных цепей 10 А. Они способны редко коммутиро¬
вать: при постоянном токе 110 В включаемый ток 25 А, отключаемый 2,5 А; то же, при 220 В — 23 А
н 1 Л; то же, при переменном токе 380 В — 100 Л к 10 Л; при 500 В — 50 А и 5 А. В нормальной режи¬
ме отключаемые ток» не допжны превышать 50% указанных значений при постоянном токе и при¬
мерно 25% при переменном токе.** Номинальны!! ток главной цепн указан для прерывисто-продолжительного режима работы
при температуре окружающей среды 50° С. Контакторы пригодны для работы с частотой до 1 200
включений в час с ПВ-40%. Допустимые токи для разных частот включений и ПВ при продолжи¬
тельном пежнмс работы, а также при реверсе на постоянном токе должен сообщить завед-изгото*
витель. При 500 В переменного тока, а также при реверсе на переменном токе меньших напряжении
номинальный ток равен 25 А,*** Контакторы допускают установку на плитах (изоляционных и металлических, заземленных)
и на рейках. Присоединение внешних проводников переднее.1-24. РЕЛЕ АВТОМАТИКИТаблица 1-74Реле электромагнитные постоянного тока,
серий РЭВ800, РЭВ880, РЭВ80 по МРТУ 16-523.141-69НазначениеЧисло контактовТипзамыкающихразмыкающихРЭВ821Напряжения111РЭВ82522РЭВ841—РЭВ822Промежуточное211РЭВ82622РЭВ827С секционированными катушками311РЭВ82822рэвезоКонтроля тока *1 |1РЭБ861—РЭВ851С электромагнитным залипанием с выдерж¬
кой времени 51 I1РЭ1;85222
§ 1-24Реле аЬтоматики85Продолжение табл. 1-74ТипНазначеаиеЧисло контактовзамыкающихразмыкающихРЭП853С электромагнитным залипанием без вы¬
держки времени31IРЭВ85422РЭВ861Напряжения дифференциальные 811РЭВ862221 Напряжение втягивания (или отпадания) регулируется в пределах 0,3—0.65 номинального.3 Напряжение втягивания 0,65 номинального ±10%.* Одна секция предназначена для втягивания реле (кратковременная работа) при напряжении
на ее зажимах не менее 0.6 номинального, вторая — для длительного удерживания реле во вклю¬
ченном положении при напряжении на ее зажимах более 0.1 номинального* РЭВ830 изготовляют с втягивающими катушками ва номинальные токи 0,5—630 А, а РЭВ8э —
0,6—4 А.* Реле включается втягивающей катушкой 110 или 220 В, удерживается во включенном поло¬
жении постоянным магнитом (не менее 24 ч) и отключается без выдержки времени (не более 0,3 с)
при подаче напряжения на зажимы встречно включенной (осаживающей) катушки 48 В, или с вы¬
держкой времени до 3 с, если последовательно с осаживающей катушкой включено добавочное
сопротивление.* Катушка состоит из двух секций 220 В каждая, включенных встречно; реле надежно втяги¬
вается уже при разности напряжений на Секциях не более 0,8 номинального.Примечание. См. примечания к табл. 1-75.Таблица 1-75Реле времени электромагнитные, постоянного тока,
серий РЭВ800, РЭВ880, РЭВ80 по МРТУ 16-523.141-69Число контактовПределы регулировки выдержки
времени, с, получаемыеТипНазначениезамыкаю¬щихразмыкаю¬щихотключениемкатушкизакорачиваниемкатушкиРЭВ81110.25-10.4—1.5РЭВ8120,8—2,50,9—2,8РЭВ8131J2—3,52.2—3.8РЭВ8143—53.8—5.5РЭВ8150,25—0,60.4—0.9РЭВ8160,5—1,50,6—1,7РЭВ817' Времени221,2—2,51.3—2,7РЭВ8182-3,52,2—3,8РЭВ8814,5—85—9РЭВ8821I7—128—|3РЭВ8833—64—7РЭВ884225—106—11РЭВ81— .10.15—1 |0.3—1,3Примечания: 1. Ток контактов: допустимый длительно 10А; включаемый переменный
110—380 В до 25 А; переменный 660 В до 10 А; постоянный НОВ до 1.25 А; постоянный 220 В до 0.5 А:
отключаемый переменный 110— 380 В до 2.5 А; переменный 660 В до 1 А; постоянный 110 В до 1,25 А;
постоянный 220 В до 0.5 А.2. Напряжения катушки, В: 12. 24, 48, НО или 220.3. Присоединение внешних проводников — переднее.4. Контакты реле допускают перестройку, однако применение четырех размыкающих контактов
не допускается.
86Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-7ЬРеле электромагнитные, промежуточные типов ЭП-41В по МРТУ 16-523.047-70ХарактеристикаТип релесСОCvjCNг:ооiCСчс*?СПCNюОгагагагагаcaaaгагаТ_ГгастоСЛСтоСтоС£С<TjСтоСтоСтото321654321—123—123456Количество контактов:замыкающихразмыкающихРод токаНапряжение катушки, ВТок контактов, А:допустимый длитель¬
ноотключаемый при
индуктивной нагруз¬
ке, В:переменный 220
» 380
» 500
постоянный 110
» 220Размеры реле, мм (высо¬
та, ширина, глубина)Переменный
24, 30, 127, 220, 380, 50020853.51,250,5195X78X80225X78X80Примечай и е. Потребляемая мощность катушки при номинальном напряжении не более
50 В • ЛТаблица 1-77Реле электромагнитные, промежуточные серии ЭГЫ по МРТУ 16-523.160-69Реле токаРеле напряженияХарактеристикаСЧсстоЗП-1/0,5ЗП-1/1ЭП-1/2СтоЭП-1/8СЧ£<30ЙЭП 1/110 jЭП-1/220Длительно допустимый
ток катушки, А ... .0,250,51248 .. ,Номинальное напряже¬
ние катушки, В . . . .2448ПО220Потребляемая мощ¬
ность, Вт 310Примечай и я: 1. Реле четко срабатывает при 50% длительно допустимого тока или поми¬
нального напряжения соответственно.2. Реле имеют два замыкающих контакта с общей точкой.3. Время срабатывания не более 0,04 с.4. Коэффициент возврата 0,1.5. Длительно допустимый ток контактов 5 Л; их коммутационная способность равна: в цепи
постоянного тока с постоянной времени не более 0,005 с — 100 В г, в цепи переменного тока—
500 В ■ А при напряжении 24—250 В.
§ 1-?4Реле автоматики37Таблица 1-78Реле электромагнитные промежуточные типа МКУ-48 с основанием и колпакомПеременный токВтягивающая катушка:
напряжение, В
сопротивление, Ом
Контактные группы110127220380650—900900—11001100—270010 000—12 0002з; 2п; 4р;Продолжение табл. 1-78Постоянный ток12244860НО22085320—12001100—46002300600020 000Втягивающая катушка:
напряжение, В
сопротивление, Ом
Контактные группы2з, 2рПримечания; 1. Допустимый ток контактор длительный 5 А; разрываемая мощность не 00-
лее 50 Вт в индуктивной цепи постоянного тока и 500 В-А в цепн переменного тока.2. Потребляемая мощность до 3 Вт в цепях постоянного тока и до 7,5 В - А в цепях перемен¬
ного тока.3. Реле на 48, 220 В постоянного тока н 220 В переменного тока имеют, кроме указанных, кон¬
тактную группу с 4р. контактами.4. Реле переменного тока, кроме указанных, выпускаются иа 12, 24 , 36 В с 2з.+2р. контактами
и на 60 В с 2з. контактами.5. Присоединение проводов переднее.6. Размеры реле (высота, ширина, г дубина) 113,5X55X129 мм.Таблица 1-79Реле времени электромагнитные, постоянного тока серии ЭЦ по МРТУ 16-3?3.158-69ХарактеристикаТипЭВ-122 ЭВ-132Выдержка времени, с0,25—3,50,5—9Напряжение катушки, В24, 48, ПО, 220Количество контактов:
с выдержкой времени
мгновенных2зInПотребляемая мощность, Вт30Ток контактов, А:допустимый длительно
отключаемый 220 В5 — для контактов с выдержкой времени
3 — для мгновенных1Размеры реле, мм(высота, ширина, глубина)147ХИЭХ134Примечание. Исполнение по способу присоединения проводников — заднее и переднее.
88Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-80Реле времени двигательные и пневматическиеРелеХарактеристикаДвигательноеПневматическое РВП-22 по ТУ
16-523 Ш-72****ВС-10** по ТУ
16-523.242-70С-52 по ТУ
16-523.058-67Габарит IГабарит IIВыдержка времени, с2 с — 24 ч1—600,4—600,4—! 80Напряжение катушки, В:
переменное
постоянное12, 36. 127. 22012, ПО, 127,22012, 24, 36. 110, 127, 220, 380
12, 24, 48, 60, ПО, 220Количество контактов*:
с выдержкой вре¬
менимгновенныхЗп пли 6п2з и 1р1з я 1р1з и 1р
1з и 1рВремя возврата, с0,080,50,4Потребляемая мощность,
В-А15***25Ток контактов. А:допустимый длитель¬
новключаемый:
переменный 220 В
» 380 Впостоянный 220 В
отключаемый:
переменный 220 В
» 380 В
постоянный 220 ВРазмеры реле, мм(высота, ширина, глу¬
бина)652,51244******——0,30,5Q j3,6 1 j ******— Q g ******0,30,5Q 15*****+208X165X150I45XH5X135114X57X98140X62X100* з — замыкающий; р — размыкающий; п — переключающий.** Каждый контакт допускает независимую регулировку уставки времени.*** 15 В Л — мощность электродвигателя, кроме того, электромагнит В В-Л.»•** рвп имеют исполнения: с выдержкой времени при включении или при отключении.***** Пусковая мощность не более 100 В*Д.****** Для коммутации используются микропереключатели с двумя контактами в каждом по
ГОСТ 14272-69. Допустимый ток указан для использования только одного из контактов внутри каж¬
дого микропереключателя (коммутируется одна цепь). При использовании обоих контактов для ком¬
мутации двух цепей каждый во избежание переброса дуги, должен нагружаться вдвое меньшим
током.Таблица 1-81Реле электромагнитные серии РПУ по ТУ 16-523.020-70РПУ-0j РПУ-1РПУ-2ХарактеристикаРод токаПеремен¬ныйПостоян¬ныйПеремен¬ныйПостоян¬ныйПеремен¬ныйПостоян¬ныйНапряжение катушки, В12, 24,
36, ПО,
127, 22012,24,
48, 60.
11012, 24. 36,
ПО, 127,
220, 38012, 24, 48,,
60, ПО.
22012,24, 36,
110, 127,
220, 38012. 24, 48,
60, 110,
220
S 1*24Реле автоматики89Продолжение табл. 1-81РПУ-0| РПУ-1РПУ-2ХарактеристикаРод токаПеремен¬ныйПостоян¬ныйПеремен¬ныйПостоял -
ныйПеремен¬ныйПостоян¬ныйТок контактов, А:допустимый длительно
разрываемый:
при 220 В
» 380 В40,240.056 и 100,50.56 и 10
0.35о.з0.350.2Потребляемая мощность:
В-А, Вт5,52,516594Количество контактовЗп88Размеры реле, мм
(высота, ширина, глубина)72 X 48 X84135X65X1401I3X54X113Примечания: 1. РПУ-1 и РПУ-2 имеют исполнения открытое или защищенное, а РПУ-0 —
только защищенное.2. Все типы реле имеют исполнения: для заднего нлн переднего присоединения проводников;
с винтовыми зажимами или ламелями под пайку или со штепсельным разъемом.3. РПУ-1 и РПУ-2 выпускается с различным сочетанием замыкающих и размыкающих контак¬
тов, однако число замыкающих не превышает шести, а РПУ-1, кроме того, выпускаются с заданны¬
ми различными сочетаниями контактов 6 и 10 А. Перестройка контактов невозможна.4. РПУ-1 имеют исполнения: с катушками тока или напряжения; с электромагнитным возвра¬
том; с замедлением при отпадании {только для постоянного тока).Таблица 1-82Командный электропневматическнй прибор КЭП-12У (рис. 1-16) ТипТехническая характеристикаНапряже¬
ние, ВПотребляе¬
мая мощ¬
ность, ВтДопустимая
нагрузка
на контактыРабочее дав¬
ление золот¬
ки ков,
кгс/см3Общее число
цепей= 1.1й* £ §
3*5*ssSE-Точность вре¬
мени цикла,
%Размеры (шири¬
нах высотах
Xглубина), ммМасса, кгразрывнаямощность,В-АМакси¬
мальный
ток при
220 В, АКЭП-12У1275050051,5123—1080±2,5310X271X12710Примечание. Прибор предназначен для регулирования по времени последовательности
и продолжительности различных операций. В приборе одновременно могут быть установлены элект¬
рические контакты н пневматические вентили с общим количеством цепей не более 12 (при условии
четного количества каждого исполнения цепей}.Рис. 1-16. Электрическая схема командного
электропневматического прибора КЭП-12У.В — выключатель однополюсный; ЛС — сигналь¬
ная лампа; КУ — кнопка управления; ЭМ —• элек¬
трона гнит; /С/—электрический контакт; К2— кон¬
такт блокировочный; Д — двигатель; G»— кон¬
денсатор.
90Силовое электрооборудованиеРазд. I1-25. ПУСКАТЕЛИ МАГНИТНЫЕТаблица 1-8,1Магнитные пускатели серий ПМЕ и ПАЕ (по МРТУ 16-529.008-65
и МРТУ 16-538.087-69)5с:<6нОбозначение типа' в зависимостиот исполнения оболочкик пускателяIP00IP30IP52с:Без кнопок «пуск» и «стоп»Без кнопок «пуск»XС кнопка¬С кнопкамими нере¬неревер¬неревер¬реверсив¬неревер¬реверсив¬версивноенеревер¬реверсив¬сивноеCJДсивноеноесивноеноесивноеноеПМЕ-011ПМЕ-021ПМЕ-012ПМЕ-022 _ПМЕ-041_ПМЕ 051 —ПМЕ-042—ПМЕ-052——ПМЕ-071ПМЕ-073ПМЕ-081ПМЕ-083——-ПМЕ-072ПМЕ-074ПМЕ-082ПМЕ-084ПМЕ-ttlПМЕ-ИЗПМЕ-121ПМЕ-123ЛМЕ-112ПМЕ-114ПМЕ-122ПМЕ-124_ПМЕ-211ПМЕ-213Г1МЕ-221ПМЕ-223ПМЕ-212ПМЕ-214ПМЕ-222ПМЕ-224-'ПАЕ-3! 1ПАЕ-313ПАЕ-321ПАЕ-323ПАЕ-325ПАЕ-331ПАЕ-333ПАЕ-330ПАЕ-312ПАЕ-314ПАЕ-322ПАЕ-324ПАЕ'320ПАЕ-332ПАЕ-334ПАЕ- 336ПАЕ-411ПАЕ-413ПАЕ-421ПАЕ-4 23ПАЕ-425ПАЕ-431ПАЕ-433ПАЕ-435ПАЕ-412ПАЕ-414ПАЕ-422ПАЕ-424ПАП-426ПАЕ-432ПАЕ-434ПАЕ-430ПАЕ 511ПАЕ-513ПАЕ-521ПАЕ-523ПАЕ-525ПАЕ-531ПАЕ-533ПАЕ-535VПАЕ-512ПАЕ-514ПАЕ-522ПАЕ-524ПАЕ-526ПАЕ-532ПАЕ-534ПАЕ-536ПАЕ-611ПАЕ R13ПАЕ-621ПАЕ-623ПАЕ-631ПАЕ-633_VIПАЕ-612ПАЕ-614ПАЕ-622ПАЕ-624—ПАЕ-632ПАЕ-634Продолжение табл. 1 -83КОбозначение типа1 в
зависимости от исполнения
оболочки2 и пускателяНоминаль¬
ный ток пус¬
кателя4, А,
ii|)n напряже¬
нии, ВМощность, кВт, управ¬
ляемого электродвига¬
теля при напряжении, В<L>Н'X&CDЖIP64Тепловоедо380500Без кнопок «пуск»
н «стон»С кнопкамиреле*IP 00IP30,
IP 52
и IP64IP00,IP30,3612722038)500S'XоссНеревер¬сивноеРеверсив¬ноенеревер¬сивноеIP52
и 1Р640ПМЕ-031
ПМЕ-032
ПМЕ-061
ПМП-062
ПМЕ-091
ПМЕ-092-ПМЕ-093ПМЁ-094=ТРН-10АТРН-10АТРН-10А3з1,5-0,270,61.10,6IПМЕ-131ПМЕ-132ПМЕ-133
ПМЕ-134—ТР11-10101060,271.12 24-111ПМЕ-231
ПМЕ-232ПМЕ-233
ПМЕ-234-ТРИ-252523140,835, Г.10ю
§ 1-25Пускатели магнитные91Продолжение табл. 1-83КОбозначение типа1 в зависимости
от исполнения оболочки* и пуска¬
теляtНоминальный
ток пускате¬
ля4, A, npti
напряжении, ВМощность, кВт,
управляемого элект-
родвигателя при
напряжении, ВрсиIP64Тепловоедо 380500V£яSБез кнопок
«пуск и стоп»С кнопка¬реле3IP00IP30,
IP52
и IP541Р00,1Р30,36127220380500егжчVИНеревер¬сивноеРеверсив¬ноеми нере¬
версивное1Р52
и IP64IIIПАЕ-341ПАЕ-342ПАЕ-343ПАЕ-344ПАЕ-346ПАЕ-346ТРН 404036261.54101750IVПАЕ-441ПАЕ-442ПАЕ-443
ПАЕ-444ПАЕ-445
ПАЕ-446ТРП-606360352,210173022VПАЕ-54)
ПАЕ-542ПАЕ-543ПАБ-544ПАЕ-545ПАЕ-54РТРП-150110106614,017305540VIПАЕ-641
ПАЕ-642ПАЕ-643
ПАЕ 644ТРП-150146140805,0224075551 При необходимости прокладки монтажных проводников главной цепи внутри кожуха (ввод и
вывод оба снизу или оба сверху) пускатели с III по VI величину включительно должны заказывать¬
ся с кожухами увеличенных размеров. При этом в обозначении типа Должна быть изменена пред¬
последняя цифра: для исполнения IP30 — вместо 2 надо 5; то же 1РБ2— вместо 3 надо 6; то же
IP64 — вместо 4 надо 7.7 Исполнения по степеням защиты оболочек для ПМЕ здйсь указаны по аналогии с данными
ПАЕ. В МРТУ они обозначены соответственно «открытое», «защищенное» и «пылебрызгонепрони¬
цаемое» .3 См. табл. 1-84.4 В данном случае длительно допустимый ток наибольшего из электродвигателей, управление
которым возможно данным пускателем; ток здесь ограничен условиями нагрева контактора (в пу¬
скателе без оболочки или в разных оболочках), а для 500 В и условиями коммутации тока. Допол¬
нительные ограничения см. примечание 3 к табл. 1-84.5 Пускатели по заказу поставляются с одним из следующих возможных сочетаний контактов
вспомогательной цепи:величина 0 нереверсивный — 1э или 1з+2р или 1з-Нр; то же реверсивный 1з+4р:
величины I и II нереверсивные — 2з или 2з+2р; то же реверсивные — 2з+2р;
величины III, IV. V в VI нереверсивные и реверсивные — 1э-Ир или 2з+2р или Зэ+Зр или
2а+4р или 4з+2р.Таблица 1-84Данные тепловых реле, встроенных в пускатели серий ПМЕ и ПАЕТип пускателяТип тепловогорелеНоминальный
ток теплового
элемента или
маркировка смен¬
ного нагревателя,
АТип пускателяТнп теплового
релеНоминальный
ток теплового
элемента или
маркировка смен¬
ного нагревателя,
А0,3250.46.3ПМЕ-000ТРН-10АПМЕ-200ТРН-250,580,6310
92Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-84Тип пуска¬
телиТип тепло¬
вого релеНоминальный
ток теплового
элемента или
маркировка смен¬
ного нагревателя,
АТип пуска¬
теляГип тепло-
вего релеНоминальный ток
теплового элемента
или мацкиропка
сменного нагревате¬
ля. Ао0012,51161,25201,625212,52,5163,220ПАЕ-300ТРН-400.5250,63320,840120251,251,6ПАЕ-400ТРП-603040ПМЕ-100ТРН-1022.550603.2504605ПАЕ-500ТРП-150806,3100812010100 ,ПАЕ-600ТРП-150120 Г160Примечания: I. Номинальные токи указаны для случая, когда регулятор уставки тока
находится в положении «О» и реле установлено открыто на панели при температуре окружающего
воздуха 20 "С — для реле ТРН и 40 °С — Для реле ТРП,2. При встройке реле ТРН в пускатель с оболочкой любого исполнения и температуре окружа¬
ющего пускатель воздуха 20 “С снижение номинальных токов не требуется. То же не требуется для
ТРП-20 — 00 А включительно в пускателе с защитной оболочкой IP0O при температуре воздуха до
40 "С включительно. Требуется снижение номинальных токов при температуре окружающего пуска¬
тель воздуха 40 СС: для ТРП-80 — 150 А, в пускателях с защитной оболочкой IP00 — примерно на 6%,
а ТРП-20 — 150 А в пускателях с защитами оболочек IP30; IP52 и IP64 — примерно на 10—20%. Для
других температур среды, окружающей пускатель, номинальные токи должны определяться по со¬
гласованию с паводом-изготопителем.3. Уставки номинального тока тепловых реле регулируются в пределах: ТРН-10А — 0,8—1.25;
ТРН-10; ТРН-25 и ТРК-40 — 0,75—1,3: ТРП-60 к ТРП-150 — 0,75—1,25. Не следует допускать уставки,
превышающие номинальные токи пускателя (см. табл. 1-83) или встроенного в него теплового реле.Таблица 1-85Ток, потребляемый катушками пускателей серий ПМЕ и ПАЕ в притянутом состоянииякоряПускатель/н. А, при номинальном напряжении, ВТипВеличина1272203S0500,00,10,050,04 ПМЕI0,14———110.240,140,080,062ш0,2550,130,087O.OGG5IV0,4850,280,160,12I JAt-iV0,5950,3550,2150,16VI0,8950,5150,290,22Примечание. В таблице укатаны максимальные значения установившихся токов; пуско¬
вой ток не превышает установившегося более чем в 6—8 раз у ПМК и п 10 раз у ПАР.
§ 1*26Станции управления общепромышленного назначения931-26. СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО
НАЗНАЧЕНИЯСтанция управления (СУ) — комплект¬
ное устройство с набором необходимых за¬
щитных и коммутационных аппаратов, ре¬
ле, ключей, измерительных приборов, зажи¬
мов и других элементов, соединенных по
требуемой электрической схеме, предназна¬
ченное для дистанционного управления от¬
дельным электроприемником или электриче¬
ской установкой. Имеются также вспомога¬
тельные СУ, содержащие набор только не¬
скольких аппаратов защиты, или несколь¬
ких реле, или измерительных приборов, по¬
зволяющие в сочетании с другими СУ наби¬
рать комплектные устройства распределения
электроэнергии и автоматического управле¬
ния производственными процессами (щиты
станций управления — ЩСУ).Блок управления (БУ) — станция, со¬
бранная на изоляционной плите или конст¬
рукции из реек, обычно имеющая ширину
600 мм и высоту 250, 500, 750 или 1000 мм.
Из таких блоков набираются панели высо¬той в чистоте 2000 мм, а с учетом нижнего
и верхнего обрамлений — 2300 мм.Панель управления ( ПУ) — станция как
и блок, но все аппараты и приборы которой
умещаются не менее чем на целой панели
(два блока высотой по 1000 мм).' В отличие от БУ ПУ могут иметь шири¬
ну 500—1100 мм с интервалом 100 мм.В машинных залах и других электро¬
технических помещениях обычно устанавли¬
ваются ЩСУ открытого исполнения с-неза¬
щищенными токоведущими частями. Уста¬
новленные в производственных помещениях
(ближе к производственным механизмам)
ЩСУ представляют собой набор шкафов со
степенью защиты IP31 или IP41 (ГОСТ
14254-69), внутри каждого из которых по¬
мещаются одна или две панели ЩСУ, от¬
сек для сборных шин и присоединения от¬
ходящих линий. Все СУ для двигателей по¬
стоянного тока и металлургической серии
.для асинхронных двигателей нуждаются в
проходах обслуживания спереди и сзади.
По общепромышленной серии СУ для асин¬
хронных двигателей см. табл. 1-89.Таблица 1-86Технические данные станций управления для электродвигателей постоянного токаСерияДля каких двигате¬
лей1Номинальные токи
главной цепи, АВид тормо¬
жения1Ступень регулирова¬
ния скорости выше
номинальной3Число ступеней пу¬
скорегулирующего
сопротивленияш3XлсвВ)Xсх3?ВозбуждениеПУ1121HP10; 25; 50; 100; 150
300
600МММ+~ь+333600700800БУИ22HP1,6; 2,5; 4;
16; 20; 25;6,4; 10;
40БТ+1600ПУ1221HP10; 25; 50; 100; 150
300
600МиДМиДМиД+++333600700800Возбуждение
и регулирова¬
ние в парал¬
лельной обмот¬
кеПУ1321Р10; 25; 50;100; 150
300
600МиДМиДМиД+"Ь+3337008001100ПУ1322РЮ; 25Д4*1600ПУ2120HP10; 25; 50;100; 150
300
600Ммм—233500600700Возбуждение
смешанное без
регулирова¬ПУ2220HP10; 25; 50;100; 150
300
600МиДМиДМиД—233500600800ния в парал¬
лельной обмот¬
ке
94Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1 -80СеримФН£пX£ че
R е;Поминальные толи глин¬
ной цепи, АВид тормо¬
жения2С/, До 2
С- ^Г* н „u ^ XSфХойс к 5
с s яД * Svj сэ =°С (—_ о5 1.5Fai-
С = ^
Г ^ зэ
>)Sе cl S
о о-а
~ о снХОJliuяеияft£э!ВозбуждениеПУ2320р10; 25; 50; 100; 150
300
600М и Д
М и Д
М и Д—2336008001000Возбуждение
смешанное без
регулирования
в параллельной
обмоткеП У2323р10; 25; 50; 100; 150
300
600М и Д
М и Д
М и Д—2337008001000ПУ2621р10; 25; 50; 100; 150
300
600М, Д и Г1
М, Д и П
М, ДиП—23370080010001 ИР — двигатели нереверсивные; Р — реверсивные.- М—механическое; Д — динамическое; П — противовключение (используется только при ревер¬
се. но не для остановки): ЬТ — без торможения.' ■+ имеется, — отсутствует.' Высота всех ПУ — 2300 мм, а БУ — 500 мм.Примечания: 1. Схемы всех ПУ предусматривают дистанционное управление с помощию
командоконтроллера и осуществление пуска в функции времени, а схемы БУ — управление с; по¬
мощью кнопок и пуск в функции э. Д. с.2. Динамическое торможение во всех случаях осуществляется в функции э.д.с. с помощью од¬
ной ступени тормозного сопротивления; исключение — станцин ПУ2323, имеющие по две ступенн тор¬
мозного сопротивления.3. Во всех случаях номинальные напряжения главной цепи и цепи управления 220 В. Станции
15УП22, кроме того, имеют исполнение с цепями НО В.4. Все ПУ могут заказываться без дополнительных аппаратов (буква Г в типовом индексе) или
с дополнительными промежуточными реле и реле времени (буква Д в типовом индексе).Таблица 1-87Технические данные станций управления для асинхронных электродвигателей
с к. з. ротором, 380 В. Серия металлургическая (управление контакторами,
выпускается по комплекту технической документации 0«ЛХ.084.024)СерияНоминальные токиГабариты, ммВысота® J ШиринаВид тор¬
можения'Режим рабо-
4, 5тыДвиган’ели нереверсивныеБУ51201 и
БУ512622; 3,2; о; 8; 12,5; 20; 30; 40; 50; 1 500
60 и 80G00БУ51201 (
БУ51211 |
БУ51262 I
БУ51272 1100; 120; 150; 200: 250 | 1000600300; 400; 500; 6001000700БУ51241 82; 3,2, 5; 8; 12,5; 20; 30; 40; 50500600БТДР60; 80; 100; 120; 150; 200; 2501000600БУ51241 s иБ Vo 12")1 s300; 400; 500; 6001000?00
§ 1-26Станции управления общепромышленного назначения95Продолжение табл. 1-87СерияНоминальные токиГабариты, мм
Высота* | ШиринаВид тор¬
можения3Режим рабо*4,5тыБУ51342 и
БУ513525; 10; 16; 20; 25; 40; 50; 63;
80; 1001000600мПКР 1200ПУ51342120; 150 160; 250 '2300500ПУ5222*5; 10; 16; 20; 25; 40; 50; 63;
80; 100; 120; 150; 1602300500М и ДПКР 12002502300600ПУ53201100; 120; 150; 200; 2502300500БТДР300; 4002300600500; 6002300700БУ54092 и
БУ54102Двигатели реве
16; 25; 40; 50; 63; 80; 100) с и в н ь
1000л е600БТПКР 1200ПУ5409®120; 150; 16023005002502300700БУ54201 и
БУ542112,5; 4; 6,4; 10; 16; 25; 40; 50;
63; 80; 100; 120; 150; 1601000600БТПП и
ПКР 600ПУ542012502300500300; 40023006005Ь0; 6002300700
96Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-87СерияНоминальные токиГабариты, мм
Высота* j ШиринаВид тор¬
можения5Режим ра-4- йботыБУ54242 и ! 2,5; 4; 6,4; 10; 16; 25; 40; 50;
БУ54252 j 63; 80; 100; 120; 150; 1601000600БТПП и
ПКР 600ПУ542422502300500300; 4002300600500; 6002300700ПУ543425; 10; 16; 20; 25; 40; 50; 80; 100;
120; 150; 1602300500МПКР 12002502300700ПУ55092 и
ПУ55112'716; 25; 40; 50; 63; 80; 100; 120;
150; 1602300500дПКР 12002502300700ПУ552225; 10; 16; 20; 25; 40; 50; 63; 80;
1002300500М и ДПКР 1200120; 150; 16023006002502300 | 7001 Цепи управления переменного тока напряжением 127; 220 или 380 В.* То же, но постоянного тока 220 В.' БТ — без торможения; М — механическое; Д — динамическое.* ДР — длительный режим, ПКР—повторно-кратковременный режим с указанием предельно
допустимого числа включений в час; ПП — прерывисто-продолжительный.5 Все БУ и ПУ для ПКР до 1200 включений в час могут заказываться без дополнительных ап¬
паратов (буква Г в типовом индексе) или с дополнительным промежуточным реле и реле времени
(буква Д в типовом индексе).е Все БУ высотой 1000 мм с последними двумя цифрами в обозначении серии 09 20, 24, 26 и
предназначены для установки на верхней половине панели (рукоятки аппаратов управления распо¬
ложены в нижней части блока), а 10, 21, 25, 27 и 35 —на нижней половине панели (рукоятки рас¬
положены в верхней части блока).1 Станции ПУ5511 предназначены для управления группами индивидуальных двигателей роль¬
гангов.* В станциях БУ5124 и БУ5125 нулевая защита осуществляется с выдержкой времени для воз¬
можности осуществления самозапуска двигателей.Примечание. Схемы ПУ5320 предусматривают включение ступени сопротивления в цепь
статора.
§ 1-26Станции управления общепромышленного назначения97Таблица 1-88Технические данные станций управления для асинхронных электродвигателей
с фазным ротором, 380 В. Серия металлургическая (управление контакторами,
выпускается по комплекту технической документации OJIX.084.024)СерияНоминальные токиЧислоступенейпускаШиринапанели,мм**Вид тормо¬
жения3Режим4*6работыстатора ротораПУ61201Двигателинереверсивные100 | 1503500БТаДР120;150240500200; 250 л3756003003753458001100110040037534580011001100500600345110012001200600600345110012001200ПУ6122210; 20; 50;
1001002600МПКР 12001501603700250250 | 3700ПУ6220210; 20; 50; / 100
100 /2600МиДГТКР 12001501603 | 700250 | 2503 900ПУ64212Д в и г
реверс10; 20; 50;
100атели
й в н ы е*1002700М и ППКР 120015016029002502502900ПУ6520210; 20; 50;
1001002800М, Д и ППКР 12001501602 | 8002502502 | 1000* П — протнвовключение.** Высота всех ПУ — 2300 мм.Примечание. Ссылки 1—5 см. в табл. 1-87.7- 480
98Силовое электрооборудованиеРазд. iхX&>ч3£ <j
Оп. (в
с ж<и ою 5О ■“
05W -
X О
СиОV о
о §’.egIS?а. «§о н Я
о О”w. СО СЙ
**§
1> © 'Тсм оо*«чв I *5 »°
■ *
в s 5S-f « яо 5 3
М 5
5SS£ л *Л> 3 1«Р
>.©
х в «3 »х
я * о* Ж х
ОЗУк£|Sfcgs« ~ ж4 © ев
« К t-Л к
№ Ч W5 2 ч* 5 £4) С г
ЧоО
» * *
2.3 ов “ =
>> ._.софз gх 5S s
S “Cl (ВсвCJ о.к С
* >>Ж хэ£ « SЯ у *
£•£,2
Но,хам 'К1/Э1
-ejHQi/ ojaimirot)
-йен чхзонтоу/s 2 чх 5 4*
39ао<СS;*о “ аKggS S.C>•* 2е
* i? Й
в «*"
0(-“1в
О5>5 s'0£3 *Ч С2 Е ~ ^
-S-ggOS £3* й&О О О о
о о о оiD <£> о оо о1Л юЮ 1Я С'- С".о*<СЧ LOН|ечоСМ »яосою■'Ою •«■
<мо ^
00 оо 2.-СЧо —CSС.Оююооо-N(Oin04 осо <оЁС
а, а
ннсс
а а,
н-нCM CN CM СМ
Ю СО
*<<
сс<<сск«пь-SС со
<<со со
<<О §оеотС>»из.<оно<
сч ^Ьг^О
, о
Ь- to(ОнС>>Л»Й Ю
Л >}MlQЧОН400-*гLOюLO>>5*изсаС£я ** Й oj§■ «
о.и
£ г>
о *оЧ яО Ч я
t- S С(—I Ю СО_
• - Ы СОго СО
£-^Г
о.<0со'Оцз
. .LO . ' LCю см см ._ _ ^CNf
о" ~ со оо ib*—а
{—1WСС<с к
Оис>»1Л>>изXа,ншСнS!С<
§ 1-26Станции управления общепромышленного назначения997*
100Силовое электрооборудованиеРазд. Го,СО.я я р
Я ч н
о. *,1дм ‘вь-di.
-BjHtjt? cuamqifop
-ивн ч1зонГпой1 S u
Л ° &2 v «It н оЯ Hs S *о x%X О s« *
Ssa
оК л н
н g *
к 3 со
Г н ь
*Z fl> я<2*оя ^ н
® £•£
s н S’Р». я £«5 5“
"в®1- V. *О •“_. и5 к £■хо£«Р л“*®я££ £ йrt> «с СЗQJ _0 с, — — гt5 « с S Й «S1 с 5 **2.° ч
д* ™ “•— ю со
--ci<d
оо, _ _
о‘« .«,,ю
00 сЬ
иэ.—■ тр
О _ о.-lO . .—<
IOC4Wо" — со" 66О CSоdo«N. „изW£иLOс<С Sи есCQ>>btfр*’ * «со ^3* <и5S с S“ •' яИ оО таиз52 в S0аЙЭg s ss «оа “5С<« я-ч 4<У 2"<.
с; - и хs- _ в ¥
я =ю 5
°-5S,§н Ч20■£ - с -аК#с s Я!X Н Е V, к я '
о в я £■ Ч -- J5.:£ £ £ к 5 £ в Е5 п я о f м л2 К М О £ m £ ,
g ' те к 3 га j ;gSn§|£ft{gSg,°|«gi«SнgЬЕ. a; Sfi 5 • w
w w'ftO«Sн 2 л ^ н J; ii 1
Я 35 ЛClLi4S® S <n
II кг <в л. »Я=f QJ В* X _ Xи Ч я Й, -я £ з^ S ffl ^ aj (Q&»о ч5 S“
„5* 5 2 4я О 0! Я л с
* Ч И ч S 3 «
?о.2ч:°ло ^с Я . В уЧ aj«2o
Я я 2 S •“ ~ к3 |S S-S J2 S ■<3 § е Йо Н я
яв Ййё.Я!«5sо,» as
О S н
fi I Sоrf (В ££Я >i•я»'«SIJ о S ч^ Я О ^eL 5 ч *
f н о, о■ ь я «
ivso,zCJ ^ X
У * м в,5■ 5 -° я о
' ~ в) к; ^ J р,i 3 S 5«я
t § * &х! S 50 >,S' *- Я s1 S ? О «и н щ s"х!
в 20*1
$£\
4 s <
° £■>о „ь о
я а<и «з2 о-Я flj§2я х " s 5О ^ ДЗ £ .о £X да?Ss3_ q.__ <f> ^ дч I g а 7.я C'J_ Q ^ ояз н *iO«W, • Я о' ^ 5 03 аЭ' _ с ^ <и *) >>^5 £ о g ^
isg S^ogs
; geo£ я ^иа я >i о
’га £ ь я п
[|5§*ЙЧ,°
■*$*%*%%
о>> О,-* Я Ь
1 Я (Д w, V. ->= 5 ^ 0J
'•*5a*cdSrt2! 3 Й S «* Й«°|5Яоаяi-И S^«c 54) 5 д1- 4)1 3 я О ~ ч
: О я г; S
ЬС nto Xо х
S3
ч ?!* 3е*0J Ян Я<ч <d'X Q,
О фsSг Р-в*X 1J в О ’ I_ яZZ ^« СЧW ^5 *с н- ОщОО^3 ОвОЧ^шСОл0 2^-ь<ьто hХ <Я CL X К ° Л
* mmS '-’соя—г:
у Я® о. Я н <иh о С О м ? Ь2 rri ° iL ю ° g «
>, Г It о л jj ЕаП S я^я^дя^
s “яЯйвч ЧИ
й Я о. П1 3 <U 0J3 =SHggSsSl1 S|sSS§Ssw5 "ВяЩ“«5е5 ^*«£и&8§ь-!6 2 SSscg.|Sn,^ ^ в. Ж С >>&!« |££25|*,гЗ:
о l^«§^|5sei
gI *и **«>!S1й*г'с*£=
*o?"S
я S 2 Si 5 I “»х
чекr5«4"cS-*. S х х о ^ g-З §
Sl’gSolB-^SlА С jii LI W '*' rti "к «
t; t.;
4 <° S
*■ £
v-.m« яа ев5««я; x fs>s ga| =r 42is 5*в чSnSggSg _
2 >i j- 5 * 5« xо ■&- - Л^Нояй
о.*й в £-а с, h к I -— ^ - г- 'Л ^ О ^_/ *С ь-> ДЛ им тх,3^!» - SC §X 4> " £ . ® О &С о; ^ я >i g;-:"1 ВЗ “ Cl D-fs.: ¥Г. Ь223_><о.;SKuIKEaS(jB;?&x£'s,-rw-, йх я -и S с с Й 5!■' аI -вI * г 2
ж ^ ч^ о Л о ^ о о—:х4иЯ:S«Us-sllsг г о 5 tS * Э"о 55 ь я о я
я (в S4
5 ж о « да
£-u4i?t'^ О О 1я св з я I
по55н«<i> Н j* Я Я .я" * 5L £ “ •
» S2 е!>-2 :?j 9 а: я '>- i п Н Ч !йо ай:и ‘
2^:~Д;к 1* я -В-
О я = я <9 $5§3«|;“Sag !
- * н Л * •
С о <jU „'3Iя.« ± я'’’ ^ •«га j IН Л >, НеЯ СО о ri с
§ 1-27Командоаппараты1011-27. КОМАНДОАППАРАТЫТаблица 1-90Командоаппараты кулачковые регулируемые серий КА4000, КА4100, КА4200,
КА4300, КА4500 и КА4600ТипОбщеечислоцепейПередаточное число
редуктораТипОбщеечислоцепейПередаточное число
редуктораКА4024КА4044КА4054246Без редуктораКА4269КА428916241 : 248(с электроприводом)КА4028-1КА4028-221 : 30
1 : 5КА4324КА4591-1КЛ459! -225Без редуктораКА4048-14! : 30КА4048-21 : 5КА4658-11 : 1КА4058-1КА4058-261 : 30
1 : 5КА4658-3КА4658-451 : 15
1 -.30КА4148-3
КА4148-481 : 1 или 1 : 16,65
1:1, 1:2, 1 :20 или
1 : 36КА4658-5КА4658-6КА4658-751 : 30
1 : 5
1 : 5КА4168-3
КА4168-4161:1, 1 : 16,651:1, 1:2, 1 :20 или1 : 36КА4658-21КА4658-23КА4658-241 : 11 : 15
1 : 30КА4188-3
КА4188-4241:1, 1 : 16,651:1, 1:2, 1 : 20 или1 : 36КА4658-25КА4658-26КА4658-2751 : 30
I : 5
1 : 5Примечания: 1. Применяются как путевые или конечные выключатели или командные
контроллеры2. Допускаемая нагрузка контактов: 16 Л — длительно, 75 Л — кратковременно (до 10 с).3. Предельно отключаемый ток при напряжении: 110 В — 2,5 А, 220 В — 2,0 А, 440 — 0,5 А по¬
стоянного тока и до 500 В — 16 А при cos<p = и,4 переменного тока,4. Все аппараты с числом цепей до шести включительно имеют по одному барабану; осталь¬
ные — по два барабана, причем у RA4148-3, КА4168-3 н К.А4188-3 оба барабана вращаются последо¬
вательно. а у остальных — параллельно (одновременно).5. По степени защиты все аппараты имеют исполнение 1Р30, кроме КА4658. которые имеют ис¬
полнение IP55.6. Вал у всех аппаратов выводится только в одну сторону, кроме КА4658-21 — КА4658-27 включи¬
тельно, у которых он выведен в две стороны, и КА4269 и КА4289, имеющих встроенный электропри¬
вод (П21, ... кВт).Таблица 1-91Командоаппараты кулачковые регулируемые серии КА410А и КА420АТипОбщее число
цепейПередаточ¬
ное число
редуктораj ТипОбщее число
цепейПередаточ¬
ное число
редуктораКА412Л-1KA414A-IКА416А-1КА412А-2КА414А-2КА416А-2КА412А-3КА414А-3КА416А-3246246246—КА424А-1КА424А-5КА424А-15КА424А-3041:11:51:151:30КА424А-1Д
КА424А-5Д
КА424А-15Д
КА424А-30Д1:11:51:151:30
102Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-91ТипОбщее число
цеиейПередаточноеЧИСЛОредуктораТипОбщее число
цепе бПередаточноеЧИСЛОредуктораKA426A-I1:1КА426А-1Д1:1КА426А-5с1:5КА426А-5ДА1:5КА426А-151:15КА426А-15Д1:15КА426А-301:30КА426А-30Д1:30Примечания: 1. Допускаемая нагрузка контактов: 16 А — длительно, 75 А — кратковре¬
менно (до № с) и 135 А — до 3 с.2. Предельно отключаемый ток при напряжении: ПО В — 1,5 А. 230 В — 1 А, 440 В — 0,3 А посто¬
янного тока и до 380 В — 16 А, 500 В — 10 А при cos <р ->0,4 переменного тока.3. По степени защиты все аппараты имеют исполнение 1Ра5.4. Вал у всех аппаратов выводите* только в одну сторону, кроме KA4I2-3, КА414-3, KA4I6-3,
КЛ424А-1Д, КА424А-5Д, КА424А-15Д, КА424А-30Д, КА426А-1Д, КА426А-ЗД, КА426А-15Д, КА426А-30Д,
у которых он выведен в две стороны.1-28. КНОПКИ, ПОСТЫ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ УПРАВЛЕНИЯТаблица 1-92Кнопки управления серей КЕ в КМЕ и переключатели серии ПЕСтепень защиты
со стороныСпециальноеустройствоГабариты*, ммТиптолкате¬лейконтакт¬
ных эле¬
ментовШнрннаВысотаГлубинаКнопки с цилиндрическим толкателемКЕОПУЗ—45440КЕ012УЗ82КМЕ1Н0УЗКМЕИ01УЗКМЕ1И1УЗ70*5КМЕ1120УЗКМЕ1102УЗIP401Р00—4285.525КМЕИ12УЗ
КМЕ 1121 УЗ86КМЕШЗУЗКМЕ1122УЗКМЕИЭ1УЗ101.5КЕОЭ1УЗКЕОЭ2УЗФальш-кнопка
цилиндрическая7299КЕ041УЗФальш-кнопка429140КЕ042УЗIP54[Р00грибовидная118КМЕ1210УЗКМЕ 1201 УЗНаружный кол¬
пачок4281КМЕ12ПУЗ
§ 1-28Кнопки, посты, и переключатели управления103Продолжение табл. 1-92ТипСтепень защиты
со стороныСпециальноеГабариты*, ынтолкате¬лейконтакт¬
ных эле¬
ментовустройствоШиринаВысотаГлубинаКМЕ1220УЗ96КМЕ1202УЗКМЕ1212УЗ90,5КМЕ1221УЗНаружный колпа¬4225КМЕ1213УЗчокКМЕ1222УЗ112КМЕ1231УЭIP54IPOOКМЕ4211УЗ288028КЕ081УЗТо же, но с60КЕ082УЗцветной вставкой428840КЕ091УЗ59КЕ092УЗВнутренний кол¬
пачок87КМЕ4511УЗ287528КМЕЗШУЗ82,5КМЕ3120УЭ97,5КМЕЗЮ2УЗIP50IP00С фиксацией в
нажатом положе¬
нии4225КМЕЗИ2УЗКМЕ3121УЭ98
104Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-92Степень защиты
со стороныСпециальноеГабариты*, миТинтолкате¬лейконтакт¬
ных эле¬
ментовустройствоШиринаВысотаГлубинаКМЕ13ЮУЭ
КМЕ J 301 УЗ
КМЕ13ПУЗIP40IP4084,5КМЕ1Э20УЗ
КМЕ 1302УЗ0 60100.5КМЕШОУЗ
КМЕ 1401 УЗ
КМЕ1411УЗIP54IP54114КМЕ1420УЗКМЕ1402УЗ128КЕ051УЗЗамок под спе¬426640КЕ052УЗ »циальный ключ94КМЕ4111УЗ—73.52828КЕ061УЗIP40IP00Встроенная сиг¬75КЕ062УЗнальная лампа103КЕ071УЗВстроенная сиг¬
нальная лампа и
пристроенный
трансформатор на
напряжение 110—
127, 220—440 или
380-440 В6013040Кнопки с грибовидным толкат е л е мКЕ021УЗ7640КЕ022УЗIP40IP00—42104КМЕ2П0УЗКМЕ2101УЗКМЕ2111УЗ92,5
§ 1-28Кнопки, посты и переключатели управления105Продолжение табл. 1-92ТипСтепень защиты
со стороныСпециальноеустройствоГабариты*, ммтолкате- коптакт-
лей ных эле¬
ментовШиринаВысотаГлубинаКМЕ2120УЗКМЕ2102УЗIP40TP00—42107,525КМЕ2210УЗКМЕ2201УЗКМЕ22ПУЗIP54IP00Наружный кол¬
пачок92,5КМЕ2220УЗКМЕ2202УЗ107,5КМЕ2310УЗКМЕ2301УЗКМЕ2311УЗIP 401Р400 60106,5КМЕ2Э20УЗКМЕ2302УЗ119,5КМЕ2410УЗКМЕ2401УЗКМЕ2411УЗIP54IP54128КМЕ2420УЗКМЕ2402УЗ142ПереключателиПЕОНПЕ012ПЕ021ПЕ022ПЕ0317097709770ПЕ03297ПЕ041IP40IP00С замком на два4259ПЕ042положения87ПЕ051С замком на три
положения59Г1Е05287* Ширина и глубина в проекции кнопки на панель управления; высота—от фасада толкателя
до конца кнопки за панелью управления.Примечания; 1. Кнопки н переключатели имеют электрически не связанные между собой
замыкающие и размыкающие контакты с двойным разрывом цепи.2. Номинальный ток контактов (допустимая длительная нагрузка) при напряжении 220 В по¬
стоянного тока и 500 В переменного тока 50 и 60 Гц у КЕ и ПЕ — 6 А. а у КМЕ — 2,5 А.3. Кнопки серии КН. имеющие в типовом обозначении третьей цифрой 1, выпускаются по заказу
со следующим сочетанием контактов: 2з или 1з + 1 р или 2р, а с цифрой 2 — 4з или Зз+lp или 2з +
+ 2р или 1з+1р или 4р.4. У кнопок серии КМЕ в типовом обозначении третья цифра указывает число имеющихся за¬
мыкающих контактов, а четвертая число размыкающих контактов.5. Кнопки и переключатели изготовляются по климатическому исполнению У категории 3
(ГОСТ 15543-70) со степенью защиты IP54 для категории 2.
106Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-93Посты управления кнопочные серии ПКЕТипЧислокнопокСтепень защиты со стороныГабариты, ммтолкателейконтактныхэлементовШиринаВысотаГлубинаПКЕ112-1УЗ1IP40IP00747473ПКЕП2-2УЗ276120ПКЕ112-ЗУЗ3170ПКЕ612-2УЗ2657060ПКЕ122-1УЗ1IP54IPOO747474ПКЕ122-2УЗ276120ПКЕ122-ЗУЗ3170ПКЕ622-2УЗ2657062ПКЕ212-1УЗ1IP40IP40747467ПКЕ212-2УЗ27614066ПКЕ212-ЗУЗ319074ПКЕ712-2УЗ2747466ПКЕ222-1УЗ1IP54IP54747468ПКЕ222-2УЗ27614074ПКЕ222-ЗУЗ3190ПКЕ722-2УЗ27474Примечания: 1. В постах всех типов устанавливаются кнопки типа КЕ011 и КЕ021 и пере¬
ключатели типа ПЕОН, ПЕ021. ПЕ031 и ПЕ041 (см. табл. 1-92). Цвет толкателей оговаривается взаказе.2. Климатическое исполнение — см. примечание 5 к табл. 1-92.
§ 1-28Кнопки, посты и переключатели управления107Переключатели управленияПо степени защиты от воздействия ок¬
ружающей среды переключатели имеют ис¬
полнения: УП5300—IP00; УП5400— IP55;
УП5800 — взрывозащищенное (маслонапол¬
ненное); ПКУЗ—IP00 также IP55. Они
предназначены главным образом: УП5300—
для крепления сзади панелей щитов и пуль¬
тов с рукояткой, выведенной на фасад па¬
нели; УП5400 — для применения в помеще¬
ниях пыльных и в местах, где требуется за¬
щита от струй воды; УП5800 — для приме¬
нения в помещениях, где выделяются газы
и пары, образующие с воздухом взрыво¬
опасные смеси категорий 1, 2, 3 и 4 групп
самовоспламенения А, Б, Г и Д; ПКУЗ —
для применения в местах аналогично УП5300
и УП5400.Переключатели предназначены для при¬
менения в схемах управления и автоматики
и для ручного переключения разных цепей,
соответствующих разрывной способности их
контактов (табл. 1-97).Каждая секция переключателя (табл.
1-94 и 1-95) содержит два контакта. У пере¬
ключателей УП они имеют по одному раз¬
рыву тока и по одному зажиму для отхо¬
дящих проводников плюс один общий за¬жим для обоих контактов. Эти контакты
могут быть использованы для коммутации
двух разных цепей, имеющих общую элек¬
трическую точку или, при последовательном
их включении, для коммутации одной цепи
с двумя разрывами (табл. 1-97). У пере¬
ключателей ПКУ контакты мостикового
типа, каждый с двумя разрывами тока и
двумя зажимами для отходящих провод¬
ников.Каждый контакт управляется (замыка¬
ется или размыкается) выступами предназ¬
наченной для данной секции кулачковой
шайбы, насаженной на общий вал, вращае¬
мый рукояткой. Подбором стандартных
шайб разных конфигураций завод-изготови-
тель добивается того, чтобы нужные кон¬
такты в нужном положении рукоятки
(табл. 1-96) оказались замкнутыми или
разомкнутыми. Число возможных комбина¬
ций (исполнений переключателей) из числа
контактов и положений рукоятки необычно
велико. Поэтому завод поставляет переклю¬
чатели только по указанным в информациях
стандартизованным диаграммам переключе¬
ний контактов. Число этих диаграмм доста¬
точно для удовлетворения практически всех
встречающихся в обычной практике потреб¬
ностей.Таблица 1-94Универсальные переключатели серий УП5300, УП5400 и УП5800ТипЧислосекцийДлина, мм, от верха
рукоятки до конца
переключателяГабариты в плане, мм1>.У П5400УП5800УП5300УП5400У П5800УП5311УП5402УП58022173300394УП5312УП5404УП58044213380474УП5313УП5406УП58066253460554УП5314УП5408_829354063472X110185X160185X162УП5315УП5410УП581010333620714УП5316УП5412—12373700———УП581414——874УП5317УП5416—16353860—__УП5410-2 20(10X2)—628 230X235 —УП5412-2—24(12X2)—708———Примечания: I. Для УП5300 к указанной длине необходимо добавить толщину панели,
на которой они крепятся (3—30 мм).2. Длина УП5400 и УП5800 указана с учетом размера пространства, необходимого снизу для
снятия кожуха.3. Переключатели УП5300, кроме обозначений А, Б, В, Ж (см. табл. 1-96), имеют исполнение со
съемной рукояткой, имеющей один из трех видов замочного устройства, позволяющего производить
переключения только рукояткой данного типа.
108Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-95Переключатели кулачковые универсальные серии ПКУЗТипЧисло секцийРазмер фрон¬
тальной
панельки, мм1 j 2 j 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 j 16Длина от верха рукоятки до конца переключателя, ммпкуз-И1239719811215312716814318415819917418923020423526532646X78ПКУЗ-1212810114311615813117314618916520417719223420723826826770X70ПКУЗ-1411097125112141127155142170157185172187215202——ПКУЗ-16124101139116154131170147185162200177192231208———57X75Примечания: I. В таблице показаны габариты ПКУЗ в исполнении IPOO.2. Переключатели различаются способом крепления, указываемым последней цифрой в обозна¬
чении типа: 1 — с помощью передней скобы к панели щита сзади, без фронтальной панельки под
рукояткой на фасаде щита; 2 — то же, но с фронтальной панелькой; 4 — с помощью только имею¬
щейся под рукояткой фронтальной панельки, закрывающей с фасада щита вырез (нишу) в панели,
через который переключатель может вытаскиваться; 6 — с помощью задней скобы на фасадах па¬
нелей или других опорных поверхностях, внутри шкафов.3. Длина и масса, указанные в числителе, относятся к переключателям с револьверной рукоят¬
кой, а в знаменателе — с овальной; для ПКУЗ-ll и ПКУЗ-12 к указанной длине необходимо добавить
толщину панели, на которой они крепятся (3—25 мм).Таблица 1-96Число положений и способ фиксации рукоятки переключателей серий
УП5300, УП5400, УП5800 и ПКУЗСпособ фиксацииБуквенноеобозначе¬ниеУгол поворота рукоятки, градпротив часовой
стрелкинулевоеположе¬ниепо часовой стрелкеС самовозвратом в на¬А45045чальное положение 0°Б045без фиксацииВ450Фиксация на положе¬Г10 V 90ниях через 90°Е90 ^ 0 ^90Ж45 *+ 0 Л 45Фиксация на положе¬И045ниях через 45°к450л90 45045 90м135 90 45045 90 135н135 90 45045 90 135 180с45045ф90 45045У45045 90X90 45045 90 135Примечания: 1. Переключатели УП5800 со способами фиксации А, Б и В не выпускаются,
а другие переключатели этого исполнения выпускаются с рукоятками только револьверного типа.2. Значок -«—► показывает, что на промежуточных (через 45°) положениях рукоятка не фикси¬
руется.
§ 1-29Ящики сопротивлений109, Таблица 1-97Предельная разрывная способность контактов универсальных переключателей
серий УП5300, УП5400, УП5800 и ПКУЗНапряже¬
ния, ВПеременный ток 50 и 60 Гц, АПостоянный ток, АНеиндуктивные цепиИндуктивные цепи
(cos<p> 0,4)Неиндуктивные цепиИндуктивные цепи
(£//■*£0,01)один
р азрывдваразрываодинразрывдваразрываодинразрывдваразрываодинразрывдваразрыва110 „3200,42,52204012020500,830,31,2538030602,520 440————0,3I0,10,55002050110—^ rri?v\e ЧД 1л1’ Я; Д°пУскается Длительная нагрузка замкнутых контактов для УП — 16 А.Э ДЛ Я 11 !\ У о — 10 А.2. Два разрыва создаются в УП последовательным включением двух одновременно размыкаю¬
щихся контактов.3. Предельная разрывная способность каждого контакта ПКУЗ ориентировочно такая же как
указано для цепей с двумя разрывами, но при постоянном токе не выше 220 В.1-29, ЯЩИКИ СОПРОТИВЛЕНИЙТаблица 1-9SЯщики сопротивлений типов ЯСЗ и ЯС4Номинальный ток1, А, приТилНоменкла¬турныйномерпродолжи¬
тельном режи¬
ме /7В—100 %повторно-кратковременном
режиме при ПВ, %Сопротивление
одного элемента.
Ом, и число эле¬
ментов в ящике.S j 12,5 | 20 j 40ШТ,С проволочными элементами ЭСЗУЗЯСЗУЗ140501ЯСЗУЗ140502ЯСЗУЗ140503ЯСЗУЗ140504ясзуз140505ЯСЗУЗ140506ЯСЗУЗ140507ЯСЗУЗ140508ЯСЗУЗ140509ЯСЗУЗ140510ЯСЗУЗ140512ЯСЗУЗ140513ЯСЗУЗ140514ЯСЗУЗ140516ЯСЗУЗ140517ЯСЗУЗ140518ЯСЗУЗ140519ЯСЗУЗ140520ЯСЗУЗ140522ЯСЗУЗ140523ясзуз1405241,21,21,21,41,51,51,61,81,81,92,32,32,33,03,02,74,03,93,15,15,13,55,25,24,06,46,34,47,77,65,41110,46,611,311,17,71514,48,919,418,110,12421,611,228,72513,823,623,315,43028,817,738,635,619,947,542,522,357501,21.2260 X111,51,5188 XII1,81,7140x112,32 ;296X113,02,868X113,93,548X114,94,237X115,14,627,6X116,15,421,6X117,26,118X119,67,812X1110,69,18X1113,3115,8X1116,2134,4X1119153,5Х 1121,816,92,8X1122191,95X1126,7221,45X1132,525,81,1X1137,229,60,9X1140,533,50,7X11
ноСиловое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-98» -- - Номинальный ток.1, А, приСопротивление
одного элемента.
Ом, н чнело эле¬
ментов в ящкке,ТипНоменкла¬турныйномерпродолжи¬
тельном режи¬повторно-кратковременном
режиме при ПВ. %ме /7,6 = 100 %G12,5 j 2040шт.С ленточными элементами ЭСЗУЗясзуз1406042331,23130,828,70,64X1ЯСЗУЗ1406052740403935,50,48X1ЯСЗУЗ1406063048,5484640,50,4x1ЯСЗУЗ1406073357,856,553,5460,32X1ЯСЗУЗ1406083772,46962,8480,26x1ЯСЗУЗ1406094289,583,475,5610,2X1С ленточнымиэлементамиЭС10УЗЯС4УЗ-0.0981507012155484804183200,098X5ЯС4УЗ-0,1251507021815164323682760,125X5ЯС4УЗ-0Л891507031523503182842240,189X5ЯС4УЗ-0.2941507041243302842441860,294X5ЯС4УЗ-0.391507051072742402091600,39X5ЯС4УЗ-0.5150706912582161841380,5X5ЯС4УЗ-0,755150707761751591421120,755X5ЯС4УЗ-1,17515070862165142122931,175X5ЯС4УЗ-1.5615070954142122111811,56X5ЯС4УЗ-2,05150710461241069169,52,05X5ЯС4УЗ-3,0I50S0I38,588,580,57256,53,0X5ЯС4УЗ-4.075150802336763,558,347,54,075x5ЯС4УЗ-5,415080328,542,54241,337,55,4X5ЯС4УЗ-6.851508042440,74038,2336,85X51 Длительность включения в повторно-кратковременном режиме не более 30 с.Примечания: 1. Номинальная мощность ящика ЯСЗ — 3,85 кВт, ящика ЯС4 — 4,5 кВт.2. Macta ящика ЯСЗ —■ 17,5±2,5 кг, а ящика ЯС4 — 20±2 кг; изменяется в зависимости от массы
встроенных элементов. Точная масса указывается на заводском щитке.3. Степень защиты IPOO.4. Ящики имеют стандартную разбивку элементов.5. Пределы сопротивления указаны исходя из минимального и максимального сопротивления
Элементов при последовательном соединении.Таблица 1-99Ящики сопротивлений типа ЯС5 и ЯС100/5ТипМаксималь¬
ное количе¬
ство элемен¬
тов ЭС10УЗ.
шт.Номиналь¬
ная мощ¬
ность, кВтТипМаксималь¬
ное количест¬
во элементов
ЭСЗУЗ, шт.Номиналь¬
ная мощ¬
ность, кВтЯС5/1УЗ3ЯС100/5УЗн3,85ЯС5/2УЗ4ЯС102/2УЗ72,45ЯС5/ЗУЗ52,7—5,4ЯСШЗ/2УЗИ3,85ЯС5/4УЗ6ЯС104/2УЗ13.4,55ЯС5/5УЗ5ЯС105/2УЗ165,6Г! р и м е ч а н и в. Степень защнты IP00,
§ 1-29Ящики сопротивлений111Таблица 1-100Ящики сопротивления типов ЯСНО, ЯС120, ЯС130, ЯС190 и ЯС210ТипКоличе¬
ство ящи¬
ков, шт.Количество
элементов, шт.Пределы сопротивления,
элементов. ОмНоминальная мощ¬
ность. кВт. с элемен¬
тамиЭСЗУЗЭСЮУЗЭСЗУЗЭСЮУЗЭСЗУЗЭСЮУЗЯС110/1УЗ731,4—17500,234—4,112,452,7ЯС110/2УЗ1142,2—27500,312—5,483,853,6ЯСИО/ЗУЗ11352,6—32500,39-6,854,554.5ЯС110/4УЗ1663,2—40000,468—8,225,65,4ЯС120/1 УЗ1462,8—35000,468—8.224,95.4ЯС120/2УЗо2284,4—55000,62—10,967,77.2ЯС120/ЗУЗ26105,2—65000,78—13,79,19.0ЯС120/4УЗ32126,4—80000,936—16,4411,210,8ЯС130/1УЗ2194,2—52500,7—12,337,358,1ЯС130/2УЗ33126,6—82500,936—16,4411,5510,8ЯС130/ЗУЗ39157,6—97501,17—20,5513.6513,5ЯС1Э0/4УЗ48189,6—12 0001,4—24,6616,816,2ЯС210/1УЗ_2_0,4—500, .0,7 ЯС210/2УЗ—4—0,8—1000—1,4—ЯС210/ЗУЗ—G—1,2—1500—2,1—ЯС210/4УЗ—8—1,6—2000—2,f*—ЯС210/5УЗ—■10■ —2,0—2500—3.5—ЯС210/6УЗ—12—2,4—3000—4,2—ЯС210/7УЗ—14—2,8—3500—4,9—ЯС210/8УЗ—16■—3,2—4000“*5.6Я с 191 /2 УЗ 28_9.8_ЯС192/2УЗ—44———15,4—ЯС1ЭЗ/2УЗ—52———18,2—ЯС194/2УЗ 64—_22,4~ ■ЯС191/5УЗ. 32м._10,8ЯС192/5УЗ 16 — ..14.4ЯС19Э/5УЗ— 20 —_18,0ЯС194/5УЗ24_——_21,6Примечания: 1. В ящик встраиваются элементы только одного типа.2. Пределы сопротивления указаны исходя из минимального и максимального сопротивления
элементов при последовательном соединении.3. Масса ящиков может несколько измениться в зависимости от массы встроенных элементов.
Точная масса указывается на заводском щитке.4. Степень защиты ящика ЯС190 (Р00, остальных IP32.Таблица 1-101Ящики сопротивления типа НФ-! с элементами из фехраляСопротивление, Ом, для ступенейток. Атнвление, Ом1—22—3а-44—55—66-77—82140,10,02090,01910,01910,02090,021900,12750,02450,02650,02650,02450,0255.—•—1550,19250,0370,040.040,0370,0385——
112Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. Ы01Длительный
ток. АОбщее сопро¬
тивление, ОмСопротивление, Ом, для ступеней1-2 |2—3 j3-4 |4—5 j5-6 j6—7 j7—81240,30,0590,0610,0610,0590,061070,40,080,080,080,080,08—950,510,1020,1020,1020,1020,102——770,770.1540,1540,1540,1540,154——621.20,240,240,240,240,24——541,60,320,320,320,320,32—’ 462,120,4250,4250,4250,4250,425——393,10,4590,4770,4530,4710,4710,4650,304334,20,6230,6470,6130,6370,6370,6330,41285,60,8030,8890,8410,8270,8270,8650,548257,11,051,091,041,081,081,060,7Примечания: 1. Допустимое отклонение величин сопротивления от номинала ±10%.2. При установке ящйкоб в стеллажах расстояние между ящиками по вертикали должно быть
не менее 20 мм.3. В случае применения комплекта сопротивлений, состоящего из трех или четырех ящиков в
блоке, длительный ток третьего и четвертого ящиков должен быть сниж&н на 10% по сравнению с
величинами, указанными в данной таблице,4. Размер ящика 635X 340X 200 мм.Таблица 1-102Резисторы проволочные эмалированные трубчатые ПЭ, ПЭВ и ПЭВРНоминаль¬
ная мощность
рассеяния, ВтРазмеры, ммТипПределы номинальных
сопротивлений, ОмНаружныйдиаметрДлинаНевлагостойкиеПЭ-7,57,53,0—51001240ПЭ-15153,0—51001450ПЭ-20202,4—51001850ПЭ-25254,7—56002350ПЭ-50501,0—16 0002390ПЭ-7575г ,0—30 00023160ПЭ-1501501,0—51 00030215ВлагостойкиеП-ЭВ-333,0—51026ПЭВ-7,57,51,0—33001435ПЭВ-10101,8—10 00041ПЭВ-15153.9—15 0001 745ПЭВ-20204,7—20 0001 /50ПЭВ-252510—24 00050Г1ЭВ-303010—30 0002171ПЭВ-404018—51 00087ПЭВ-505018—51 00090ПЭВ-757547—56 000140ПЭВ-10010047—56 00029170Влагостойкие р е г у л ир у е м ы еПЭВР-10103,0—2201441ПЭВР-15155,1—2201745ПЭВР-202010—4301750ПЭВР-252510—5102150ПЭВР-303015—1002171ПЭВР-505022—15002990ПЭВР-10010047—270029170
§ 1-30Силовые распределительные пункты1131-30. СИЛОВЫЕ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПУНКТЫДля распределения электроэнергии в
цехах промышленных предприятий применя¬
ются силовые пункты (шкафы) разных кон¬
струкций и схем. Наиболее распространен¬
ные из них указаны в табл. I-I03,Рис. 1-17. Схема соединений пункта ПР9000
для трехфазного тока с вводным выключа¬
телем.Рис. 1-18. Размеры пункта серки ПР9000 на¬
весного исполнения.Пункты серии ПР9000 (табл. 3-104 и
1-105) комплектуются из автоматических
выключателей серии АЗЮО без вспомога¬
тельных контактов и дистанционных расце-
пителей. Схема соединений пункта ПР9000
дана на рис. 1-17. Общий вид и размеры
представлены на рис, 1-18; I-I9; 1-20 и в
8" 4SDтабл. Ы06. Пункты с вводным выключате¬
лем (за исключением утопленного исполне¬
ния) снабжены приводом для управления
вводным выключателем при закрытой две¬
ри распределительного пункта. УправлениеРис- 1-19. Размеры пункта ПР9000 стоячего
исполкекия.Рис. 1-20. Размеры пункта ПР9000 утоплен¬
ного исполнения.всеми остальными выключателями может
производиться только при открытой двери.
Длительный рабочий ток каждого встроен¬
ного в пункт выключателя с тепловым или
комбинированным расцепителем не должен
превышать 80—90% номинального тока,
указанного на табличке выключателя (в за¬
висимости от числа одновременно включен¬
ных выключателей). Выключатели различ¬
ных типов расположены в пункте в следую-
114Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-ЮЗИсполнение наиболее распространенных силовых пунктов (шкафов)ХарактеристикаПункты серии ПР9000 с выключателями
АЗ 100*Пункты серий СПб?
и СПУ62 с плавкими пре¬
дохранителями ПН2
и НПИ2**По способу установкиНа полу, навесное, утопленное
(в стене)На полуПо роду защиты от
воздействия окружающей
средыПункты утопленного исполнения —
защищенное (ориентировочно IP41),
а навесного и стоячего исполнения —
с уплотнением разъемных стыков
(ориентировочно IP53)СП — исполнение IP22
СПУ — IP54По поводу проводов в
трубахСверху ■— через съемную крышку, снизу для навесного —
через съемную крышку для установленного, на полу — через
свободный проем, который при необходимости уплотняется по
периметру установкой на подливке* Заканчивается разработка и ведется подготовка производства аналогичных силовых пунктов:
серии ПГМ1—с линейными выключателями АЕ2000 и вводными — А3700 или А3700Ф; серии ПР-21 —
с выключателями А3700; серии ПР-22 — с выключателями А3700Ф.** Конструкция этих пунктов уточняется в соответствии с требованиями ГОСТ 7145-70. В связи
с этим ожидается изменение (расширение) их номенклатуры и типовых обозначений.Таблица 1-104Пункты распределительные серии ПР9000 с выключателями А3120, А3130 и А3140№ схем для пунктов
с выключателям»Обозначение типа
при исполненииКоличество встраиваемых
выключателейдвухполюс¬нымитрехполюс-ныминавесномстоячем
(на полу)А3120вводныхА3130А3140линейных
А3120 | А3130151136ПР92624152137ПР9262————6—153138ПР9272ПР9322——— .8—154139ПР9282ПР9332—* —10__155140—ПР9332———12—156141ПР9272ПР9322————3157142ПР9282ПР9332——— 4158143ПР9262————21159144ПР9272ПР9322———22160145ПР9282ПР9332— 23161146ПР9272ПР9322—■——41162147ПР9282ПР9332———42163148ПР9272ПР9322— 61164149ПР9282ПР9332———62165150ПР9282ПР9332———81211209ПР0262 1 4 212210ПР9272ПР93221——6 342336ПР9272ПР93221—4343337ПР9272ПР9322—1—6 344338ПР9282ПР93321—8 345339—ПР9332—1—10
§ 1-30Силовые распределительные пункты115Продолжение табл. 1-104Уя схем для пунктов
с выключателямиОбозначение типа
при исполненииКоличество встраиваемых
выключателейдвухполюс¬нымитрехполюс¬нымистоячемвводныхлинейныхнавесном(на полу)А3120| АЗ 130| А3140А3120А3130346340ПР9332 112347341ПР9272ПР9322—1—21416401ПР9272ПР9322——14“417402ПР9272ПР9322——16—,418403ПР9282ПР9332——18—419404—ПР9332~~__I10—420405 ПР9332——112—421406ПР9282ПР9332— .—1—3422407—ПР9332—_1—4423408ПР9272ПР9322—121424409ПР9282ПР9332——122425410—ПР9332——123426411ПР9282ПР9332——141427412—ПР9332——142428413ПР9282ПР9332--—161429414 ПР9332— I■62430415—ПР9332——181Примечание. Ток главных шин до 500 А напряжением 220 В постоянного и 500 В перемен¬
ного тока.Таблица 1-105Пункты распределительные серии ПР9000 с выключателями
АЗ 120, АЗ 130, А3161, А3163Обозначение типа
при исполненииОбщее количество встраиваемыхвыключателейсхемвводныхлинейныхутоплен¬номнавесномА3120А3130А3161АЗ 163101—103ПР9111ПР9212 0, 3, 62, 1, 0104—108ПР9121ПР9222—0, 3, 6, 9, 124, 3, 2, 1, 0109—115ПР9121ПР9222—--0, 3, 6, 9, 12, 15, 186, 5, 4, 3, 2, I, 0116—124ПР9131ПР9232 —0, 3, 6, 9, 12, 15, 18,8, 7, 6, б, 4, 3, 2, !,21, 24-0125—135ПР9131ПР9232——0, 3, 6, 9, 12, 15, 18,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4,21, 24, 27, 303, 2, 1, 0201—203ПР912!ПР92221—0, 3, 62, 1, 0204—208ПР9131ПР92321—0, 3, 6, 9, 124, 3, 2, 1, 0301—303ПР912!ПР9222—10, 3, 62, 1, 0304—308ПР9131ПР9232—10, 3, 6, 9, 124, 3, 2, U 0309—315ПР9131ПР9232—10, 3, 6, 9, 12, 15, 186, 5, 4, 3, 2, 1, 0316—324ПР9141ПР924210, 3, 6, 9, 12, 15, 18,8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,21, 240325—335ПР9141ПР9242—10. 3, 6, 9, 12, 15, 18,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4,21, 24, 27, 303, 2. 1, 0Примечания: 5. Ток главных шин до lt>9 А. Напряжение для А3161—постоянного тока
110 В, переменного 220 В; то же для А3163 — 220 В постоянного тока и 380 В — переменного.2. Возможные комбинации линейных выключателей указаны в последовательном порядке от¬
дельно для каждого номера схемы. Например, в схеме № 101 имеется: выключателей А3161 — 0 шт.
плюс выключателей А3163— 2 шт.; то же № 102 АЗ 161 — 3 шт. плюс АН 163 — J шт.; то же № 163
А3161 — б шт. плюс А3163 —10 тит.8 *
116Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-106Размеры пунктов серии ПР9000№Размеры, ммМасса,рис.ТнпвСОЕЯКмкгПР921262575874578547025027057ПР9222835758745785680250270——70ПР92321045758745785890250270——901-18ПР924212457587457851100250270——95ПР92621060101210001040905350370—140ПР927212701012100010401115350370——165ПР928214851012100010401330350385—195ПР93121700758745815210250270865370160М9ПР932217001012100010703103503701120470210ПР933220001012100010703103503851120470290ПР9111720845420250260601ПР9121930845630——250260—75ПР91311140845840—250260__95ПР914113408451040——250260—115Таблица 1-107Пункты распределительные серий СП62 и СПУ62Обозначение типа при исполнении вводаНоминальные токи
вводных аппаратов, АЧисло групп и номи¬
нальные токи линей¬
ных предохраните¬
лей, Ас одним рубиль¬
никомс двумя рубиль¬
никамис рубильником
и предохраните¬
лямирубиль¬никапредохра¬нителейСП62-1/1СПУ62-1/1—■ —* 250—5X60СП62-2/ I
СПУ62-2/12X60+3X100СП62-3 П
СПУ62-3/15X100СП62-4/1СПУ62-4/1——400—4X250СП62-5/1СПУ62-5/1СП62-5/ИСПУ62-5/ПСП62-5/ШСПУ62-5/П14004008X60СП62-6/1СПУ62-6/1СП62-6/ИСПУ62-6/НСП62-6/ШСПУ62-6/»Ш4Х604-4ХЮ0СП62-7/1СПУ62-7/1СП62-7/НСПУ62-7/ПСП62-7/ШСПУ62-7/Ш8X100СП62-8/1СПУ62-8/1СП62-8/НСПУ62-8/НСП62-8/ШСПУ62-8/Ш2Х60+4ХЮ0++2X250
§ 1*31Взрывозащищенные пусковые аппараты117Продолжение табл. 1-107Обозначение типа при исполнении вводаНоминальные токи
вводных аппаратов, АЧисло групп и номи¬
нальные токи линей¬с одним
рубильникомс двумя
рубильникамис рубильником
и предохраните¬
лямирубиль¬никапредохра¬нителейных предохранителей,
АСП62-9/1СПУ62-9/1СП62-9/НСПУ62-9/НСП62-9/ШСПУ62-9/Ш5ХЮ0+2Х250СП62-10/1СПУ62-10/1СП62-10/ИСПУ62-10/НСП62-10/ШСП62-Ю/Ш4004006X250СП62-11/1
СПУ62-11/1СП62-11/II
СПУ62-11/ПСП62-11/III
СПУ62-11/Ш2X100+2X250++2X400Примечание. Напряжение до 550 В переменного тока.щем порядке (считая сверху): вводный вы¬
ключатель, линейные выключатели А3130,
АЗ 120 и АЗ 160. При заказе пункта необ¬
ходимо к обозначению типа в конце через
тире добавить номер нужной схемы.Пункты серий СП62 и СПУ62 (табл.
1-107) комплектуются плавкими предохра¬
нителями ПН2 и НПН2. Они имеют испол¬
нение для сетей трехфазных с глухо зазем¬
ленной нейтралью. Для шкафов от СП62-1/1
до СПУ62-4/4 включительно габариты, мм,
1715X380X500, а для СП62-5/1 до
СПУ-62-11/Ш включительно— 1715X580X
Х700 (высотаХширина по фасадуХглуби-
на). Пункты с двумя рубильниками на вво¬
де имеют механическую блокировку, ис¬
ключающую одновременное включение обо¬
их рубильников. Длительно допустимая на¬
грузка пунктов СП62 равна номинальному
току вводного аппарата, а СПУ62 — 70%
этой величины.1-31. ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫ Б
ПУСКОВЫЕ АППАРАТЫМагнитные пускатели. Для управления
асинхронными короткозамкнутыми электро¬
двигателями применяют магнитные пускате¬
ли ПМ-702 повышенной надежности против
взрыва с маслонаполненными элементами.
Пускатели серии ПМ-702 имеют две моди¬
фикации ПМ-712 и ПМ-722,Пускатели ПМ-712 имеют маркировку
НМБ (Н4Т2-М), снабжены двумя тепловы¬
ми максимально токовыми реле и осуществ¬
ляют защиту от перегрузки и нулевую за¬
щиту.Пускатели ПМ-722 имеют маркировку
НМГ (Н4ТЗ-М) без теплового реле и осу¬
ществляют только нулевую защиту.Управление пускателем может быть
местное рукояткой, встроенной в корпус
пускателя, и дистанционное, отдельно уста¬
новленным кнопочным постом.Технические данные пускателя ПМ-702
приведены з табл. 1-103.Кнопочнчые посты. Кнопочные посты для
дистанционного управления электромагнит¬
ными аппаратами (пускателями, контакто¬
рами, реле и др.) изготовляются во взрыво-
непронииаемой оболочке (КУ и КПВ) и
маслонаполненные (КУ-700), с одним кно¬
почным элементом (пуск или стоп), с двумя
(пуск и стоп) и с тремя (вперед, назад и
стоп), присоединение кабелями или прово¬
дами в стальной трубе.Электрические параметры кнопочных
постов приведены в табл. 1-109, а конструк¬
тивные данные — в табл. 1-U0.Переключатели универсальные. Приме¬
няются в схемах управления и автоматики
электроприводов, для ручного пуска одно¬
скоростных и переключения силовых цепей
многоскоростных асинхронных короткозамк¬
нутых электродвигателей небольшой мощно¬
сти, в качестве вольтметровых и ампермет-
ровых переключателей. Электрические пара¬
метры универсальных переключателей, мас¬
лонаполненных типа УП5800 и ПКУЗ-87
приведены в табл. Ы11, а конструктивные
данные в табл. 1-112.Командоаппараты. В цепях управления
переменного тока напряжением до 500 В
с номинальным током до 10 А используют
командоаппараты КА-480 кулачковые, мас¬
лом апо л ненные. Аппараты имеют встроен¬
ный в корпус редуктор. Присоединение
проводами или кабелем в трубе диаметром
25 мм. Конструктивные данные приведены
в табл. 1-113,Путевые и конечные выключатели. Пу¬
тевые (ВП) и конечные (ВК) выключатели
для цепей управления и сигнализации изго¬
товляются: во взрывонепрокицаемой обо¬
лочке (ВП2 — путевые, ВК — конечные) и
маслонаполнениые (ВП-701 ■— путевые,
ВК-700 — конечные). Путевые и конечные
выключатели маслонаполненные предназна¬
чены для стационарных установок; во взры-
вонепронииаемой оболочке — для стационар¬
ных и передвижных установок. Электриче¬
ские параметры путевых и конечных
выключателей приведены в табл. 1-114,
118Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-108Технические данные пускателей ГШ-702ПараметрыПМ-702-25ПМ-702-100ПМ-702-250Номинальный ток, АНоминальное напряжение, ВНаибольшая мощность элект-
родвигателя, кВтПредельный ток отключения
к. з,, АУставки тепловых реле, АКоличество контактов вспо¬
могательных цепей *Отверстия для силовых вво¬
дов, мм:сверху: с гайкой для труб
с сальником для кабеляколичество отверстий
снизу: с гайкой для труб
с сальником для кабеля
количество отверстийМасса без масла, кг
Масса масла, кг
Габариты, мм2538022038022038012,53154,5581002207,5800I1,5—25
1з 2р2516225162142297X278X2821002000I25—100
1з 2р4028Муфты 0 38 мм2253303X318X3372502300
I100—250
1з 2р80552553334 X 400 X 480* 1з. 2р — количество замыкающих и размыкающих вспомогательных контактов.Таблица 1-109Электрические параметры кнопочных постовТипМаркировкаПеременный токПостоянный токи , В
н1V АПредельный ток, А,
при cos ф = 0,4"н’ВV АПредельный ток, А,
при L/R — 0,05 с^вкл^откл^вкл^отклКУ-90ВЗТЗ-В38010——2205— 11010—КУвзтз-в3804—4400,15——2 207—2200,4—1100,6——КПВВ4аТ5-В660—406,3220—0,50,5КУ-700В4Т5-М3805——————Примечания: 1. Кнопки КУ имеют фиксацию положения «стоп».2. Кнопки КПВ пригодны для искробезопасных цепей переменного и постоянного тока напря¬
жением 18—ЗЬ В с током не более 0,05 А.3. К чоп к и КУ-700 имеют управление рукояткой за исключением типа КУТ-700/2, которые управ¬
ляются тросами.
§ 1-31Взрывозащищекные пусковые аппараты119Таблица 1-110Конструктивные данные кнопочных постовТипКНОПОЧ'
пых эле¬
ментовКоличествовводовДиаметр
присоединяе¬
мых трубы
или кабеля,
ммГабариты, ммМассакгКУ-9111 снизу2489X98X1400,75КУ-9222 »24127ХЮ7Х1401,3КУ-9332 »24163X123X1401.6КУ-111 »28205X190X2808,5КУ-222 »28235X190X280ПКУ-332 »28270X190X28013КПВ-И11 »110X140X2451,8КПВ-ПА, КПВ-ИВ,11 »255X140X2453,5КПВ-1211 снизу й110X140X2352,11 сверхуКПВ-12А, КПВ-12В11 снизу и255X140X3253,9I сверхуКПВ-2222 снизу202X140X2053,2КПВ-22А, КПВ-22В22 »345X140X2054,9КПВ-3232 *202X140X2253,8КПВ-32А, КПВ-32В32 *345X140X2255,6КУ-700/221 снизу иКабель145X180X16531 сверху14 мм,145X180X1653труба 20 ммКУТ-700/221 снизу яТо же220X195X1653,31 сверхуКУ-700/33I сверху и» »195X180X1654,21 снизуКУ-700/111 сверху» »145X170X2153КУ-701/221 сверхуКабель145X170X215314 мм,труба 20 ммКУ-701/331 сверхуТо же195X170X2154,2К У-702/!1»» »145X170X2153КУ-702/22У>» »145X170X2153К У-702/33»» »195X170X2154,2КУ-703/221 снизу иУ> »145X180X1653i сверхуКУ-703/33То же» »195X180X1654,2КУ-704/22» »» »145X180X1653Примечания: 1. К постам КПВ-ПА, КПВ-ИВ; КПВ-12А, КПВ-12Б; КПВ-22А. КПВ-22В
и К.ПВ-32А, КГ1В-32В жестко прикреплены амперметр или вольтметр Э-421М.2. Посты КУ-700 имеют нормальное исполнение; посты КУ-702 с фиксацией положения «стоп»;
КУ-703 нормальное с фиксацией положения «стоп»; КУ-704 нормальное с фиксацией положений
сстоп» и «пуск». Таблица 1-111Электрические параметры универсальных переключателейТипМаркировкаПеременный токПостоянный ток"и’В|'н-АПредельный ток,
А, при cos<p=0,4иа. в7н-АПредельный
ток. А, при
£/Я=0,05 с^БКЛАэткл^вкл^отклУ П5800В4Т5-М50010. _ г44010ПКУЗ-87В4Т5-М500104062201012.51,2538010751011010252,5Примечания: 1. Фиксация положения переключателей через 45 и 90°.2. Все переключатели имеют четыре ввода — по два с каждой боковой стороны.3. Таблица переключателей, осуществляемых кулачковыми шайбами, и метод набора диа¬
грамм такие же, как у обычных переключателей УП5300,4. Наибольший диаметр вводимого кабеля 20 мм.
120Силовое электрооборудованиеРазд. IТаблица 1-112Конструктивные данные универсальных переключателейТипКоличе¬ствосекцийГабариты, ммМасса,КГТипКоличе¬ствосекцийГабариты, ммМасса,кгУ П 58022185X174X19413,3•УП581414185X174X53416,7УП58044185X174X33413,9ПКУЗ-873145X168X3853УП58066185X174X37414,4ПКУЗ-876145X168X4758,9УП58088185X174X41415ПКУЗ-8710145X168X5959.3УП581010185X174X45415,5Таблица 1-113Конструктивные данные командоаппаратов КА-480ТипМаркировкаПередаточное
число редук¬
тораЧисло глав¬
ных контак¬
тов jГабариты, ммМасса,кгКА-483-1В4Т5-М13265X300X47531КА-483-5В4Т5-М53265X300X47531КА-483-15В4Т5-М153265X300X47531КА-483-30В4Т5-М303265X300X47531КА-485-1В4Т5-М15265X300X55534КА-485-5В4Т5-М55265X300X55534КА-485-12В4Т5-М155265X300X55534КА-485-30В4Т5-М305265X300X55534V '■■■■• ■Таблица 1-1НЭлектрические параметры путевых и конечных выключателейТипМаркировкаПеременный токПостоянный токун> ВV АПредельный ток,
А, при созф=0,4£/н, ВVAПредельный
ток, А, при
L /Я=0,05 сЛзклАэткл^БКЛ“отклВП2ВЗТЗ-В380355220350,1ВП2СВЗТЗ-В380355220350,1ВП-701В4Т5-М380151220150,1а конструктивные данные — в табл. 1-115.Посты управления. Посты управления
взрывозащищенные, химически стойкие изго¬
товляются для работы во взрывоопасных
зонах всех классов с наличием взрывоопас¬
ных смесей всех категорий и групп (вклю¬
чая ацетилен), в сетях переменного тока
напряжением 380 В с номинальным токомдо 5 А. Каждый пост состоит из отдельных
блоков. Для установки на полу посты мо¬
гут быть укомплектованы колонкой. Подвод
питающих проводников снизу или сверху.
Максимальное сечение присоединяемых про¬
водников 2,5 мм2. Технические данные по¬
стов приведены в табл. 1-116.
§ 1-31Взрывозащищенные пусковые аппараты121Продолжение табл. 1-114ТипМаркировкаПеременный токПостоянный ток^н'ВПредельный ток,
А, при costp—0,4УП,В/Н,АПредельный
ток. А, прн
L/Я—0,0-5 с^вкл7откл^!КЛ^огклВП-701/1В4Т5-М38015122015олвкВЗТЗ-В3803——————BKM-IВЗТЗ-В3802,5——2202,5——ВКМ-2ВЗТЗ-В3802,5—- -2202,5—__ВК-700В4Т5-М5005—————Примечания: 1. Выключатель ВП2 без сельсииа; ВП2С с сельсином БД-404А.2. У выключателя ВКМ-2 привод в виде толкателя с полукруглой головкой; у остальных — на¬
жимной рычаг с роликом.3. У выключателя ВП-701 указатель со стороны, противоположной редуктору; у ВП-701/1 — со
стороны редуктора.4. К выключателям ВП-701 и ВП-701/1 может быть пристроен сельсин БД-404А с номинальными
данными: напряжение ПО В, переменный ток /*=50 Гц, ток возбуждения 0,45 А, масса 1,2 кг. На один
датчик в индикаторном режиме может быть включено не более трех приемников БС-404А.Таблица 1-115Конструктивные данные путевых и конечных выключателейТипКоличествохнопочпыхэлементовКоличествовводовДиаметр
присоединяе¬
мой трубы,
МИГабариты, ммМасса, кгВП23125188X310X2106,5ВП2С3125183X310X2106,5ВП-7013125230X242X2276ВП-701/13125230X242X2276ВК2112155X110X1850ВКМ-1212077Х110ХП80,7ВКМ-22\2077ХП0ХИ80,7ВК-7002220180X145X2303,3Таблица 1-116Технические данные постов управленияТипНазначениеВстроенные аппараты
и приборыГабариты, ммПУВ-1Управление асинхронными и
синхронными электродвигате-
лями напряжением 3—10 кВКлюч КВ «пуск-стоп»,
амперметр и две лампы
ТЛ-3248X280X150ПУВ-2 ,Управление асинхронными
электродвигателями напряже¬
нием до 660 В ключомТо же248X280X^50ПУВ-3Управление асинхронными
электродвигателями напряже¬
нием до 660 В кнопкамиДве кнопки (пуск и
стоп), амперметр и две
лампы ТЛ-3248X280X150ПУЗВ-1Трехпозиционное управление
приводом одной задвижкиТри кнопки (открытие,
закрытие, стоп) и три
лампы ТЛ-3248X280X150ПУЗВ-2То же приводом двух задви¬
жекДве схемы ПУЗВ-1372X280X150ПУЗВ-ЗТо же приводом трех задвижекТри схемы ПУЗВ-1248X725X150
122Силовое электрооборудованиеРазд. IПродолжение табл. 1-116ТкиНазначениеВстроенные аппараты
и приборыГабариты, ммпсв-зПСВ-6псв-сПАСВ-3ПАСВ-5ПАСВ-9Оперативная (технологичес¬
кая) световая сигнализация на
три сигнала
То же на шесть сигналов
То же на девять сигналов
Световая и звуковая аварий¬
но-предупредительная сигнали¬
зация на три сигналаТо же на пять сигналовТо же на девять сигналовТри лампы ТД-3Две схемы ПСВ-З
Три схемы ПСВ-З
Четыре кнопки (три с
замыкающим и одна с
размыкающим контак¬
том) и восемь ламп ТЛ-3
Восемь кнопок (шесть
с замыкающим и две с
размыкающим контак¬
том) и двенадцать ламп
ТЛ-3Восемь кнопок (шесть
с замыкающим я две с
размыкающим контак¬
том) и двадцать ламп
ТЛ-3120X280X150248X280X150248X2S0X150248X280X150248X503X150372X503X150Примечания: 1. Звонок ЗПВ-220 и ревун РПВ-220 звукового сигнала имеют взрывозащи-
щеьное исполнение В4Т4-С.2. Сигнальные лампы ТЛ-3 напряжением 170 В на 1500 Гц питаются от специальной панели на
24 лампы, устанавливаемой в невзрывоопасном помещении.Список литературы1-1. Госстрой СССР. Указания по про¬
ектированию силового электрооборудования
промышленных предприятий, СН 357-66. М.,
Стройиздат, 1967.1-2. Мукосеев Ю. J1. Электроснабжение
промышленных предприятий. М., «Энергия»,
1973.1-3. Казак Н. А. и др. Электроснабже¬
ние промышленных предприятий. М., «Энер¬
гия », 1966.1-4. Бенерман В. И., Ловцкий Н. Н.
Проектирование силового электрооборудова¬
ния промышленных предприятий. М., «Энер¬
гия», 1967.1-5. Раковнч И. И. Электрооборудова¬
ние взрывоопасных производств, М., «Энер¬
гия», 1972.1-6. Лившиц Д. С. Нагрев проводни-
ков и защита предохранителями в электро¬
сетях до 1000 В, М., «Энергия», 1967.1-7. Кузнецов Р. С. Аппараты распре¬
деления электрической энергии на напряже¬
ние до 1000 В. Изд. 3. М., «Энергия», 1970.1-8. ГОСТ 9098-70. Выключатели авто¬
матические на токи до 4UOO А на напряже¬
ние до 1000 В, Общие технические требо¬
вания.1-9. ГОСТ 12434-66. Аппараты управле¬
ния и распределения электрической энергии
на напряжение до 1000 В.1-10. ГПИ Тяжпромэлектропроект. «Ин¬
структивные указания по проектированию
электротехнических установок». М., «Энер¬
гия», 1966—1972.1-11. Каталоги Информэлектро (Мин-
электротехпром).
РАЗДЕЛ ВТОРОЙЭЛЕКТРОПРИВОДА. МЕХАНИКА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА2-1. СВОЙСТВА И ЗНАКИ МОМЕНТОВПри рассмотрении режимов работы при¬
вода удобно относить все моменты сил к
валу двигателя. Состояние привода зависит
от действия вращающего момента двигате¬
ля М. и статического момента Мс рабочего
механизма. Статические моменты Мг, опре¬
деляются действием сил трения, резания,
деформации неупругих тел, а также массы
или деформации упругих тел.Каждый момент М и Мс может быть
движущим и тормозящим. Например, вра¬
щение диска пилы или вентилятора: М —-
движущий; Мс — тормозящий; опускание
краном тяжелого груза при генераторном
режиме двигателя: М — тормозящий; Мс —
движущий; силовой спуск груза: момент М
и часть момента Мс от тяжести - груза —
движущие, другая часть момента Мс, от сил
трения — тормозящая; электрическое тормо¬
жение прокатного стана: оба момента —
тормозящие.Динамика привода определяется дейст¬
вием результирующего момента от этих
двух моментов, который назовем динамиче¬
ским моментомМдн = Л1+Л1в. (2-1)В выражении (2-1) моменты являются
алгебраическими величинами.Моменты, способствующие вращению,
принимаются с тем же знаком, что и на¬
правление вращения, а препятствующие
вращению —с обратным знаком.Момент двигателя в двигательном ре¬
жиме имеет тот же знак, что и скорость.
В генераторных режимах (динамическое, ре¬
куперативное торможение и торможение
противовключением) знаки момента двига¬
теля и скорости различны.Статические моменты могут иметь ре¬
активный или активный характер.Реактивные моменты — от сил трения,
резания и деформации неупругих тел; эти
моменты всегда препятствуют вращению и
поэтому являются тормозящими; при поло¬
жительной скорости они отрицательны.Потенциальные или активные момен¬
ты — от сил тяжести или деформации упру¬
гих тел. При увеличении запаса энергии
(подъем груза, сжатие пружины и т. п.) по¬
тенциальный момент препятствует враще¬
нию и является тормозящим; знаки момен¬
та и частоты вращения различны; при при¬
нятой положительной частоте вращения
момент отрицателен. При уменьшении
энергии (опускание груза, разжатие пру¬
жины и т. п.) потенциальный момент по¬
могает вращению и является движущим;
знаки момента и скорости одинаковы; при
принятой положительной частоте вращения
момент положителен.Полный статический момент является
алгебраической суммой реактивного и по¬
тенциального статических моментов. За по¬
ложительное направление вращения прини¬
мается обычно направление требуемого
движения привода. Это относится и к непо¬
движному приводу. Для получения поло¬
жительного направления вращения резуль¬
тирующий движущий момент (алгебраиче¬
ская сумма моментов двигателя и потенци¬
ального статического момента) должен быть
положителен и превышать реактивный ста¬
тический момент.Состояние привода определяется зна¬
ком и величиной динамического момента
Мяя. При А1!дн=0 привод имеет постоянную
скорость или неподвижен. В случае поло¬
жительной скорости при МдИ>0 имеет ме¬
сто ускорение, а при Мдв<0 — замедление
привода. При отрицательной скорости, на¬
оборот, А4дН>-0 соответствует замедлению,
а Л1дН<сО—ускорению привода.2-2. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ
МОМЕНТОВМоменты трения. Статический момент
при вращении цапфы в подшипнике сколь¬
жения определяется по формуле, кгс-м,где Р — сила прижатия цапфы к подшипни¬
ку, кгс; d — диаметр цапфы, мм; pi — коэф¬
фициент трения.Для подшипников качения во избежа¬
ние громоздких расчетов обычно применяют
124ЭлектроприводРазд. IIэто выражение при соответствующей вели¬
чине эквивалентного коэффициента трения,
отнесенного к диаметру цапфы.Статический момент на оси цилиндра,
катящегося по плоскости, определяется по
формуле, кгс-м,fМс = р-!~, . • (2-3)
100 vгде Р — усилие прижатия цилиндра к плос¬
кости, кгс; / — коэффициент трения качения
цилиндра по плоскости, см.Примечание. Выражения (2-2),
(2-3) и все приводимые в дальнейшем
остаются справедливыми в случаях, ес¬
ли силы выражены в ньютонах (Н),
а моменты — в иыотонах, умноженных
на метр (Н'М),Таблица 2-1Коэффициент трения некоторых материалов
при наличии смазки между нимиТаблица 2-2
Коэффициент трения каченияТрущиеся материалыпритроганииjl при
движенииПодшипники скольже¬ния:бронза по бронзе0,110,06железо по железуо,и0,08—0,01сталь по бронзе0,1050,09чугун по бронзе0,15—0,20,07—0,08Подшипники качения:редукторов—0,005крановых ходо¬—0,008вых колесроликов рольган¬—0,015гов для горяче¬го металла0,010роликов рольган¬—гов для холод¬ного металлаСила сопротивления движению цилинд¬
ра, катящегося по плоскости, определяется
по формуле, кгс,20Р/F • (2-4)где Р — усилие прижатия цилиндра к плос¬
кости, кгс; f — коэффициент трения качения
цилиндра по плоскости, см; D — диаметр ци¬
линдра, мм.Приведение статических моментов. Ста¬
тический момент Мс на валу двигателя от
статического тормозящего момента Мс..и на
валу механизма определяется по формулеМс мМс - -г*- . (2-5)гТ1где г[ — к. п. д. редукторов; i — передаточ¬
ное число от двигателя к машине,Вид роликов, катков
или колесf, смХодовые колеса крано¬0,08—0,05вых мостов и тележек,хорошо обработанные иобкатанныеТо же плохо обрабо¬0,1танные и не обкатанныеЖелезнодорожные ко¬0,025—0,015лесные парыРолики и парики в0,001—0,003подшипниках каченияРолики рольгангов притоанспортировании:слитков, нагретых до0,25900—1200° С, покры¬тых толстым слоемокалиныстальных холодных0,20болванок, покрытыхокалинойстального проката0,15при температуре500—1000° Сстального холодного0,10прокатаАвтомобильные шины:по асфальту0,25по грунту1,0—1,5Если Afc.M — движущий (например,
спуск груза), то= JkiAa , (2-б)
iгде -Пдвмж — к. п. д. редуктора при движу¬
щем статическом моменте.Если принять моменты от трения в ре¬
дукторе, приведенные к валу двигателя,
одинаковыми при равных абсолютных ве¬
личинах движущего и тормозного статиче¬
ских моментов, )]движ может быть выражен
через обычный к. п. д. так:2il — \Лдвиж — * (2-7)Т)При 1]>0,5 Г|Движ>0; Л1С>0. Получим
тормозной (генераторный) режим двигате¬
ля (например, тормозной спуск груза). При
rj<;0,5 г|явиж<;0; Мс <0 — двигательный
режим двигателя (например, силовой спуск
груза).Для винтовых и червячных передач при
вычислении Т)лвиж должна быть учтена ве¬
личина т| для обратной передачи энергии
через редуктор.Формулы для определения статического
момента точны при установившейся скоро-
сти. При ускорении и замедлении привода
§ 2-3Расчет маховых моментов125\ , Таблица 2-3Коэффициенты полезного действия
механических передачВид механической передачиК. п. д.Цилиндрическая переда¬
ча:со шлифованными0,99прямыми зубьями0,98с нарезанными пря¬мыми зубьями0,96с необработаннымипрямыми зубьями0,97—0,98с косыми зубьямис шевронными зубья¬0,985миКоническая зубчатая пе¬0,97—0,98редача(см. рис. 2-1)Червячная передачаРеменная передача0,94—0,98Клиноременная передача0,80—0,98Цепная передача0,98Фрикционная передача0,70—0,80Цапфы опор:плохая смазка0,94хорошая смазка0,97кольцевая смазка0,98шариковый подшип¬0,99никБлоки0,96—0,97Полиспасты0,92—0,98Барабан цепной0,97Примечание, При пониженной нагруз¬
ке механической передачи уменьшенная величина
к. п. д. берется по кривым рис. 2-2. Под относи¬
тельной нагрузкой К понимается отношение дей¬
ствительного момента нагрузки к номинальному
моменту передачи.Рис. 2-1. Кривые зависимости к.п.д. чер¬
вячной передачи от угла подъема нарезки
при условии, что червяк и колеса чугунные
необкатанные смазанные (1); стальной чер¬
вяк по бронзе фрезерованный, масляная
ванна (2): конструкция тщательно выполне¬
на в масляной ванне (3),формулы не учитывают добавочных потерь
энергии в передачах от передаваемого че¬
рез них динамического момента механизма.
Обычно эти добавочные потери энергии в
расчетах не учитываются. Коэффициенты
полезного действия некоторых механических
передач даиы в табл. 2-3 и на рис. 2-1 и 2-2.Рис. 2-2. Зависимость к. п. д. механизмов от
относительной загрузки Л.2-3. РАСЧЕТ МАХОВЫХ МОМЕНТОВПриведение маховых моментов вращаю¬
щихся и поступательно движущихся масс
элементов привода производится исходя из
равенства величин кинетической энергии те¬
ла для действительной скорости его дви¬
жения и при скорости двигателя (рис. ii-3).Рис. 2-3. Кинематическая схема редуктора.Приведение маховых моментов при вра¬
щательном движении. Для двигателя с ре¬
дуктором, состоящим из п пар зубчатых ко¬
лес (рис. 2-3), маховой момент, приведен¬
ный к частоте вращения вала двигателя,
определяется по формуле, кге-м2, .C,D‘fCD2 — GD^t ~ +GD1, GDI+-f+•••+ —. (2-8)
Ч lnгде GD\ —суммарный маховой момент яко¬
ря (ротора) двигателя и деталей, непосред¬
126ЭлектроприводРазд. Пственно связанных с его валом (муфта, зуб¬
чатое колесо, тормозной шкив и т. д.), вра¬
щающихся с частотой вращения п, кгс-м2;о О оGDj, GD%,..., GDn — маховые моменты ча¬
стей редуктора, вращающихся соответствен¬
но с частотами вращения п\, п2,...,пп,
кгс-м2; i\ = nfri\\ г2 —n/n2; in —njnn — пере¬
даточные отношения от вала двигателя к
соответствующему валу редуктора; я — ча¬
стота вращения двигателя, об/мин; пи п2,...,
пп — частоты вращения зубчатых колес ре¬
дуктора, об/мин.Учитывая, что маховой момент пропор¬
ционален моменту инерции, можно считать
выражение (2-8) справедливым и для мо¬
ментов инерции элементов привода.Маховой момент, кгс-м2, связан с мо¬
ментом инерции зависимостьюGD2 JAg,где J — момент инерции, кгс-м-с2; g — уско¬
рение свободного падений тела (9,81 м/с2).ступательно движущаяся масса, кгс; Do —
диаметр барабана (или начальной окружно¬
сти зубчатой передачи), м; V—скорость по¬
ступательно движущихся масс, м/с; п — ча¬
стота вращения вала, о б/ми и.Приведение маховых моментов для кри¬
вошипно-шатунной передачи. Приведенный
к валу кривошипа маховой момент
(рис. 2-5) определяется по формуле= GDlp + ООш п + GDI , (2-11)где GD^p — суммарный маховой , момент
всех деталей, непосредственно связанных с
валом кривошипа, кгс-м2; GDfu n^ маховой
момент от шатуна, приведенный к валу кри¬
вошипа, кгс-м2; £?£>“—маховой момент от
поступательно движущейся массы (ползун,
шток, поршень и т. п.) кгс-м2.Маховой момент от шатуна находится
по формулеЯ52-sin 2а
Isin а21+ 0В2Ш(^p)acos>aь V „— cos2 аI I(2-12)Приведение маховых моментов при по*
ступательиом движении масс. Маховой мо¬
мент, приведенный к валу вращения двига-•Ач)Рис. 2-4. Кинематические схемы для посту¬
пательного и вращательного движения.а — горизонтальное поступательное движение;б — вертикальное поступательное движение.теля (рис. 2-4), определяется по формуле(2-9)(2-10)GD2 = GDI GuD26,364Grj V2илиGO2где GD2 —приведенный к валу вращения
маховой момент, кгс-М'2; GD^p —суммарный
момент всех деталей, непосредственно свя¬
занных с валом вращения, кгс-м2; — по-Здесь первое слагаемое учитывает по¬
ступательное перемещение шатуна (его
центра тяжести), а второе — вращательное
движение (вокруг оси, проходящей черезРис. 2-5. Кинематическая схема кривошип-
но-шатунного механизма.центр тяжести шатуна); Gm — масса шату¬
на, кгс; RnP— радиус кривошипа, м; а —
угол поворота кривошипа; I — длина шату¬
на, м; а, Ь — расстояния центра тяжести ша¬
туна (точка А на рис. 2-5) от его осей по¬
ворота, м; GD^— маховой момент шатуна
при повороте относительно оси, проходящей
через центр тяжести (на рис. 2-5 точка А),
кгс - м2.В ряде случаев маховой момент от ша¬
туна GD^ п относительно мал и его можно
не учитывать.Приведенный маховой момент от посту-
Расчет маховых моментов127пательно движущейся массы находится из выраженияsm (X,—— sm 2а
2(2-13)Таблица 2-4Маховые моменты, кгс • м2ЦилиндрD2 л
QDZ = Q L _ „ JL /д42 *8 1лиПсшый цилиндрD: -(- Dр д
GD!=G = ,(D4_D4)GD'- = О + 6)2 = у я I (D% б + .0 -S3)ПараллелепипедGD2 = Gа2 + Ь2у аЫа3 + &2Кольцол3GD2 = G (Dj + 0,75d2) = у — (D^d2 + 0,75 D^)-- 2>iМаховой момент относительно смещенной оси 02-02
GDI2 = GD^ 4- 4Ga2,где GD%2 — маховой момент относительно смещенной
оси 02-02, кгс-м2; GDqi — маховой момент относительно
оси 01-01, проходящей через центр тяжести поперечного
сечения теле, кгс-м2; а — расстояние между осями (сме¬
щение), м02 -Примечание. Масса G —в кгс; плотность V в кг на кубический метр; размеры в метрах.где бп — поступательно движущаяся мас¬
са, кгс.Маховые моменты некоторых тел. Ори¬
ентировочные формулы для определения ма¬
хового момента двигателя см. в табл. 2-4.
Для якорей больших машин постоянного то¬
ка при диаметре якоря более 1,4 м (точ¬
ность 8—10%), тс*м2,GD2 = 1.6/, (Da+ Dmf (DM - Dm) ++ 0,4D4+0,35D4K /к, (2-14)где D и Dвн — наружный и внутренний
диаметры стали якоря, м; /я — длина стали
якоря, м; DK и 1К—диаметр и длина кол¬
лектора.При известной массе якоря Ся и диа¬
метре якоря DH (точность 12—15%), тс-м2.GD2 — 0,43£)д G3. (2-15)
128ЭлектроприводРазд, П2-4. РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ И ПУТИУСКОРЕНИЯ И ЗАМЕДЛЕНИЯВремя ускорения и замедления привода
от частоты вращения пх до частоты враще¬
ния пу определяется по формулам, указан¬
ным в табл. 2>4.При любом законе изменения динами¬
ческого момента—GDg375!dndt(2-16)Рис. 2-6. Характеристика моментов стати¬
ческого Мь, двигателя М и динамического
Мди в зависимости от скорости двигателя я
при прямолинейном изменении динамическо-
го момента.МДНХ, /V/дну— начальный и конечный
динамические моменты привода, кгс-м;Мн — номинальный момент двигателя,
кгс-м;GD2 — маховой момент привода, приве¬
денный к валу двигателя, кгс-м2.txy — время ускорения или замедле¬
ния, с;пл = Л* . мЛ = ^* % ’ * % 1 Мн— долевые величины частот вращения и ди¬
намического момента.При нелинейной зависимости динамиче¬
ского момента от скорости двигателя вели¬
чина динамического момента привода
= обычно задается графически.
Применяются два графоаналитических спо¬
соба расчета.Первый способ: график изменеиия Мдн
в рассматриваемом интервале частот вра¬
щения от пх до пу разбивается на участки
по частоте вращения с известными интер¬
валами. Кривая динамического момента за¬
меняется ступенчатой кривой с неизменны¬
ми средними величинами момента в преде¬
лах каждого участка.Время изменения частоты вращения для
любого участкаGD*AnL
375М(2-19)ДНЬПри неизменном динамйческом моменте^ (пу пх) ху ~ 375Мдн “до8 «■■(»;—375М„М%Эта формула может быть применена
также при относительно небольших изме¬
нениях динамического момента. В этом слу¬
чае принимается его средняя величина в
пределах рассматриваемого изменения ско¬
рости.При линейной зависимости динамиче¬
ского момента от скорости двигателя
(рис. 2-6)^ GD2 (fiy пх) ^ Мдн v375 {М дн х А'1ДН у) А1ДН у^ GZ)2 ПН Н - "Я }п MWX
З75мн(^нл~м;ну) пм;н/(2-18)В формулах (2-16)—(2-18) обозначено:п-х, Пу — начальная я конечная частоты
вращения двигателя, об/мин;п-я — номинальная частота вращения
двигателя, об/мин;полное время изменения частоты вращения
от пх до пуi=ktxy — S i |i-.-iгде’ Ati—время изменения частоты враще¬
ния для участка A nit с; А гц — принятый ин¬
тервал изменения частоты вращения дляi-ro участка, об/мин; А1ДНг — средняя вели¬
чина динамического момента в пределах i-го
участка, кгс-м; k — принятое число участ¬
ков изменения частоты вращения.Для упрощения расчетов удобно выби¬
рать величины Ant по возможности одина¬
ковыми или двух значений. Большие вели¬
чины принимаются для участков с менее
интенсивным изменением динамического мо¬
мента, а меньшие — для участков с более
интенсивным его изменением.Второй способ: кривая динамического
момента заменяется отдельными участками
секущих прямых. Время изменения скоро¬
сти для каждого участка подсчитывается по
формуле (2-18) для линейного изменения
момента от частоты вращения. Величины ча¬
стот вращения и динамических моментов бе¬
рутся пз графика. Полное время переход¬
ного процесса равно сумме подсчитанных
времен по участкам. Этот способ позволяет
иметь меньше участков, чем первый, но под¬
счет времени по участкам сложнее из-за
логарифмической зависимости,(2-17)
Расчет наивыгоднейшего передаточного числа редуктора129Путь двигателя при ускорении и замед¬
лении привода. Путь двигателя в оборотах
п^и любом законе изменения его скорости= “ f ndt,60 J(2-20)где п — частота вращения двигателя,
об/мин; t — время, с.Путь двигателя при изменении его ча¬
стоты вращения от пх до пу. (динамический
момент постоянен)'хуGD1 (п\ пр
45 ООО МП1АСРЧ[К)М"Я2]45 ОООЛ5„ М*и дн(2 -21Если известно время изменения часто¬
ты вращения от до тоС П* ПУ 4у ~~ 120 уилипх+ КХУ"ср.60601ху(2-22)(2-23)В случае линейной зависимости дина¬
мического момента от частоты вращения
двигателя путь равен:2*5. РАСЧЕТ НАИВЫГОДНЕЙШЕГО
ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА
РЕДУКТОРА ДЛЯ ПРИВОДОВ
С ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННЫМ
РЕЖИМОМ РАБОТЫНаибольшее ускорение (замедление)
электропривода имеет место при/0 = ±МсМ+/(*)+(GD2) м
(GD2)д(2*25)где 10 — наивыгоднеишая величина переда¬
точного числа редуктора от двигателя к ра¬
бочему механизму; Л1 — момент двигателя
при пуске (торможения), кгс-м; Мс—ста¬
тический момент механизма, кгс-м2;
(GD2) м—маховой момент механизма,
кгс*м2; (GD3)js, — маховой момент двигате¬
ля и всех элементов, глухо закрепленных на
его валу, кгс-м2.Знак (+) у первого^слагаемого соответ¬
ствует ускорению привода, а знак (—) —
замедлению.У приводов с большим числом включе¬
ний в час величина статического момента
обычно относительно невелика, и ее можно
во многих случаях не учитывать. Тогда наи-—CD2 (пу — пх)22 500 {М№х-М^у)
(л„ — пх) j =МGDbil(nlДН* 'я5)• мм+ пх\Inдн у2250СШнДнМ,Мдн уГГмД —МлX да уМА 4-х 14- ) InМАдн хМАдн у(2-24)В уравнениях (2-21) — (2-24) обозна- выгоднейшее передаточное число равно:чено:Sxv — путь двигателя, об;«ж, пу, Мер — начальная, конечная и
средняя частоты вращения двигателя,
об/мин;пн — номинальная частота вращения
двигателя, об/мин;Мдн *, Мдп у — начальный и конечный
динамические моменты, кгс-м;Мн — номинальный момент двигателя,
кгс-м;п\ — долевые величины частоты
вращения и момента;GD2 — маховой момент привода, приве¬
денный к валу двигателя, кгс-м2,9—480(2-26)Отсюда следует, что кинетическая энер¬
гия механизма при иаивыгоднейшем пере¬
даточном числе должна быть равна кине¬
тической энергии двигателя.Наивыгоднейшее передаточное число
при заданном перемещении (пути) меха¬
низма в случае треугольного графика ско¬
рости по времени и при одинаковых момен¬
тах двигателя при пуске и торможении.Наименьшее время заданного переме¬
щения будет при передаточном числе
130ЭлектроприводРазд. П0,71VГ'{GD2)M(GD*) д+ 3[GD*)„ F(GDa)M
(G&)a[(GD%\ M j j v M(2-27,Если при относительно малой величине Номинальное сопротивление двигателей,статического момента его не учитывать, Rn—расчетное сопротивление силовой це-
наивыгоднейшее передаточное число пи, которое при неподвижном якоре и но-0,711/ (GD'-)M , /Г(С№)М 12 ^/{GD*)K .V -$5% + V [^ \ = V ' 1Наивыгоднейшее передаточное число
при заданном перемещении (пути) меха¬
низма в случае трапецеидального графика
скорости по времени и при отсутствии ста¬
тического момента.Минимальное время перемещения ме¬
ханизма будет при передаточном числе
зV(GD*~h62, 5сс°Му Ч- М-;
Mv мт(2-29)где п — максимальная (установившаяся)
частота вращения, двигателя, об/мин; а0 —
заданный угол поворота (путь) вала меха¬
низма, град; Му, Мг — моменты двигателя
при ускорении и замедлении, кгс-м.Приведенные оптимальные передаточ¬
ные числа являются лишь отправными ве¬
личинами при выборе рабочего передаточ¬
ного числа. Последнее выбирается после
производства ряда расчетов с различными
передаточными числами и сопоставления ре¬
зультатов с учетом максимально допусти¬
мой скорости механизма и требуемой мощ¬
ности двигателя.Для снижения мощности двигателя при
трапецеидальном графике скорости выгод¬
но принимать передаточные числа несколько
выше оптимальных. Уменьшение произво¬
дительности механизмов при этом незначи¬
тельно, а мощность двигателя существенно
снижается,Б. ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
И РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЙ2-6. ДВИГАТЕЛИ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
1, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯДопускаемые токи по условиям комму¬
тации. Двигатели небольшой и средней
мощности допускают ориентировочно мак¬
симальные пики тока до 2,5-кратной вели¬
чины номинального при скоростях от нуля
до номинальной. При скоростях выше номи¬
нальной допустимые токи снижаются. Для
двигателей мощностью 500 кВт и выше до¬
пускаемые кратковременно максимальные
токи согласовываются с заводом-изготови¬
телем.минальном напряжении сети UB определяет
номинальный ток в якоре /я.н= (2-30)* я.нДля двигателей с повторно-кратковре¬
менным режимом принимается поминаль¬
ный ток при ИВ = 25%.Любые сопротивления г в долях номи¬
нального определяются по формулеЯ„(2-31)Внутреннее сопротивление двигателей
складывается из сопротивлений: гя — яко¬
ря, гщ —щеток, rRA, — добавочных полюсов,
г с или rlt — стабилизирующей или компен¬
сационной обмотки, Гпос и Гггар — П0СЛ6Д0-
вателыюй и параллельной обмоток возбуж¬
дения.Полное сопротивление якоря двигателягя.п ~ Т,А Н- гщ “Ь гд.п “Н (и^ш тк) (2-32)или двигателягд = г я.п “Ь гпос*2. ДВИГАТЕЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
ВОЗБУЖДЕНИЯГрафический расчет пусковых сопро¬
тивлений в цепи якоря при реостатном пус¬
ке. Строится графически естественная ме¬
ханическая характеристика (принимаемая
за прямую) по двум точкам. Частота вра¬
щения идеального холостого хода п0 (т. е.
при Л? =г0, лД~ 1) и номинальной частоте
вращения пн (т. е. при Мд = 1, — 1—
—Апц), Номинальное падение частоты вра¬
щения в долях Дя®=Апн//г0 равно собствен¬
ному сопротивлению двигателя r^ = ra/Ru
при номинальном моменте (Л4я = 1)Лп* = г\. (2-33)Далее строится график пусковых харак¬
теристик при заданном числе пусковых сту¬
пеней и приемлемых величинах максималь¬
ного момента М ■ и момента переключе¬
ния М2. Из графика для каждой пусковой
Двигатели постоянного тока131характеристики при УИД—I находится ве¬
личина Дяд и и по ней определяется требуе¬
мое внешнее сопротивление гк цепи двига*
теля из формулыГ -1- Пд - Anl(2-34)Аналитический способ нахождения соп¬
ротивлений ступеней при реостатном пуске.При заданном числе ступеней m и нормаль¬
ном пуске задаются моментом переключения
М2, примерно на 10—20% превышающем
статический момент, и определяют отноше¬
ние пиков момента по формуле(2-35)Отсюда находят максимальный момент
Л1\ — который не должен быть выше
допустимого для двигателя. Если это не
выполняется, должно быть увеличено число
ступеней т.Пусковые сопротивления ступеней г
(или полные R) находятся по формулам
(при т — 3):Гз ~rf
г2 — rsl-,
г1 — лД;Противовключение.пени противовключения2 U»(X — 1); К3=ГдЯ; \R2=>R.dl; 1 (2-36)R^R2l. JСопротивление сту-rnp— i (rR 4“ rv)-(2-37)Точка присоединения реле противовклю-
чения— 2 Гу+ гпр), (2-38)где /доп — допускаемый ток в начале тор¬
можения; гу — г\~\-г2-\-г$ — суммарное пуско¬
вое сопротивление всех ступеней (при т =
= 3); гх — часть сопротивления противо-
включения /"пр (со стороны питающей се¬
ти), определяющая точку присоединения ре¬
ле противовключения.Динамическое торможение. Сопротив¬
ление динамического торможения гт при на¬
чальном допускаемом токе торможения/допт т —3l1 TTf^nг ТГ ■(2-39)Снижение скорости двигателя шунтиро¬
ванием якоря. Якорь двигателя питается от
пониженного напряжения на потенциомет¬
ре, образованном шунтирующим гш и по¬
следовательным гп сопротивлениями рези¬
сторов. Потенциометр питается от сети.Уравнение характеристики двигателя:,д —ЩС (2-40)— частота вращенняЛ ' 41где п$ш = ——ГшТ fnидеального холостого хода в долях гг0;
А«н.ш л , "йи ([ДЛ,ДН.Шу— снижение частоты вращения при номи¬
нальной нагрузке;{* — ток якоря в долях номинального;/д _ х
о.х • j1гд 4-
щ1 ' п— ток ненагружен-ного потенциометра при идеальном холос¬
том ходе двигателя (п==пош).Задаваясь пониженной частотой вра¬
щения идеального холостого хода («{)ш<1)
и током ненагружеиного потенциометра
/д>х находим приемлемую величинуСопротивления потенциометра равны:Дпн шл„ = (2-41)1 — Дп*/дп.х/дп.хРабота двигателя при ослабленном по¬
токе, Уравнение скоростной и механиче¬
ской характеристикпп0флД /Д.
& *ф& (фд)2М*,(2-42)где ггд, Мя, Фд, гд—частота вращения, мо¬
мент, поток и полное сопротивление якоря
двигателя в долях их номинальных вели¬
чин (для по и М номинальные величины
при номинальном потоке).Требуемый ток возбуждения при за¬
данном пониженном потоке определяется по
кривой намагничивания двигателя.3. ДВИГАТЕЛИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО
ВОЗБУЖДЕНИЯПуск. Используются графики универ¬
сальных естественных характеристик из ка¬
талога. Искусственная характеристика при
внешнем сопротивлении гв может иыть по¬
строена путем нахождения частот враще¬
ния «и для ряда токов двигателя /а сю
формуле. (2.43,^дДостаточно рассчитать по формуле од¬
ну искусственную характеристику, например
для Гд—0,1. Для любых других внешних
сопротивлений падения частот вращения
двигателя при выбранных токах будут про¬
порциональны внешним сопротивлениям.9*
132ЭлектроприводРазд. IIО0.050,100,150,200,250,30 ..з Мml[=ж.г 1,3 1,8 1,7 1Л6 1,5Рис, 2-7, Универсальные механические характеристики двигателей последопа-
тельного возбуждения типа МП,Пусковые сопротивления удобно рассчиты¬
вать, выбирая наиболее подходящие из се¬
мейства на рис. 2-7. Если заданы частота
вращения гги и /я, из уравнения (2-43) мож¬
но найти требуемую величину сопротивле¬
ния г„.Противовключение. Используется спо¬
соб, указанный для пуска, но при отрица¬
тельных скоростях.Динамическое торможение при незави¬
симом возбуждении. Последовательная об¬
мотка подключается к сети через сопротив¬
ление поля г по и гу для получения номи¬
нального токаГпо = #н — (гу + гпос) - (2-44)Якорь замыкается на сопротивление ди¬намического торможения гт для получения
допустимого начального тока /д0a при на¬
чальной частоте вращения пиач:^-Гя.п. (2-45)4. ДВИГАТЕЛИ СМЕШАННОГО
ВОЗБУЖДЕНИЯПуск и противовключение. Способ рас¬
чета и построение искусственных характе¬
ристик, а также расчет величин внешних со¬
противлений те же, что и для двигателей
последовательного возбуждения, но исполь¬
зуются свои универсальные естественные
§ 2-6Двигатели постоянного тока133возбуждения типа МП.внешнего, которое при неподвижном роторе
и.номинальной частоте и напряжении в сети
определяет номинальный ток в роторе/р.а:Яр .«=-уЕт-. (2-47)У1/р„где Ер,н — э. д. с. между кольцами непод¬
вижного разомкнутого ротора. Любое со¬
противление г в долях номинальногоЯр.н ’2. АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
С КОНТАКТНЫМИ КОЛЬЦАМИЕстественные и искусственные харак¬
теристики. Упрощенная формула механи¬
ческой характеристики (пренебрегая актив¬
ным сопротивлением статора)М = Мк ■ —■ . (2-48)*-> г5К " 5
в которой /характеристики из каталога и семейство
кривых на рис. 2-8.Динамическое торможение. При тормо¬
жении с независимым питанием последова¬
тельной обмотки возбуждения номинальным
током расчет сопротивлений гП(> и гх про¬
изводится по формулам (2-44) и (2-45) как
и для двигателей последовательного воз¬
буждения. При торможении с потоком от
одной параллельной обмотки возбуждения
с частоты вращения пнач якорь замыкается
на сопротивление /ч, равноеГ1=^ИЬ_Г8.п. (2.46,1ДОП поЧастоты вращения пнач и идеального
холостого хода п0 берутся из универсальной
естественной характеристики соответствен¬
но при минимально возможном статическом
моменте (токе) и при токе якоря, равном
нулю.2-7. АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯНоминальное сопротивление ротора
/?р.н — активное сопротивление каждой ли¬
нии ротора, состоящее из внутреннего и
134ЭлектроприводРазд. II1,4- 1,2 1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4Рис. 2-9. Универсальные механические характеристики асинхронных дви¬
гателей с фазным ротором типа МТ с критическим моментом, равным трех¬
кратному номинального.где А1, Мк — моменты двигателя {текущий
и критический соответственно); S, SK—
скольжения ротора (текущее и критиче¬
ское) ; Хс — внутреннее реактивное сопро¬
тивление линии статора; гр, хр—внутрен¬
ние активное и реактивное сопротивления
линии ротора, приведенные к статору.Когда неизвестны внутренние сопротив¬
ления двигателей, механическую характери¬
стику асинхронного двигателя в рабочей ча¬
сти заменяют прямой, проходящей через
точки синхронной и номинальной скорости
(при номинальном моменте).Искусственные характеристики рассчи¬
тываются также, как естественные, но вме¬
сто внутреннего активного сопротивления
линии ротора гр вводятся полное сопротив¬
ление ftp, включающее внешнее гв:— fp ~\~ г а.Приведенное на рис. 2-9 семейство ха¬
рактеристик рассчитано по точной формуле
(с учетом сопротивления статора). До¬
статочно рассчитать только одну характери¬
стику (естественную или искусственную),
остальные получатся из простой пропорцииSo(2-49)где Se, Sh — скольжения на естественной и
искусственной характеристиках при одном
и том же моменте.Токи ротораЧ(2-50)Пуск, Пусковые сопротивления удобно
определять путем подбора характеристик из
семейства рис, 2-9»
§ 2-7Асинхронные двигатели135Постоянный, тон
Is _ Возбуждения 1с х Трехфазный. тон хол.
хода1.02,2 2,1 г 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,1 0,2 0,1 ОРис. 2-10. Универсальные механические характеристики динамического торможения асин¬
хронных двигателей с фазным ротором типа МТ (цифры 0.2; 0,4 и 1 при кривых обоз¬
начают полное сопротивление линии ротора в долях номинальногоРис. 2-П, Универсальные характеристики тока ротора при динамическом торможении
асинхронных двигателей с фазным ротором типа МТ.Для упрощенных расчетов строится
прямолинейная характеристика по двум точ¬
кам: /МА=0, S = 0 и Л4Ц = 1, S = SH = r£.Далее строятся пусковые характеристи¬
ки по величинам и М2, и на вертикали
при —1 находятся графически сопротив¬
ления ступеней r§, r§, rf. Аналитически со¬
противления ступеней определяются так же,
как и для двигателей постоянного тока па¬раллельного возбуждения, но в формуле
(2-35) вместо должно быть 5Н, а в (2-36)
вместо гд должно быть гр.Противовключение. Сопротивление сту¬
пени противовключения можно определять
подбором характеристик из семейства на
рис. 2-9 по условиям получения нужных
скоростей спуска груза в тормозном режи¬
ме или ограничения момента и тока пере¬
136ЭлектроприводРазд. IIключения двигателя на обратный ход при
полной скорости. Можно также найти тре¬
буемое сопротивление линии ротора, исполь¬
зуя формулу (2'49).Динамическое торможение. На рис. 2-10
и 2-11 даны универсальные механические ха¬
рактеристики динамического торможения и
тока ротора асинхронных двигателей с фаз¬
ными ротором.Как видно из рис. 2-10 для быстрой
остановки привода требуется подавать по¬
стоянный ток возбуждения /в равным 200—
300% тока холостого хода статора /сх- -Ха¬
рактеристики при сопротивлениях рав¬
ных 0,2 или 0,4, являются наиболее удовлет¬
ворительными, причем характеристика с
££=0,4 даст меньший путь привода при
торможении, чем характеристика с =0,2,
Потому что при больших скоростях, при ко¬
торых получается больший выбег по пути,
она имеет более высокий тормозной момент,3. АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИС КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОММеханические характеристики и харак¬
теристики тока статора берутся по каталож¬
ным данным. Для приводов длительного ре¬
жима применяются двигатели с малым но¬
минальным скольжением и относительно
малым пусковым моментом. Для приводов
длительного режима с пиковыми моментами
более подходящими являются двигатели с
повышенным пусковым моментом и малым
номинальным скольжением. Для длитель¬
ного режима работы с ударными нагрузками
(молоты, прессы, ножницы) наиболее при¬
емлемыми являются двигатели с повышен¬
ным скольжением.Для приводов повторно-кратковремен¬
ного режима работы с частыми пусками(прокатного стана, краны) применяются
двигатели краново-металлургического типа,
имеющие наиболее высокий пусковой мо¬
мент и малый пусковой ток. Повышенное
скольжение этих двигателей не является не¬
достатком для указанного режима работы.
Обычно пуск двигателей производится не¬
посредственным включением на сеть.Динамическое торможение. Механиче¬
ские характеристики при динамическом тор¬
можении характерны малыми начальными
тормозными моментами. На рис. 2-12 даны
получаемые кривые для краново-металлур¬
гического двигателя типа МТК, из которых
видно, что увеличение тока возбуждения
статора до допустимых пределов дает уве¬
личение начального тормозного момента
лишь до половины номинального. Двига¬
тель значительную часть времени при тор¬
можении вращается с большой частотой,
что приводит к большому выбегу по пути.
Торможение более эффективно с 50% син¬
хронной скорости. Для получения удовлет¬
ворительного торАгожения асинхронных дви¬
гателей с короткозамкнутым ротором нуж¬
но давать относительно большие токи воз¬
буждения (до 3—5-кратных трехфазного то¬
ка холостого хода). Двигатели с повышен¬
ным сопротивлением обмотки ротора дают
более благоприятные результаты.2-8. СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИХарактеристики. Синхронные двигате¬
ли характеризуются тремя моментами: Мп—
пусковой момент для троганкя с места;
Мвх — входной при частоте вращения 0,95
синхронной для вхождения в синхронизм
при пуске и Мк — критический или макси¬
мальный при синхронной частоте вращения
и номинальных напряжениях на статоре и
возбуждении ротора. Требуемые величиныПостоянный, токРис. 2*12. Универсальные механические характеристики динамического торможения асиН'
хронных двигателей с короткозамкнутым ротором типа МТК (номинальное скольже*ние двигателя Sa=0,08).
Синхронные двигатели137Таблица 2-5Моменты синхронных двигателей, требуемые промышленными механизмами
(ориентировочные данные)Приводные механизмыСочленение двигателя
с механизмомМомент в долях номинальногопусковойвходнойкритическийЦемент, нерудные и рудные ископаемые1Шаровые мельницы
Дробилки коническиеДробилки молотковые
Дробилки цеховыеДробильные валки
Стержневые мельницы
Трубные мельницыЗубчатая передача1,75—21—1—1,21,75Непосредственное или1,5—21 — 1,252ременная передачаНепосредственное1,51,152.5Непосредственное или1,5—2,251—1,252,5ременная передачаТо же2,2512,25» »21.21,75Редуктор1,91,21,75Компрессоры и воздуходувки3Воздуходувкицикло- 1Непосредственное01о0.4—0,61,5и дальние нагнетательныеНепосредственное или0,40,6Турбовоздуходувкичерез мультипликатор1.5Компрессорывоздуш-Непосредственное0,40,41,5ные поршневые0,40.41.5Компрессорыаммиач-Для быстроходных —ные поршневыеременная передача0,450,6Компрессорыфреоно-Для быстроходных —1.5вые 1ременная передача, для
тихоходных — непосред¬
ственное соединениеКомпрессорыimnmnimupгазовые0,40,41.5Вентиляторы1Вентиляторы тяговые иНепосредственное или0,5| 0,6—1,25\ .75дутьевыеременная передача|ТрансмиссияЛенточные и продоль-
но-разрезные пилы
Мельницы2 Жордана
Машины1 для измель¬
чения бумажной массы
Дробилки2 для отходов
лесопильного производ¬
ства и рубильные маши¬
ныНасосы центробежныеНасосы2 поршневые
Насосы поршневые ва¬
куумныеМукомольные мельницы1Непосредственное или f ,75—2,25
ременная передачаОбработка дерева21—1.25,75Непосредственное или0,8—1.250,75—1.152,2—2.5ременная передача0,50,5! .5НепосредственноеРеменная передача1,2511.75Непосредственное0,8—1,250,8—1.12,25НасосыНепосредственное0,35—0,2Задвижки,
закрыты
0.35—0,5;
открыты
1.0—1,21,5Зубчатая передача0.5—0,750,25—0,51,5Непосредственное или0.3—0.50,6—0,851,5ременная передача
138ЭлектроприводРазд. IIПродолжение т а б л. 2-5Приводные механизмыСочленение двигателяМоментв долях номинальногос механизмомi пусковойвходнойкритнческнйНасосы] вращающиесяТо же0,40,55—11,5вакуумныеРезинаРезиновые3 смесителиНепосредственное1,25-1,512,5Трансмиссии4 для при¬Для тихоходных — не¬1,1—1,51,1—1,251. 75—2,5вода смесителейпосредственное, для бы¬
строходных —■ через ре¬
дуктор, ■ - СтальS -•Прошивные станыНепосредственное,0,8—10.5—0.63—3,5иногда через редуктор0,5—1Непрерывные станы,Обычно не посредстве и-0,5—12,5—3,5прокатка стали, листа,ное, иногда через редук¬полоски, сутунки, заго¬тор при применении бы¬товки для труб, полосо¬строходных двигателейвые станыПроволочные станы 5Непосредственное0,6—10,5—0,62,25—2,75Калибровочные и ре¬Непосредственное,0,8—10,5—0,63—3,5дукционные станыиногда через редуктор0,4Двигатель-генер аторы0,32' Пуск двигателей под нагрузкой.2 Пуск двигателя без нагрузки.3 Пуск двигателя обычно без нагрузки. Может потребоваться реверс при авариях.* Пуск двигателя под нагрузкой. Может потребоваться реверс при авариях.s Пуск двигателя без нагрузки. Может потребоваться реверс под нагрузкой при авариях.этих моментов определяются характером
привода.Для различных отраслей промышлен¬
ности требуемые величины моментов даны
в табл. 2-5.Для приводов с большими пусковыми
и входными моментами, а также с резко
колеблющейся нагрузкой предпочтительно
использовать двигатели с опережающим ко¬
эффициентом мощности около 0,8. Высокий
пусковой момент при малом входном по¬
лучается при пусковой клетке с большим
сопротивлением, а небольшой пусковой и
высокий входной моменты — при малом ак¬
тивном и большом реактивном сопротивле¬
ниях.Критический момент двигателя увеличи¬
вается с увеличением зазора. Синхронный
двигатель для толчкообразной нагрузки ре¬
комендуется выбирать без запасов по стати¬
ческому критическому (опрокидывающему)
моменту, так как переходный критический
момент я переходном режиме объясняется
запаздыванием размагничивающего дейст¬
вия статора па полюсы при толчковых на¬
грузках. Современные быстродействующие
системы автоматического регулирования
способны поддерживать поток полюсов ро¬
тора практически постоянным. Критический
переходный момейт возрастает с уменьше¬нием реактивностей синхронного двигателя,
в особенности переходной реактивности по
продольной оси.Разрядное сопротивление служит для
ограничения напряжения на обмотке ротора
при пуске, принимается 5—10-кратным со¬
противления обмотки ротора.Ограничение тока при пуске. В общем
случае предпочтителен прямой пуск син¬
хронных двигателей. Ограничение тока при¬
меняется, если недопустим прямой пуск для
двигателя, механизма или питающей сети.
Двигатель подключается при этом к сети
через пусковые реакторы или автотрансфор¬
матор.Для снижения естественного пускового
тока /е.п в k раз реактивное сопротивление
реактора равно:Здесь сопротивления к.з. двигателя со¬
ответствуютV*г* - ——: ; rK = zK cos фк;УЗ/е.п
Синхронные двигатели139Рис. 2-13. Механические характеристики синхронного двигателя при динамическом
торможении с отдельно стоящим возбудителем для разных токов ротора и разныхсопротивлений Rc статора.Рис. 2-14. Кривые токи статора /с при динамическом торможении
синхронного двигателя.буется ограничить естественный пусковой
ток двигателя /е п величиной искусственного
пускового тока 1а.а. равен:*т = - (2-52)' е.пТок в сети /с при этом с учетом ступе¬
ни уменьшения тока в автотрансформаторегде Гк, гк, — активное, реактивное и пол¬
ное сопротивление линии статора двигате¬
ля при к. з.Снижение естественного пускового мо¬
мента Ме.„ при этом будет в к2 раз.Автотрансформаторный пуск применя¬
ется в тех случаях, когда требуется снизить
пусковой ток, но пусковой момент не дол¬
жен сильно снижаться. Коэффициент транс¬
формации kT автотрансформатора, если тре¬
140ЭлектроприводРазд. IIудовлетворяет уравнениюky — 1/ или ki =(2-53)Искусственный пусковой моментМ.мс.пК-(2-54)Пусковой ток в сети /с и пусковой мо¬
мент А1и.п снижаются в одинаковое число
раз.Динамическое торможение. При дина¬
мическим торможении статор двигателя от¬
ключается от сети и в линии статора вклю¬
чены в звезду активные сопротивления г{.
В обмотке ротора проходит ток /р. Питание
от независимого возбудителя или преобра¬
зователя.На рис. 2-13 и 2-14 даны рассчитанные
механические характеристики и кривые тока
статора при динамическом торможении для
синхронного двигателя типа МС-325-12/12,
6000 В, 8000 кВ-А, 6150 кВт, 500 об/мин.
/р.н = 408 А • при cos 9=0,8 опережающем,
I р.н.х =211 А.На рис. 2-13 и 2-14 обозначены:Jps.x — ток ротора, вызывающий при
холостом ходе с синхронной скоростью но¬
минальное напряжение статора; Rc =
~rc-j-r)—активное сопротивление линии
статора, состоящее из последовательно
включенных внутреннего сопротивления ли¬
нии статора гс и внешнего гг (соединениеf/c.Hобмотки в звезду); 2с>н-~=а но¬минальное полное сопротивление статора;М* — величины частоты вращения и
момента двигателя в долях номинальных ве¬
личин.На приведенных характеристиках доле¬
вой ток ротора /р ==1,93 соответствует но¬
минальному току возбуждения синхронного
двигателя, работающему в номинальном ре¬
жиме, т. е. при номинальной мощности н
cos ф—0,8 опережающем. Наиболее благо¬
приятные характеристики соответствуют
/<^ ^0,4-:-0,6. Сопротивление динамического
торможения определяется методом выбора
из рассчитанных кривых.2-9. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
РЕЗИСТОРОВЗадачей теплового расчета резисторов
является нахождение длительного постоян¬
ного по величине эквивалентного тока /эп
по перегреву, который вызовет такой же пе¬
регрев резистора, как и заданный изменя¬
ющийся ток. Ввиду сложности расчетов при
нахождении тока /э.п часто пользуются эк¬
вивалентным током /э.т по теплу (средне¬
квадратичный ток), который за рассматри¬
ваемый промежуток времени выделяет в ре¬
зисторе такое же количество тепла, как и
данный изменяющийся ток. При любых
графиках тока /;).и^/э.т- Чем меньше пе¬
риоды нагрузки по отношению к постояннойвремени нагрева резистора, тем ближе ука¬
занные токи друг к другу. Номинальный ток
резистора выбирается равным или несколько
более эквивалентного тока.Длительный режим при неизменной
нагрузке. Здесь ток /э.п равен току на груз-
ки 7р.Длительный режим при меняющейся
нагрузке (перемежающийся режим). Прн
этом режиме ток протекает непрерывно,
а величина его меняется. График тока раз¬
бивают на участки работы с временами
tv2 и т. д. с неизменными токами соответст¬
венно IPi, 1 pa и т. д Получается график с по¬
вторяющимся циклом работы. Если ток на
каком-либо участке имеет форму кривой,
ее удобно заменить усредненной наклонной
прямой с граничными токами /,, /2 в найти
неизменный эквивалентный по теплу рабо¬
чий ток участка по формуле(2-55)Расчет производится для одного цикла
повторяющейся нагрузки. Если время цикла
по отношению к постоянной времени мало,
можно получить удовлетворительные ре¬
зультаты, если вместо эквивалентного тока
по перегреву /л.н определять эквивалентный
ток по теплу /эт по формуле/э-т —Г Ык
-ш/V ■•ь-,Г s и,(2-56)где k — число участков одного цикла ра¬
боты.На практике перемежающийся режим
может быть для постоянно включенных ре¬
зисторов в силовых цепях двигателей с пе¬
риодически меняющейся нагрузкой.Повторно-кратковременный режим. При
этом через сопротивление в периоды нагруз¬
ки tv протекает неизменный ток /р. Если
фактический ток — меняющийся, его приво¬
дят к неизменному по формулам (2-55) и
(2-56). Эквивалентный ток по перегреву,
учитывающий максимальную температуру в
конце периода нагрузки, определяется по
формуле/ч.П — / г(2-57)где tp, Тц — время работы и время цикла, с;
Т — постоянная нагрева резистора, с; ЯВ —
= ^р/7* ц — относительная продолжитель¬
ность включения.Для облегчения расчетов на рис. 2-15
построено семейство кривых /э.п//р~/Ч^р/Т)
при различных ПВ по формуле (2-57). Эта
формула справедлива для любых величин
§ 2-10Выбор мощности двигателя141.05Рис. 2-15, Кривые /Э.п//Р в зависимости от tplT для сопротивлении прн раз¬
личных ПВ%.ПВ, поэтому охватывает не только повтор¬
но-кратковременный режим, но длительный
{ПВ— 1) и кратковременный (/7£ = 0).С увеличением tp/Т колебания темпера¬
туры растут, ток /э.л увеличивается и все
кривые приближаются к кривой ПВ-1
(/75=100%). Зная величины tv!T, /р и ПВ
из кривых, можно находить эквивалентный
ток по перегреву /»,п. При малых величинах
tp/T колебания температуры резистора де¬
лаются меньше и ток /Э.П уменьшается, при¬
ближаясь к току /а.г (при tp/T—0 /э.II —
= /в.т). В этих случаях вместо тока /0.и
можно находить эквивалентный ток по теп¬
лу (среднеквадратичный) по простой фор¬
мулеУпв.(2-58)На рис. 2-15 даны две. граничные кри-
зые для постоянного отношения 19.п/1 э.т =
= 1,025 и 1.05. Для областей семейства кри¬
вых левее граничных кривых ток /зк не мо¬
жет превышать ток /а.т более чем на 2,5 или
5% и здесь можно вести расчеты по форму¬ле (2-58), определяя ток /э.т- В областях
правее граничных кривых нужно пользо¬
ваться семейством кривых на рис. 2-15.Кратковременный режим характеризу¬
ется тем, что рабочий период tD (при неиз¬
менном токе /р) меньше 4 7\ а время паузы
больше А Т. Эквивалентный по перегреву
длительный ток /э.п, который вызовет та¬
кой же перегрев двигателя, как и данный
кратковременный Iр, найдется из формулы
(2-57) при ПВ = 0У(2-59)В. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ
Э Л ЕКТРОД В И ГАТ Е Л Е й2-10. ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯРазличают три основных режима рабо¬
ты электродвигателей:Длительный режим. Период, работы
настолько велик, что температура двигателя
достигает своего установившегося значения.
Н2 Электропривод Разд.ПНапример, двигатели длительно работающих
вентиляторов, насосов, преобразователей
и т. п.Повторно-кратковременный режим. Завремя работы двигатель не успевает нагре¬
ваться до установившейся температуры, а
за время паузы, э течение которой он отклю¬
чен от сети, охладиться до температуры ок¬
ружающей среды. При продолжительности
цикла до 10 мин можно в расчетах на на¬
гревание учитывать среднюю установившую¬
ся температуру, пренебрегая колебаниями ее
за время нагрузки и пауз. Например, дви¬
гатели ряда механизмов прокатных станов,
кранов, лифтов, станков и т. п.Кратковременной режим. За время ра¬
боты двигатель не успевает нагреться до
установившейся температуры, а за зремя
паузы он охлаждается до температуры ок¬
ружающей среды. Например, двигатели раз¬
водных мостов, новоротных кругов, пере¬
движения упора ножниц в прокатных цехах
и т. п.Длительный режим работы. График
нагрузки в виде ДP = f(t), или Л1 ==/(/) разделяется на отдельные участки
времени: t\, 12, tz и т. д., после чего выпол¬
няется расчет по одному из следующих ме¬
тодов:а) по методу средних потерь ДРСрА/у14-АЯ8/а+А/Уя + « ■VWa+Vb- • •+*«(2-60)А Р ср—Все методы расчетов по формулам
(2-60) —(2-63) основаны на допущении равен¬
ства среднего и максимального перегревов;
это допустимо, если постоянная времени
нагрева двигателя значительно превышает
время цикла.В зависимости от вида нагрузочной диа¬
граммы может быть выбран метод /0кв.
МЭкв или Рэкв- Во всех этих случаях целе¬
сообразен указанный ранее запас в выбран¬
ном двигателе, учитывающий неточность за¬
данных величин нагрузок, а также совер¬
шенствование технологии производства, при¬
водящее, как показывает опыт, к росту на¬
грузок. Этим оправдываются и дополнитель¬
ные электромашиностроительные запасы в
виде так называемых сервис-факторов, со¬
ставляющие для прокатных двигателей
115% нагрузки двигателей длительно и
125% в течение 2 ч.Метод /ЭКв является предпочтительным
по сравнению с методами Ма,<в и для
двигателей постоянного тока с изменяющим¬
ся потоком для отдельных участков графи¬
ка, а также для асинхронных двигателей
переменного тока со значительной слагаемой
тока холостого хода, доходящей для неко¬
торых серий двигателей до 40—60% но¬
минального тока.Повторно-кратковременный режим ра¬
боты, Метод средних потерь. Средние по¬
тери мощности в двигателе в течение цикла
выражаются уравнениемАРср —£АРП *п + £АРТ *т + SApy ty +ctS^n -f- '-J-(2-64)Если средняя за цикл мощность потерь
АРСр меньше номинальной мощности потерь
ДР„ (желателен запас 10—20%)А РсрПнто предварительно выбранный двигатель
удовлетворяет требованиям нагрева;б) по методу эквивалентного тока /эквгде APcv — средние потери .мощности в
двигателе в течение цикла работы, кВт;
АРП, АРт — средние потери мощности в дви¬
гателе за время пуска г"п и торможения tт,
кВт; АРУ — потери мощности в двигателе за
время работы ty с установившейся скоро¬
стью. кВт; АР о—потери мощности во вре¬
мя паузы при неподвижном двигателе, кВт
(например в параллельной обмотке возбуж-1 f 7l h + 1\ Ч + 1\ М Ь 12п tn/»* = V - <2-61>h -f- ^2~Мз +“*“КПв) по методу эквивалентного момента МвК1Уг) по методу эквивалентной мощности РЭкв-/Ml fj + М\ t2 + И Ь М2п tn(2 -62)(2-6.3)
§ 2-10Выбор мощности двигателя143дения двигателя); t0 ~ время паузы, с; (3 —
коэффициент, учитывающий уменьшение
теплоотдачи двигателя при неподвижном со¬
стоянии {табл. 2-6); а~(1 + Р)/2 — коэффи¬
циент ухудшения теплоотдачи двигателя во
время пуска и торможения.Таблица 2-6
Значения коэффициента (3Исполнение двигателяРЗакрытый, без наруж¬01ного охлаждения, или спринудительной вентиля¬■. <■ ...циейЗакрытый, с наружным0,45—0,55охлаждением от собст¬венного вентилятора навалу двигателя• . ••Защищенный, с само-0,25—0,35вентиляциейФормула (2-64) является универсальной
для применения двигателей длительного ре¬
жима работы, равно как и повторно-крат-
ковременнюго режима работы по данным
для = 100%.Потери мощности в двигателе за время
работы с установившейся скоростью АРу
определяются на основании к. п. д. двига¬
теля:1Д^ПОСТ.Н ■— н
ДР ПГМ»Т.ЫД-^пер.н—1 + б= Д(2-65)1 + бгде ДЯпост.в — номинальные постоянные по¬
тери мощности в двигателе, кВт. Они состо-Таблица 2-7Значение коэффициента бТип двигателя6Постоянного токаОбщепромышленные,
параллельное возбужде¬
ние1—1,5Крановые0,5—0,9Переменного токаОбщепромышленные0.5—0,7Крановые0,4—1,0ят из мощности, расходуемой на вентиля¬
цию, трение в подшипниках и щеток о кол¬
лектор, гистерезис и вихревые токи в стали,нагрев параллельной обмотки возбуждения;
ДЯпер.н — номинальные переменные потери
мощности в двигателе, кВт. Они состоят из
потерь в меди в. обмотках якоря, включая
последовательные обмотки возбуждения у
двигателей постоянного тока, в обмотках
статора двигателей переменного тока, в об¬
мотках ротора асинхронных двигателей;
Р ы — поминальная мощность, кВт; —
к. п. д при номинальной нагрузке двигате¬
лей; б — отношение постоянных потерь
в двигателе к переменным, при номиналь¬
ной нагрузке (табл. 2-7)Потери мощности при заданной нагруз¬
ке и частоте вращения, близкой к номиналь¬
ной, равны:ДР.АР. /Д2У6+1(2-66)где /у — среднеквадратичный ток в долях
номинального за время работы на уста¬
новившейся скорости.Средние потери мощности при пуске
АРл в торможении ДРТ-ДРп =К&Рп0„^+ ЛРпер„ /**„ ; (2-67)ЛРт =КАРтст ш + АРПСР'И /?2Т, (2-68)где /«„, /£т—долевые величины эквива¬
лентного тока при пуске и торможении порасчету динамики привода:„ ^пост-трог Рт
Л = -— коэффициент,пост.нучитывающий величину средних постоян¬
ных потерь мощности в процессе пуска или
ТОрМОЖеНИЯ В ДОЛЯХ ДРпост.н-Для машин постоянного тока в непод¬
вижном состоянии постоянные потери мощ¬
ности АРиост.трог состоят из потерь в па¬
раллельной обмотке возбуждения. Для дви¬
гателей общего применения параллельного и
смешанного возбуждения при мощностях
2,5—200 кВт рекомендуется /С = 0,51,0,57.
Для крановых двигателей постоянного тока
коэффициенты равны: 0,56, 0,65 при па¬
раллельном возбуждении, 0,53,057 при
смешанном возбуждении и 0,5 при после¬
довательном возбуждении.В отличие от двигателей постоянного
тока у асинхронных двигателей при непод¬
вижном их состоянии постоянные потери
мощности ориентировочно удваиваются, так
как при этом потери стали в роторе воз¬
растают и становятся примерно равными но¬
минальным потерям в стали статора.Соответственно этому для асинхронных
двигателей2А ^ПОСТ.Н &Р ПОСТ-Е2ЛРП0Ст.нк=“1.5. (2-69)Метод средних потерь в принципе обес¬
печивает результаты высокой точности и
мог бы быть рекомендован для ответствен¬
ных расчетов в тех случаях, когда в рас¬
поряжении расчетчика имеются точные вели-
144ЭлектроприводРазд. IIчины рассмотренных выше коэффициентов
Р, 6 и К, для получения которых требуются
специальные испытания.Учитывая эти трудности, а также не¬
точность заданных расчетных статических
мощностей, в большинстве случаев применя¬
ются упрошенные методы расчетов, изла¬
гаемые ниже.Выбор двигателя из серии, предназна¬
ченной для работы в повторно-кратковре¬
менном режиме. Общесоюзным стандартом
установлено пять значений относительной
продолжительности включения бс: ОД5;
0,25; 0.40; 0,60 1,0 (индекс С — означает
«стандартные»), для которых завод-изго¬
товитель указывает в каталогах параметры
на основе уточненных заводских расчетов
и стендовых испытаний.В процессе расчета вычисляется расчет¬
ная ПВ:trе—Затем вычисляется эквивалентный ток
для расчетной ПВ\4>1 + ^р2 ~Ь '4-/.р/1'S/pПосле этого производится приведение
к ближайшей стандартной ПВ по формуле(2-70)Полученный таким образом рабочий ток
/Р сопоставляется с номинальным током1 Сдвигателя при ес. Ввиду близости значений
в и Ес изменением условий теплоотдачи и
величины постоянных потерь пренебрегают.Выбор двигателя из серии, предназна¬
ченной для работы в длительном режиме.
Так как в повторно-кратковременном режи¬
ме потери в двигателях во время пауз от¬
сутствуют или малы (обмотка возбуждения
в двигателях постоянного тока), то, прене¬
брегая этими потерями \ можно вычислить
допускаемую нагрузку в рабочем периоде
при ПВ = & по формуледл/Е +{6+ 1)(1 — Е)Р(2-71)Допустимое число включений для дви¬
гателей с коротко-замкнутым ротором. Та¬
кие двигатели пускаются и тормозятся без
применения внешних сопротивлений. Все по¬
тери выделяются в самом двигателе, что вы¬
зывает интенсивный нагрев и ограничивает
допустимое число включений.Число включений определяется по упро¬
щенной формуле* Для двигателей постоянного тока с
параллельным возбуждением из-за этого по
формуле (2-71) получается занижение ре¬
зультата на 5—8%.Z 3700(ДРЯ-ДРУ)ЕЧ-ДРНР(1_Е)ДЛП “Ь ДЛТ(2-72)где Z — допустимое число включений;
ДРу — потеря мощности при заданной ста¬
тической нагрузке {см. формулу (2-66) ];
АА„— энергия потерь, кВт-c, выделяемая в
двигателе при пуске:лл„ я [GD2
730 000Д/4Т—энергия потерь, кВт>с, выделяемая
в двигателе при торможении:а) для торможения противовключениемДА,GD ■ nl
' 730 000р h.
Fy 2(! + +гр !б) для торможения динамическогоДА,GD2nl
730 000— PvUВ формулах для ДЛП и ДЛТ имеются
следующие обозначения:GD2 —г суммарный маховой момент при¬
вода, приведенный к валу двигателя, кгс-м2;Пг, — синхронная частота вращения,
об/мин;Гс/Гр — отношение активного сопротив¬
ления фазы статора к активному сопротив¬
лению фазы ротора, приведенному к стато¬
ру. Для двигателей краново-металлургиче¬
ского типа МТК это отношение для мощно¬
стей 2,2—28 кВт меняется от 0,735 до 0^46;in, it, tс — времена пуска, торможения,
длительности питания при динамическом
торможении, с;/с — постоянный ток в обмотке статора
при динамическом торможении, А;гс — сопротивление обмотки статора в
цепи торможения, Ом.Динамическая постоянная. Это поня¬
тие введено для специальных асинхронных
рольганговых двигателей серии АР. Оно
имеет размерность кгс-м2/ч и характеризует
собой с допуском 5% разрешаемое по на¬
греву двигателей число реверсов в час без
статической нагрузки по формуле, рев/ч,z= • <2-73)где D — динамическая постоянная, кгс-м2/ч;
"ZGD2 — общий маховой момент, приведен¬
ный к валу двигателя, кгс-м2; b ~ коэффи¬
циент, характеризующий режим торможе¬
ния: ггри противовключении 6 = 4, при дина¬
мическом торможении Ь~ 2, при самотормо¬
жении 6—1.Величина D базируется на нагреве дви¬
гателей, поэтому для частоты 50 Гц она по¬
вышается на 10-—20% при уменьшении ПВ
от 40 до 15%. Кроме того, величина D свя¬
зана примерно квадратичной зависимостью
§ 2-11Вентиляторы, насосы, компрессоры145с частотой вращения двигателей (подробно¬
сти в каталогах).Кратковременный режим работы. По¬
стоянная времени двигателя Т есть частное
от деления приведенной теплоемкости дви¬
гателя на его теплоотдачу. Величину Т в
минутах можно представить так, что в ус¬
ловиях номинальной длительной нагрузки и
номинального перегрева во всех частях
двигателя (включая обмотки, изоляцию,
активное железо* корпус, вал, подшип¬
ники), нагретых до соответствующей ста¬
бильной температуры, содержится запас теп¬
ла, выделяемого в двигателе за Т мин.Величина Т зависит от массы меди, тол¬
щины изоляции, массы активных и конст¬
руктивных материалов, от плотности тока
в обмотках, связанной с классом изоляции
и интенсивностью охлаждения.При испытании больших машин темпе¬
ратура их устанавливается для номинальной
нагрузки (т. е. повышение за 1 ч не пре¬
восходит 1 °С) через 10—20 ч, средних — че¬
рез— 5—10 ч, малых — через 3—5 ч.Связь между постоянной времени дви¬
гателя Т, с, tK — временем допустимой крат¬
ковременной нагрузки, с, /к — допустимым
кратковременным током А, ДРк — потерей
мощности при кратковременном режиме,
кВт, вместе с ранее применявшимися вели-
АР«, и/ПОСТ.Н т , „чинами о=—гт , /н, ДРН может бытьАР,пернвыражена следующими формулами:(к ~ -Vr~UTIn(2-74)(2-75)(2-76)Д РК-ДРВРасчет для серии краново-металлурги¬
ческих двигателей постоянного тока ДП по¬
казал на базе одночасовой мощности вели¬
чины постоянных времени 100—120 мин для
малых и 200—240 мин для наибольших дви¬
гателей этой серии.Для режимов высоких кратностей пере¬
грузок, в особенности при тяжелых затяж¬
ных пусках с кратностями тока, достигаю¬
щими 3—5—7 номинальной, делается про¬
верка на адиабатический нагрев обмоток
двигателя подформуле, с,175Лт/2(2-77)где Ат — ожидаемый перегрев изоляции
проводников: 70 °С для класса F, рассчиты¬
ваемого по классу В, 100 °С — для класса Н,
рассчитываемого также с запасом; j—удель-
10—430пая плотность тока, А/мм2; 175 — коэффици¬
ент, вычисляемый с учетом удельной плот-
ности меди 8,9 г/см3, удельной теплоемкости
меди 0,09'3 ккал/(кг-град); удельного со¬
противления при 20 °С 0,0182 Ом/(мм2-м);
температурного коэффициента для сопро¬
тивления 0,004 1/град.Для Ат=70°С и /=5 А/мм2 получает-
ся Г —490 с» 8 мин [значительно меньше,
чем по формуле (2-76)].Более точный расчет требует приме не-
ния уравнения Фурьеdx d21
dt dx2(2-78)связывающего между собой в дифференци¬
альной форме изменение температуры по
времени и по толщине изоляционного и кон¬
структивного материала, где a — коэффи¬
циент температуропроводности, м2/ч, для
меди 324* 10“3, для изоляции 0,3-10~3; х—
расстояние от поверхности проводника, мм.Решелие уравнения Фурье приводит к
громоздким операциям. Вспомогательные
графики и приемы указаны в специальной
литературе.2-11. ВЕНТИЛЯТОРЫ, НАСОСЫ,
КОМПРЕССОРЫРасчетная мощность вычисляется по
следующим формулам, кВт,QH102пг|пР аяг. —компрyQH -10 ,
102т)тьQ102Г|Г]П 2(2-79)(2-80)(2-81)где Q — производительность, м3/с; Я — для
вентиляторов — давление газа, кгс/м2; для
насосов — высота напора, равная сумме вы¬
сот всасывания и нагнетания, м; для комп¬
рессоров — давление, кгс/см2; у — плот¬
ность жидкости, т/м3; rj — к. п. д. вентилято¬
ра, насоса или компрессора, указываемый в
каталогах (примерно 0,4—0,9); 1]п — к.п.д.
передачи между двигателем и механизмом;
Аъ — удельная работа изотермического сжа¬
тия, кгс-м/м3 (с отводом выделяющегося
тепла) до абсолютного давления, равного
И-f-1 кгс/см2 (табл. 2-8); ,4а — удельная
работа адиабатического сжатия, кгс-м/м3,
(без отвода выделяющегося тепла) до аб¬
солютного давления, равного Я+1 кгс/см3
(табл. 2-8).Мощность подбираемого двигателя дол¬
жна содержать запас по сравнению с рас¬
четными величинами не менее 5—10%
с увеличением до 30—40% для малых мощ¬
ностей до 5 кВт и 70—100% до 1 кВт,
146ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-8Работа изотермического и адиабатического сжатияН, кгс/см21,52,03,04,05.06,07,08.09,010,0Аи+Аа , „
2 , кгс-м.м34175730011 95015 50018 30020 70022 80024 70026 35027 8502-12. ПОДЪЕМНЫЕИ ТРАНСПОРТНЫЕ МЕХАНИЗМЫа) Подъемные механизмы (краны, лиф¬
ты). Мощность двигателя подъема, кВт,Р _ (Qq+^пол — спр)у‘^О 3л,од- 102ч . < >где Go, С?пол> Gup — веса кабины, полезного
груза, противовеса, тс; V — скорость подъе¬
ма; м/с; т] — к. п. д. механизма, обычно0,75—0,8.б) Мосты и тележки кранов, напольные
тележкиFст — mG, /где F с-г — сила тяги статическая, кгс; G —
вес механизма с грузом, тс; пг — удельная
сила тяги, кгс/тс.Для роликовых подшипников удельная
сила тяги принимается равной 5—7 кгс/тс,
для подшипников скольжения 15 кгс/тс при
покое и 10 кгс/тс при движении.Ускорение и замедление принимается в
пределах 0,2—0,3—0,5 м/с2: нижнее значе¬
ние для транспортировки жидкого металла
для мостов, верхние значения — для теле¬
жек по соображениям более жестких их кон¬
струкций и лучшего состояния путей по от¬
ношению к мостам.Получается, что динамическая сила тяги0,2 н- 0,5Дин10009,8= 20,5 51 кгс/тсзначительно превышает статическую силу
тяги даже при подшипниках скольжения.Мощность двигателя передвижения
тележек, кВт,Ртел ~~ КтGV-7.5102(2-83)где 7,5 — удельное тяговое усилие, кгс/тс;
включает в себя также трение в редукторе;
К т — эмпирический коэффициент, равный
4—б для подшипников качения и 6—8 для
подшипников скольжения.Мощность двигателя передвижения мо¬
стов при подшипниках качения, кВт,<5 V *7,5102(2-84)где Км — эмпирический коэффициент, рав¬
ный 3.кВт,То же при подшипниках скольжения,2GV - 0,07rf-10~
102rjD(2-85)где 2 — эмпирический коэффициент на дина¬
мику; 0,07 — коэффициент трения в под¬
шипниках скольжения; d, D — диаметры
шейки и ходового колеса; г| — к. п. д. редук¬
тора, принимается 0,9.в) Конвейеры, транспортеры (Р, кВт)FVР= —— , (2-86)102Т1Где F — тяговое усилие, кгс; V — скорость,
м/с; т| — к. п. д. механизма и редуктора.г) Рольганги (Мд„, кгс-м)Л?дц = Мс + Mq(Gp "Ь ^пол) f1 g “1“D(2-37)где Afc, Мб — моменты статический и бук¬
совки, кгс-м; ц, ц,(—коэффициенты трения
в подшипниках качения (ц —0,05 ч-0,01) и
заготовки по роликам (^1=0,3 для горячего
металла и 0,15 для холодного); Gp, СПОл —
вес ролика (роликов) и полезного переме¬
щающего груза на ролик или рольганг, кгс
d, D —диаметр шейки и роликов, м; /•—ко¬
эффициент трения качения, м.2-13. МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЕ
СТАНКИРезание. Усилие резания при снятии
резцом стружки вычисляется по эмпириче¬
ской формулеXF YFt 2 s zvn,(2-88)где F — усилие резания, кгс; GF — коэф-zфициент, характеризующий материал изде¬
лия, резца и вид обработки; изменяется от
90 до 300; I — глубина резания, мм; 5 —
подача резца на один оборот шпинделя,
мм/об; V—скорость резания, м/мин; XF ,ZYр , п — показатели степени (берутся из
справочников).
§ 2-14Схемы автоматического пуска, остановки и реверса147Сверление. Момент сверления опреде¬
ляется по эмпирической формуле, кгсм.1,9 у
GMd S «1000(2-89)где Gм — коэффициент, зависящий от обра¬
батываемого материала (из справочников);
d —- диаметр сверла, мм; 5 — подача, мм/об;
Ум — гоказатель степени (из справочников).Фрезерование. Окружное усилие реза¬
ния определяется по эмпирической форму¬
ле, кгс,Fz = CrtBZdK(2-90)где t—глубина резания, мм; S — подача
на один зуб фрезы, мм; В — ширина фрезе¬
рования, мм; Z —число зубьев фрезы; d —
диаметр фрезы, мм; CF, ХР, Yт>, i — коэф¬
фициенты и показатели степени (по справоч¬
никам).Г. УЗЛЫ СХЕМ
АВТОМАТИЗАЦИИа) СХЕМЫ
С КОНТАКТОРНО-РЕЛЕЙНОЙ
АППАРАТУРОЙ2-14. СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ПУСКА (АВТОПУСК),
ОСТАНОВКИ (АВТОСТОП)И РЕВЕРСА (АВТОРЕВЕРС)Узлы схем автоматизации составлены на
основе опыта проектирования, наладки и
эксплуатации оборудования металлургиче¬
ских заводов и могут быть распространены
на другие отрасли промышленности. Авто¬
матизация процессов управления электро¬
приводами строится в зависимости от пути,
скорости, времени, давления, температуры и
других технологических величин. Датчиками
этих величии являются: путевые выключа¬
тели, фотореле, емкостные и индукционные
приборы, определяющие положение механиз¬
ма или перемещаемого тела, приборы вре¬
мени, контактные манометры и т. п.Силовые цепи управления двигателями,
показанные в качестве примера на рис. 2-16
и 2-17, в остальных схемах не приводятся.Для аппарата ручного управления при¬
менен термин «ключ», последний исполня¬
ется в виде командоконтроллера, командо-Рис. 2-17. Схемы ручного и автоматического
реверсивного управления асинхронным дви¬
гателем. Автоматическое управление только
«вперед».а — схема с избирателем И ручной и автоматиче¬
ской работы; ручное управление ключом К отклю¬
чает цепь автоматики; б я в — схемы с ключом
без избирателя; автоматическая работа при пер¬
вом положении ключа; АС—контакт автомати¬
ческого сигнала.10*Рис. 2-16. Схемы ручного и автоматического
нереверсивного управления асинхронным
двигателем с к. з. ротором.a — без минимальной защиты; 6 — с минимальной
защитой при ручном управлении; в —с минималь¬
ной защитой при ручном и автоматическом управ¬
лении; АС — контакт автоматического сигнала.АЛАPH РМ !jrII )И' V.п)♦I'TPH1Г% 1,P,J ? 0, J{TTI1 T, U. 7.trtzt1^rqr'
‘! Li:r~
148ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-18. Схемы ручного и автоматического
реверсивного управления приводом с при¬
менением избирателя.а — при автоматической работе ручное управле¬
ние ключом К отключает цепи автоматики и рабо¬
та привода корректируется оператором; б — при
автоматической работе перевод ключа К из нуле¬
ного положения останавливает привод; АСВ и
АСН — контакты автоматических сигналов «впе¬
ред» и «назад».PHкнов ВыклРМчгPHАвтом КАКг-гЪ-'I I II— Лу „и г^Уг4?4| I *КАPH-ШЛI » * I IРис. 2-19. Схемы ручного и автоматического
реверсивного управления приводом.а — автоматическое управление осуществляется
при включенном контакторе КА\ схема» позволяет
по время автоматической работы перейти на руч¬
ное управление с полным исключением автомати¬
ки; б— автоматическое управление осуществляет¬
ся на положении ключа 1; на положении ключа 2
возможна ручная корректировка работы привода;
АСВ и А СН — контакты автоматических сигналов
«вперед» и «назад*.РМPHКЛ-JUL--н-'ПВ1в' I ?н 1I ] 1П82 *0,0-1 —а«я л)РМHi 0* ,8—го, Of—ИО ,В V П П81Л83пегPHТ!*iffi i ,5,*~t—НЭ I Of-t-t I ♦ I Iн 0 8 №1i i < _1 i —ТугI II I ' ' T /7 82Рис. 2-20. Схемы автоматической остановки
привода.а ■■ - в крайних положениях рабочего элемента;
б — в крайних положениях и в промежуточном
положении «вперед»; в — в крайних и промежу¬
точных положениях «вперед» и «назад».ОбоЗНО-ЧР'ниецепиНаправление дви.)кени.в
Qо ^ JS0o1г■ —Рис. 2-21. Схемы цикличной работы неревер¬
сивного электропривода с применением двух
шайб путевого выключателя.а — управление кнопкой; 6 — управление ключом*
§ 2-14Схемы, автоматического пуска, остановки и реверса149*°i°r*)выключатель путевой. ПВОбозначе¬ниеНаправление дбажены*|цепи.0* 1Рис. 2-22. Схемы цикличной работы нере¬
версивного электропривода с применением
одной шайбы путевого выключателя и реле
времени (выдержка времени минимальная
только для перекрытия контакта 1 путевого
выключателя).
а — управление кнопкой; б — управление ключом.выключатель путевой. ПвОбозначе¬
ние цепиВперед *-QO-+.—„ HasaS SSD01~Т—НМЯИ1П1Ш1—шин, .„.1гг" ' -Рис. 2-23. Схема цикличной работы ревер¬
сивного электропривода с применением двух
шайб путевого выключателя («вперед» —
цикличная работа, «назад» — непрерывная
работа).в — управление кнопками; б —управление ключом.аппарата, универсального переключателя
или другого аппарата аналогичного дей¬
ствия.В схемах приняты обозначения контак¬
торов: J1—линейный; В — вперед; Н — на¬
зад; Д — динамического торможения; КА —
автоматики; КБ — блокировочный.PH\ ЛUiqKiРМ| t •2 10 12
4—401 оМ ]] I ft Пв
-рт° \ 1 "fllg-i ! м IVnrriFrrrrrrr
lift
■PHJfelrnrП8J—О J frnmi I fTiTTrPSВыключатель ntfrfieSou. (IBИ11
СЭ *Полознеиие
Исходноемеханизиа.Крайнев13Рис. 2-24. Схема ручного управления с ав¬
томатическим реверсом для возврата рабо¬
чего элемента в исходное положение.Обозначения реле: РВ — времени; PH—
минимального напряжения; РМ — макси¬
мального тока; РБ, РБВ, РБН — блокиро¬
вочное; РЦ — цикличное; ПВ — путевой вы¬
ключатель.В электроприводах механизмов широ¬
ко применяются узлы схем автоматического
управления: автопуск, автостоп, цикличная
работа, автоматическое возвратно-поступа¬
тельное бесконечное движение или их соче¬
тание.Автоматический пуск привода (авто¬
пуск) может быть произведен от датчика
или аппаратов других приводов в опреде¬
ленном, заранее заданном положении меха¬
низма. Автоматическая остановка привода
(автостоп) может производиться в крайних
и промежуточных положениях или цикличе¬
ски после поворота эксцентрика механизма
на 180 или 360°.Автоматическое реверсирование (авто¬
реверс) может быть единым с возвратом
механизма в исходное положение и беско-
нечным для механизмов с непрерывным воз¬
вратно-поступательным или вращательным
движением.На рис. 2-18—2-25 даны схемы с избира¬
телем для перевода иа ручное или автома¬
тическое управление и без избирателя.
150ЭлектроприводРазд. IIВ схемах с избирателем при автоматической
работе ключ стоит в нулевом положении
и им можно вмешиваться в автоматическую
работу.В схемах без избирателя первое поло¬
жение ключа используется для ручного2-15. СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫДЕРЖКИ
ВРЕМЕНИ И СХЕМЫ
БЛОКИРОВОЧНЫХ СВЯЗЕЙВ схемах автоматического управления
с применением релейно-контакторной аппа¬
ратуры дистанционное регулирование вы¬
держки времени может быть получено при* ЛВ
Выключатель пу¬
тевой. 6раш,ающий.сяВыключатели рычажныеья> с:в 5*
%
о
Чэ1(Vi о*> о— "'О£* <ъ1XZX*£ *
« 1
о*го (ио dг?
* fljitX2XРис. 2-25. Схема автоматического возврат¬
но-поступательного бесконечного движения.
а — вращающимся путевым выключателем;
б —двумя рычажными путевыми выключателями.Обозначение —-— в цепи катушки контактора Ядано для рычажных пулевых выключателей, для
выжидающегося ПВ цепь будет иметь обозначение1STВо внешнюю цепьРис. 2-26. Схема включения двухкатушечно¬
го электромагнитного реле времени для
дистанционного регулирования времени (ре¬
ле РВ с втягивающей и размагничивающей
катушками).6ТУРВ1(Т! РВРВ1RTРВ■%R"Во внешнюю цепоРис. 2-27. Схема включения однокатушечно¬
го электромагнитного реле времени для дис¬
танционного регулирования времени.управления, а второе—для автоматического
или наоборот. Хотя схемы автоматической
работы с избирателем имеют больше эле¬
ментов, они по своей гибкости предпочти¬
тельнее схем без избирателя. В качестве из¬
бирателя, как правило, применяются уни¬
версальный переключатель или переключа¬
тель кулачковый универсальный, которые
имеют достаточное количество контактов,
необходимых для выполнения сложных
схем.Выбор аппаратов ручного управления
производится, исходя из частоты включе¬
ния механизмов. Для часто работающих
механизмов (свыше 100 включений в час)
применяются командоконтроллеры, ладон¬
ные кнопки с коротким ходом и ножные
кнопки. Для механизмов с числом включе¬
ний до 10Ю в час применяются универсаль¬
ные переключатели. Для длительно работа¬
ющих механизмов применяются кнопочные
станции, универсальные переключатели и пе¬
реключатели кулачковые универсальные.помощи двух- и однокатушечиых электро¬
магнитных реле.В схеме, приведенной на рис. 2-26, при¬
меняется реле РЭВ880 с гильзой, со втяги¬
вающей и размагничивающей катушками.
Регулирование выдержки времени произво¬
дится реостатом Р с поста управления. За¬
мыкающий контакт реле РВ исключает по¬
вторное втягивание реле при перемагничи-
вании размагничивающей катушкой.В схеме, приведенной на рис. 2-27,
применяется простое однокатушечное реле
РЭВ810 или РЭВ880 с гильзой. При напряже¬
нии сети 220 В катушка выбирается на но¬
минальное напряжение 110 В. По сравнению
со схемой с двухкатушечным реле требуется
дoбaвoчFfoe сопротивление я получаются
дополнительные потери энергии. Схемы с
размагничиванием реле позволяют увели¬
чить выдержку времени за счет ослабления
пружины якоря и уменьшения толщины не¬
магнитной прокладки или исключения ее
(рис. 2-28).
§ 2-15Схемы дистанционного регулирования выдержки времени151Пределы дистанционного регулирования
реле РЭВ880 3—13 с, реле РЭВ810 0,15—5,5 с,
точность ±30%. Для дистанционного регу¬
лирования времени в больших пределах с
большой точностью рекомендуется приме¬
нять полупроводниковое реле, например ти¬
па ВЛ-16-3 с регулировкой 0,3—180 с.ФуЗерРис. 2-28. Кривые спадания потока у элек¬
тромагнитных реле времени./ — без размагничивания (время i])\ 2 — с размаг¬
ничиванием (время t2 — U),Для большей надежности схем, кроме
механической блокировки между контакто¬
рами, применяют еще и электрическую бло-
щровку при помощи размыкающих блок-
контактов контакторов направления или
размыкающих контактов кнопок (рис. 2-30).
Однако схема с размыкающими блок-кон¬
тактами контакторов направления (рнс.
2-30, о) не дает возможности включить дру¬
гой контактор для «отбивания» приваривше¬
гося контактора.Г4+""^Гs\ -ut-ПГТГ л #nr aJРис. 2-30. Схемы с электрически сблокиро¬
ванными контакторами.а — при помощи размыкающих блок-контактов
контакторов В и И\ 6 — при помощи размыкаю¬
щих контактов кнопок.Внешние блокировки служат для разре¬
шения или запрета работы электропривода
механизма при работе, остановке или опре¬
деленном положении другого механизма.1В 2ИРис, 2-29. Схемы с механически сблокиро¬
ванными контакторами.а — механически сблокированы контакторы 1В с
2И и Ш с 28; б — механически сблокированы
контакторы В с Я и Л с Д.РИ%|Гб]
ЙГГ1 f * Г56 *
I+o|oU4?-iРМg&wiSrА ЛПЛПЛглнпДля блокировка
е другими,
механизмами.Рис. 2-31. Схема включения внешних бло¬
кировок.Блокировочные связи (блокировки) слу¬
жат для предотвращения опасных режимов
и разрешения работы электропривода толь¬
ко в случае соблюдения определенных ус¬
ловий. Блокировки делятся на внутренние
между аппаратами данной схемы (механиче¬
ские и электрические) и внешние между
схемами различных приводов (только элект¬
рические). Внутренние механические блоки¬
ровки применяют, например, между контак¬
торами направления для исключения к.з., а
также между контакторами линейным и ди¬
намического торможения в схемах перемен¬
ного тока для исключения электрической
связи между переменным и постоянным то¬
ком (рис.2-29),Для блокировки разрешения работы элект¬
ропривода при работе привода другого ме-.
ханизма обычно применяется замыкающий
контакт, а при неработающем другом меха¬
низме— размыкающий контакт. Блокировка
разрешения работы электропривода меха¬
низма при определенном положении другого
механизма осуществляется контактом путе¬
вого выключателя.Внешние блокировки (рис. 2-31) могут
полностью запрещать работу механизма в
определенном направлении (ЗБ, 4Б) или
разрешать работу после исполнения предва¬
рительных операций (56), например пуска
вентилятора для охлаждения двигателя,
152ЭлектроприводРазд. 112-16. РАЗЛИЧНЫЕ СХЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
ИЗ НЕСКОЛЬКИХ МЕСТДля непрерывных технологических ли¬
ний, где приводы работают преимуществен¬
но в одном направлении (вперед) п реверсы
редки, рекомендуется применять схемуРис. 2-32. Схема реверсивного управления
двигателя с редкими реверсами «назад».7S 1РБНРБВ-Ц—РВИ~W“РБМ1ГРБВ1!Рис. 2-33. Схема реверсивного управления
двигателем через один троллей управления.К КOfnxnjO В if в. Ошл.О Вия■firлк " сд ® -С -э—-д м№к УОюквА} Вкл.Откй.8 Вна’П.8 цепь сигнализации о с(шь&тклю -
мчи двигателяРлс. 2-34. Схема сигнализации состояния не¬
реверсивного электропривода.(рис. 2-32) с включением линейного контак¬
тора для работы «вперед» через размыка¬
ющий, а для работы «назад» — через замы¬
кающий контакты контактора Я. Такая схе¬
ма по сравнению со схемой на ряс. 2-17
уменьшает время пуска привода в преиму¬
щественном направлении.Схема на рис. 2 33 позволяет осуществ¬
лять дистанционное реверсивное управлениеРБп
гГ 111 I» 1JJJ■J+jрБ-и-РБРВРБPSВ схему управления
приводом aj1РВ2РВ“КГIFT8 сгему управления
приводомб)Рис. 2-35. Схемы получения сигнала с вы¬
держкой времени после начала воздействия
сигнала С.а — длительного; 6 — импульсного; К — контакт
деблокировки.iPB 2РВ
I FTРис. 2-36. Схемы получения сигнала после
конца воздействия (от хвоста) сигнала С.а длительного; Ь — импульсного; в — импульсно¬
го с выдержкой времени; К— контакт деблоки¬
ровки; 1, 2, 3 — контакты в схему управления
приводом.Рис- 2-37. Схема получения длительного сиг¬
нала после начала вторичного сигнала С.К — контакт деблокировки.
§ 2-16 Различные схемы управления электроприводами из нескольких мест153электродвигателями с движущегося объек¬
та. Эта схема, например, применяется для
управления с крана двигателями крышек
нагревательных колодцев. Схемы сигнализа¬
ции и получения различных сигналов приве¬
дены на рис. 2-34—2-40.РВВ1Р8Рп» i1Р>В1 1tRРВЬ* г-г?в'В *8& 1 1Р$РВВ1Р8шРис. 2-38. Схема получения импульсного
сигнала с выдержкой времени после вторич¬
ного воздействия сигнала С (1РВ— 0,2 —
0,8 с, 2РВ— 0,3 с, РВЕ — 0,5 с).1 — контакты в схему управления приводом.Р61ГРис. 2-39. Схема получения сигнала опре¬
деленной продолжительности независимо от
длительности нажатия кнопки.1 — контакт в схему управления приводом.Рис. 2-40. Схемы получения сигналов в две
разные цели при поочередном нажатии од¬
ной кнопки.а — продолжительность сигнала равна длитель¬
ности нажатия кнопки: б ~~ продолжительность
сигнала не зависит от длительности нажатия
кнопки; /, 2 —контакты в схему управления
прйводом.Счетные схемы служат для автоматиче¬
ского воздействия на электропривод после
отсчета заданного количества операций или
циклов. Они могут отсчитывать замыканияРис. 2-41. Схема счета до двух.Импульсами для каждог> счета являются одно
замыкание и одно размыкание контакта путевого
выключателя ПВ./ — контакты в схему привода.Рис. 2-42, Схема счета до трех при замыка¬
нии контакта ПВ.и размыкания {рис. 2-41), только замыка¬
ния (рис. 2-42) или только размыкания
(рис. 2-43).Импульсы для счета по указанным схе¬
мам подаются контактами фотореле, путе¬
вых включателей или других аппаратов.В счетной схеме, приведенной иа рис.
2-41, применены реле РЭВ850 с магнитным
«залипанием» якоря, а потому перерыв в по¬
даче напряжения для этой схемы не нару¬
шает счета. В остальных счетных схемах
при перерыве подачи напряжения происхо¬
дит потеря счета импульсов.Для проверки действия схемы счета
(рис. 2-42) предусмотрены кнопки управле¬
ния. При каждом нажатии кнопки Вкл. схе¬
ма отрабатывает один счет. Кнопка Откл.
154ЭлектроприводРазд. IIслужит для сброса счета. Такие кнопки мо¬
гут быть предусмотрены и в других схемах.Импульсами для счета в схемах на
рис. 2-42, 2-43 являются кратковременныеРис. 2-43. Схема счета до трех при размы¬
кании контакта ПВ.Рис. 2-44. Схемы нереверсивного управления
двигателями с двух мест.а — двумя кнопками; 6 — кнопкой и ключом;
в —двумя ключами.замыкания (размыкания) контакта ПВ,
причем замкнутого состояния этого контак¬
та должно быть достаточно для втягивания
контактора импульсов КИ и одного реле РВ
(РП). Сброс счета осуществляется линей¬
ным контактором Л; время замкнутого со¬
стояния контакта ПВ должно быть меньше1К 2К 1К РиА?! 3,,// fiSjH £\8PMJ2Lа$Г1н гк зк1 2К* I1Н ъ‘ in' ж skН 0 8 НОВ НО 8 И 0 8 НОВ Н 0 8 рм PHPHпг1 9К*&?4А*.■%“6)Рис. 2-45. Схемы зависимого реверсивного
управления двигателями.а—с двух мест; б —с трех мест.Рис. 2-46. Схема односторонне зависимого
реверсивного управления электроприводом
с двух мест.времени включенного состояния контакто¬
ра Л.Счетные схемы на несколько больший
счет могут быть составлены по аналогии с
приведенными схемами, однако при счете
больше 5—-8 или в случаях, когда потеря
счета при исчезновении напряжения недопу¬
стима, рекомендуется применять счетные
реле.Может быть применено двигательное
счетно-шаговое реле типа Е-526 на счет до
§ 2-16 Различные схемы управления электроприводами из нескольких мест15530 или счетно-импульсное реле типа Е-53!
с количеством импульсов до 75. Реле рабо¬
тают на переменном токе, а их контакты до¬
пускают мощности отключения при 220 ВPHРМPH1Кн и ais—wРис. 2-47. Схема односторонне зависимого
реверсивного управления двигателем с трех
мест.1В i« 'о <в пИ 10 IS ■о I 0+-J '1 * И■Vlr1Н
IН toZKIН iff 1ЙРис. 2-48. Схема независимого реверсивного
управления двигателем с двух мест.переменного и постоянного тока соответ¬
ственно 50 и 30 Вт.Схемы управления электродвигателями
из нескольких мест могут быть зависимогоуправления, односторонне зависимого и не¬
зависимого (рис. 2-44). Чаще всего применя¬
ют схемы зависимого управления (рис. 2-45)
как наиболее простые. По этим схемам при
работе любым аппаратом управления пере¬
движение рукоятки другого аппарата из ну¬
левого в рабочее положение вызывает оста¬
новку двигателя.1к гк зкНО 8ГН О В Н 0 $
и4о (oU4o • Ы—to I с4
т * I * » I • IPH и ~*о ^Л—%ка<вyl * jfr *35 «ijj,25~Г55ПГ1K Q
«М ni5CiгЪт ИА,д. nРис. 2-49. Схема независимого реверсивного
управления двигателем с трех мест.tPHИН1~1к in(сш||н| 11^PHа.)РМPHsi гк и ik in
Л р.В Мрр мллн о в,—-ШАМr-L&M. ....\ гт*i • it * о j
I ММ I 1Рис. 2-50. Упрощенные схемы управления
реверсивным электроприводом.а — с двух мест; 6 с трех мест,
156ЭлектроприводРазд. IIПо схемам односторонне зависимого
управления с двух (рис. 2-46) и с трех мест
(рис. 2-47) ключом 1К можно управлять
независимо от положения ключа 2К {2К и
ЗК). Управление ключом 2К возможно при
нулевом положении ключа 1К и не зависит
от положения ключа ЗК. Управление клю¬
чом ЗК возможно при нахождении клю¬
чей 2К и ЗК в нулевом положении.В схемах независимого управления
(рис 2-48 и 2-49) при работе привода от
любого первого ключа (1К, 2К или ЗК)
перевод рукоятки другого ключа не влияет
на работу привода. После возвращения в
нулевое положение рукоятки первого ключа
привод остановится независимо от положе¬
ния рукоятки второго (или двух других)
ключа. Новый пуск возможен только после
возврата второго (или двух других) ключа
в нулевое положение.Очень часто применяют управление при¬
водом с двух и трех мест по упрощенной
схеме (рис. 2-50); при этом имеется в виДу
преимущественное управление только с од¬
ного первого места (ключ 1К). При работе
привода от другого ключа (2К или ЗК) пе¬
ревод рукоятки первого ключа из нулевого
положения приводит к передаче управления
этому ключу.2-17. ОШИБОЧНЫЕ СХЕМЫВ проектной практике встречаются схе¬
мы электроприводов с трудно обнаружи¬
ваемыми ошибками, которые затем выяв¬
ляются при наладке и в эксплуатации. Не¬
которые характерные ошибочные схемы при¬
водятся ниже.Рис. 2-51. Ошибочная схема включения двух
катушек разной индуктивности.При параллельном соединении (рис.
2-51) катушек аппаратов одного с большой
и другой с малой индуктивностью (напри¬
мер, Л КПВ600 на 300 А и РБ РЭВ810) при
отключении цепи контактом Б катушка кон¬
тактора Л перемагничивает реле РБ и якорь
реле может втянуться повторно, а контак¬
тор Л будет иметь увеличенное против нор¬
мального собственное время отпадания.Во время динамического торможения
(рис. 2-52) (размыкающий контакт Д
разомкнут) при переводе ключа К, напри¬
мер, «вперед» образуется ложная цепь, по¬
казанная на схеме сплошными стрелками,
которая может вызвать втягивание якоря
реле РБН, Если при тех же условиях кон-
такт К «вперед» разомкнут, то может про¬
исходить перемагничивание реле РБВ (по¬
казано пунктирными стрелками) так же,
как в схеме ка рис. 2-51.При отключении серводвигателя (рис.
2-53) происходит короткое замыкание через
дугу замыкающего н. о. и размыкающего
н. з. контактов В или Н Для исправления
ошибки необходимо иметь раздельные пус-Рис. 2-52. Пример ложной цепи и разряда
катушек контакторов на катушку реле.Рис. 2-53. Реверсивное управление серво¬
двигателем. Ошибочная схема — короткое
замыкание через дугу./ — неправильное включение пускового и тормоз-
ного сопротивлений; 2~ правильное включение
тормозного сопротивления; 3~ правильное вклю¬
чение пускового сопротивления.Рис. 2-54. Ошибочное включение лампы ЛЗ
через сопротивление 1СД (пунктиром),ковые и тормозные сопротивления и вклю¬
чить их, как указано пунктиром.При включении лампы ЛЗ через сопро¬
тивление 1СД (рис. 2-54) образуется обход¬
ная цепь, показанная стрелками. При малом
контакторе и больших лампах может проте¬
кать ток, достаточный для втягивания кон¬
тактора Л, При большом контакторе Л
может перегореть лампа ЛК при отключе¬
нии контактора кнопкой.
§ 2-18Технические особенности. Назначение. Структура157б) БЕСКОНТАКТНЫЕ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ2-18. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ.
НАЗНАЧЕНИЕ. СТРУКТУРАБесконтактные системы управления
(БСУ) строятся из статических аппаратов,
не содержат движущихся частей и кон¬
тактов.БСУ свойственна большая гибкость,
позволяющая легко приспосабливать их кРис, 2-55. Структура бесконтактной системы
управления.ВхУ— входной узел; АУ— аппараты управления;
ТД — технологические датчики; ФУ —функцио¬
нальный узел; ВыхУ — выходной узел; О У —- объ¬
ект управления; У И — узел индикации.непрерывно совершенствующимся алгорит¬
мам управления. Они допускают непосред¬
ственное соединение с узлами универсаль¬
ной блочной системы регуляторЬв (УБСР)
и управляющими вычислительными маши¬
нами (УВМ).Высокая надежность аппаратуры БСУ,
блочная конструкция ее узлов, присоединя¬
емых на штепсельных разъемах, обеспечи¬
вает простоту их обслуживания и высокую
ремонтосгюсобность.Применение БСУ целесообразно в сле¬
дующих случаях:релейная аппаратура не в состоянии
обеспечить требуемое быстродействие систе¬
мы управления;число команд, вырабатываемых систе¬
мой управления в единицу времени настоль¬
ко велико, что срок службы релейной аппа¬
ратуры оказывается неприемлемо малым;система управления работает по слож¬
ному алгоритму, содержащему функции сче¬
та или арифметические действия;к системе управления предъявляются
ужесточенные требования по надежности и
ремоятоспособности;система управления имеет непосредст¬
венные связи с узлами УБСР или УВМ.Структура БСУ приведена на рис. 2-55.
Входной узел ВхУ служит для преобразо¬
вания входных воздействии от аппаратов
управления АУ и технологических датчиков
ТД в символы входного алфавита функцио¬
нального узла ФУ. Во входном узле произ¬
водится преобразование аналоговых сигна¬лов в дискретные, преобразование сигналов
го уровню и роду тока, гальваническая раз¬
вязка сигналов входных воздействий от сиг¬
налов, циркулирующих в функциональном
узле. Функциональный узел ФУ служит для
реализации алгоритма управления и имеет в
общем случае S входов, на которые посту¬
пают входные сигналы, и К выходов, о ко¬
торых снимаются выходные сигналы. Числа
входов и выходов конечны. Входные сигна¬
лы принимают значения из некоторого ко¬
нечного набора символов, образующего
входной алфавит. В свою очередь выходные
сигналы могут принимать значения из ко¬
нечного набора символов, входящих !з вы¬
ходной алфавит. В качестве символоз этих
алфавитов обычно используются двомчные
(0,1) и реже десятичные (0...9) цифры.Комбинация входных сигналов, выра¬
женных в символах принятого входного ал¬
фавита, называется входным словом, а ком¬
бинация выходных сигналов, выраженных
в символах принятого выходного алфави¬
та,— выходным словом.Функциональный узел БСУ работает по
жесткой программе, определяемой внутрен¬
ними соединениями.Выходной узел Вых.У содержит усили¬
тели, преобразующие выходные команды
функционального узла ФУ в мощные сиг¬
налы, воздействующие на объект управле¬
ния ОУ и управляющие узлом индика¬
ции У И.Объект управления ОУ через технологи¬
ческие датчики ТД воздействует на вход
БСУ {Вх.У), обеспечивая необходимую для
процесса управления обратную связь.Оператор, пользуясь информацией о хо¬
де технологического процесса и работе БСУ,
полученной от узла индикации УИ, осуще¬
ствляет при необходимости ручное вмеша¬
тельство в процессе управления с помощью
аппаратов управления АУ.Входные, выходные и промежуточные
сигналы в функциональном узле БСУ мо¬
гут принимать только два значения «0» и
«I» (включено—отключено, вперед — назад,
пуск—стоп и т. п.). Поэтому БСУ относятся
к устройствам дискретного действия, анализ
и синтез которых производится с помощьюТаблица 2-9Логические функции одной переменнойНазваниефункцииЗначение функцииСтруктур-няяформулаК \ 0 [ 1Нулеваяh00/г-0Единичнаяf-г11/й = 1Отрицание(инверсия)h10ПовторениеП | 01U=x
158ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-10Элементарные логические функции двух переменныхЗначение функциио ,Выражение через
логическое сложение,
умножение иНазвание функцииЛ11100Л ■в' „СтруктурнаяформулаXi1010о = SинверсиюДизъюнкция, логиче¬
ское сложение, ИЛИ/51110V, +V/д^+Х.,Конъюнкция, логиче¬
ское умножение, И/.,000&, -f6^X, & Х2и=хг-хаЬ = ХгХ3Эквивалентность, рав¬
нозначностьh1001~ , соf^Xi-Xs}^Хг^Х.2/7 = ВД+ВДИмпликация/ в1011-U^Xir*Xt/ s == X1+AjФункция Вебба, стрел¬
ка Пирса,ИЛИ —НЕ/э0001ои=х1ох2/9 = *,+Х2 =Функция Шеффера
И —НЕь0111/fm—Xi/X2fio~ XiX2=^l+
+Л2Сложение по модулю
2, разноименность, ис¬
ключающее ИЛИ, не¬
равнозначностьfn0110Ф > Аfn-Хi ®f11=XiAXz/п=ВДН-ВДпонятий и математического аппарата Буле¬
вой алгебры — алгебры логики.Логической переменной называется ве¬
личина, которая может принимать только
два значения 0 или I.Логическая функция выражает зависи¬
мость выходных логических переменных от
входных и как логические переменные мо¬
жет принимать только два значения 0 или 1.Для анализа и синтеза БСУ использу¬
ются логические функции одного и двух пе¬
ременных, число которых равно двадцати.
Одиннадцать из них играют большую роль
в построении теории функции алгебры ло¬
гики и ее приложениях. Эти функции на¬
зываются элементарными и приведены в
табл. 2-9 и 2-10. В таблицах приняты сле¬
дующие обозначения;f 1. fn — элементарные логические
функции;Хь Х2 — логические переменные.В графе название функции приводятся
несколько названий одной функции.В дальнейшем изложения функции ИЛИ
и И будут обозначаться соответственно зна¬
ками ^+^ иОсновные положения алгебры логики:
логическая переменная может прини¬
мать лишь одно из двух возможных зна¬
чений:X = 0, если X Ф 1;X = 1, если X ф 0;значения 0 и 1 взаимно инверсны;о-Т;принимается, что:0-0 = 0; Ы = I;0 + 0 = 0; И- 1 = 1;1.0=0; 1+0=1.При преобразовании формул алгебры
логики сначала выполняется операция ин¬
версии, затем умножение и сложение, а по¬
том все остальные. Свойства логических
функций отрицания, умножения и сложения
определяются законами алгебры логики,
приведенными в табл. 2-11. Остальные логи¬
ческие функции могут быть выражены через
функции отрицания, умножения и сложе¬
ния с помощью суперпозиции логических
функций.Полные системы функций — системы
элементарных логических функций, постро
енные таким образом, что любая функции
алгебры логики может быть представлена
в виде суперпозиции функций этой системы.Полная система функций называется
минимальной, если удаление из нее хотя
бы одной любой функции превращает систе¬
му в неполную,
§ 2-18Технические особенности. Назначение. Структура159Законы алгебры логикиТаблица 2-11НаименованиеФормулировкаФормулыЗакон нулевого мно¬
жестваЗакон универсального
множестваЗакон идемпотентно¬
сти (повторения)Закон двойной инвер¬
сииЗаконы дополнитель¬
ностиКоммутативные (пере¬
местительные) законыАссоциативные (соче¬
тательные) законыДистрибутивные (рас¬
пределительные) законыЗаконы поглощенияЗаконы склеивания
(распространения)Законы обобщенного
склеиванияЗаконы де МорганаПроизведение любого чи¬
сла переменных обращается
в нуль, если какая-либо од¬
на из переменных имеет
значение нуль независимо
от значений других перемен¬
ныхСумма любого числа пе¬
ременных обращается в еди¬
ницу, если хотя бы одна из
ее переменных имеет значе¬
ние единица, независимо от
значений других перемен¬
ныхПроизведение любой пе¬
ременной и ее инверсии
есть нульСумма любой переменной
и ее инверсии есть единицаРезультат выполнения
операций умножения и сло¬
жения не зависят от того,
в каком порядке следуют
переменныеИнверсия произведения
есть сумма инверсий пере¬
менныхИнверсия суммы есть про¬
изведение инверсий пере¬
менныхО-А = 0;
(0+А' = А)о-хгх2-...1+*=1;(1-AW)1 ... -j-A„-х-х-... -х=х
а-[~а-{-...1=аа-а=оА+А=1*г*2=*2.х,X1+Х2 = X 2 -j- X1Xl(X2-Xz)=XrX2-XzX1+(X2+X3)=Jt+X2+X3X\{X<i-{-Xz) =AV Л'г+Аг Аз
Xl+X2.Xi^(Xl+X2)(Xl-\-Xs)X1(X]+X2) (X,+X3)X...X
X (*!+*„)=*!Ai-f- A'|A2-f-AriA’3-f' ... -f'AriA’n =
-A,X i (X\ -f-As) = X i Xi
X\-\-X\X% — X\-\-X2
X{‘X2+Xl-X2 = Xl
(А1Ц-А2) (X]-\-X2) = A|XI • Х2-\-~Х\Х$-\-Х2Хъ~ X i A2-I-
-\-X\Xz(X\-\~X2) (Ai-f-Ag) (A2-f-
-f-A3) — (A14-A2) (A1+A3) —
= X\X3-\~X)X2X)-X2' ... ■ Xn ~ Aj-f-A^-j-
+ ... +AnA1-HA2+
= A,-A2--j~Xn —
•An
160ЭлектроприводРазд. ITПродолжение табл. 2-11НаименованиеФормулировкаФормулыТеорема разложения!(Ху, Х2> ., ХЯ)*=ВД1, *2 -...,Хп)+ХШ Х2, Хп);
f(Xь X*) = [Xi+хп)Наиболее широкое применение находят
минимальные полные системы, состоящие из
одной элементарной функции ИЛИ—НЕ или
И—НЕ.2-19. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫЛогические элементы — это устройства,
реализующие элементарные логические
функции и служащие для построения более
сложных устройств и, в частности, бескон¬
тактных систем управления (БСУ).Логические элементы являются устрой¬
ствами дискретного действия: их входные
и выходные сигналы имеют только два ра¬
бочих значения, соответствующих логиче¬
ским нулю и единице. В отечественной
практике значение 0 присваивается низкому
уровню сигнала (напряжения, тока, давле¬
ния и т. п.), а значение 1—высокому. При
рассмотрении контактных систем управле¬
ния значение 0 соответствует разомкнутому
контакту (обесточенной обмотке), а значе¬
ние 1 —замкнутому контакту (возбужден¬
ной обмотке).Условные обозначения логических эле'
ментов приведены в табл. 2-12 и 2-13.Основные способы физического пред¬
ставления информации s схемах с логиче¬
скими элементами: потенциальный, импульс¬
ный и динамический. При потенциальном
способе двум значениям переменной 0 и 1
соответствуют высокий и низкий уровень
напряжения.При импульсном способе представления
информации единичное и нулевое значения
двоичной переменной характеризуются по¬
ложительными и отрицательными электри¬
ческими импульсами или наличием и отсут¬
ствием импульса, причем электрические им-
пульсы формируются реактивными компо¬
нентами (конденсаторами, катушками ин¬
дуктивности и т. п.), входящими в состав
логических элементов.При динамическом способе представле¬
ния информации двум возможным значени¬
ям переменной соответствует наличие или
отсутствие серии импульсов или синусои¬
дальных колебаний, заполняющих весь пе¬
риод представления переменной.Существуют логические элементы, где
используются одновременно два способа
представления информации, например по¬тенциальный и импульсный (потенциально-
импульсные логические элементы).Функциональная устойчивость — свой¬
ство логического элемента реализовывать за¬
данную логическую функцию в условиях из¬
менений (в определенных пределах):параметров самого элемента вследствие
производственного разброса номиналов его
компонентов и их старения, колебаний на¬
пряжения питания н влияния окружающей
среды (температуры, влажности и т. п,);Рис. 2-56. Характеристика «вход—выход»
логического элемента-повторителя.Рис. 2-57. Характеристика «вход—выход»
логического элемента-инвертора.
§ 2-19Логические элементы161Условные обозначенияТаблица 2-12логических элементовНаименованиеОбозначение по ГОСТ 2743-68Элемент логический1. Указатель функции (X) обозначает действие (опера¬
цию), выполняемое данным элементом2. Входы изображаются с левой стороны прямоугольника,
выходы — с правойЭлемент с инверсным выходом
У=/(Л,: Х2: Л\; л<; Л3)Элемент с несколькими прямыми и инверсными входами
Y = f(Xь Л2; Хг- ^Хь)Элемент с несколькими прямыми и инверсными выходами
Y\~ Уг —/(А,; А2; А3; А4; Хъ)У3=У4 = ДЛ,; А'з; А3; Х4; Х5)Элемент с неравноценными входамиЭлемент с несколькими группами равноценных входовЭлемент, выполняющий несколько функций
Динамические:а) входб) выходЗадержка сигналаа) на входе элементаб) на выходе элемента%ТП Y,А— у}tyuf_L_ Ffi-пLJ<4 Si4D ffl-«/ ^11— 480
162ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-13Обозначения и функции, реализуемые логическими элементамиТаблицаОбозначениеНаименование элементаРеализуемая функцияистинностипо ГОСТ 2743-68ПовторительИнвертор (НЕ)Конъюнктор (И)Дизъюнктор (ИЛИ)Элемент Шеффера
(И — НЕ)Элемент Пирса
(ИЛИ — НЕ)ИмпликаторЗапретЭлементы логическиеПовторениеУ=ХОтрицание (инвер¬
сия)У^ХКонъюнкцияДизъюнкция
K = Al V А2Отрицание конъ¬
юнкции (штрих Шеф¬
фера)У^ВД>Отрицание дизъ¬
юнкции (стрелка Пир¬
са)y = Xi V *2Импликацияy==AW2== *, VX2ЗапретУXY0101XУ0110*1лY000010100111*•у000011101111Xtх%У001011101110*,7001010100110Xi^2У0010!1100111хгХ2 jУ000011100110У1—П—’-D-’—— j <S |I у—LJs=Q-х,—ST1*г—LJ
§ 2-19Логические элементы163Продолжение табл. 2-13Наименование элементаРеализуемая функцияТаблицаистинностихг*3У00101010'0111*4xa|Y00001110I110Обозначение
по ГОСТ 2743-68ЭквивалентностьСложение по моду¬
лю 2ИсключающееИЛИЭлемент пороговыйU—натуральное чис¬
ло, обозначающее мини¬
мальное число входов,
при возбуждении кото¬
рых функция принимает
значение «1»Элемент мажоритар¬
ныйЧисло входов должно
быть нечетнымСумматор одноразряд¬
ный комбинационныйПолусумматорДешифраторИ —ИЛИЭквивалентность*=ХхшшХ2Сложение по модулю
y=Xi © Х2Исключающее ИЛИПороговая функ¬
цияМажоритарностьСуммаУ1 = jV 1 ® Х2 © ХзПеренос
У2 = Х,Х2 V ВД V Vх2хгСумма
У i~ Аз© Xg
Перенос У2=Х]Х2Дешифрация п-раз¬
рядного двоичного
кода (на приведен¬
ном обозначении
я —3)Дизъюнктивная
нормальная форма
У = Х{Х2ХЪ\/ ВДВД1лт21—Lг~Xj—Vхг
*з*>—РП*2 1—LJx,—Г&лП
Хг*—j -у
x3—LJX1'*Z'Xz-ъ—pT]—*>—Ur-y2№0f122S4567Ve
V/УцYs
YgYrXf —&1x2—x3—x4—&Xs xe X.j ——
164ЭлектроприводРазд. IIПродолжение т а б л. 2-13Наименование элементаИ —ИЛИ —НЕРеализуемая функцияТаблицаистинностиУ^ХхХ2Х3 У
V Х^Х^Х^Х?Обозначениено ГОСТ 274:i-6SЭлементы памятиI—Г 9 *Г*2'XГЭлемент памяти, дво¬
ичный триггер
Установка «1» — Х\
Установка «О» — Хч
Выход «Ь — У!Выход «О» — У2Триггер со счетным
входомТриггер с входной ло¬
гикойУстановка «I» — Х\Х%
Установка «О» — Х3Х4Элемент задержкиЭлемент задержки с
несколькими выходами
В дополнительном по¬
ле у каждого выхода
ставится метка, условно
обозначающая величи¬
ну задержкиЭ л е м е н т ы, выполняющие физическое преобразованиес и г и а л о в-О-Усилитель——-0--D-Усилитель мощный—— -pw] [>«1”0 иГенератор:а) ждущийб) автоколебатель¬
ный-D- СЬа) 6>Мультивибратор:а) ждущийб) автоколебатель¬
ный—1-СЬ СЬа) б)
§ 2-19Логические элементы165Продолжение табл 2-13Наименование элементаРеализуемая функцияТаблицаистинностиОбозначение
по ГОСТ 2743-63Формирователь——-о-Преобразователь—“D~Формирователь уровня
Триггер Шмитта——-Q-параметров входных сигналов 0 и 1,
вызванных изменением параметров других
элементов логической схемы и воздействи¬
ем внешних электрических помех.Существует два типа характеристик
«вход-выход» логических элементов: харак¬
теристика повторителя (характеристика
П-типа) и характеристика инвертора (ха¬
рактеристика И-типа). Характеристики обо¬
их типов с учетом их разброса приведены на
рис. 2-56 и 2-57.На рис. 2-56 и 2-57 приняты следующие
обозначения:t/jHii — выходное напряжение логиче¬
ского элемента, соответствующее значе¬
нию 1;i/iuxo—выходное напряжение логиче¬
ского элемента, соответствующее значе¬
нию 0;—минимальное значение входного
сигнала, при котором на выходе повтори¬
теля сигнал 1, а на выходе инвертора сиг¬
нал 0;Д£/вх1— разброс напряжений Vъхи обу¬
словленный разбросом характеристик эле¬
мента;^пхо— максимальное напряжение вход¬
ного сигнала, при котором на выходе повто¬
рителя сигнал 0, а на выходе инвертора сиг¬
нал 1;А^вхо — разброс напряжений С/ехо, обу¬
словленный разбросом характеристик эле¬
ментов.Как следует из рассмотрения рис. 2-56
и 2-57, логические элементы не обладают
релейной характеристикой «вход — выход»,
и для обеспечения их функциональной
устойчивости накладываются ограничения
на уровни входных сигналов 0 и 1,
причем учитывается, что выходные сиг¬
налы одного элемента являются вход¬
ными для другого элемента логической
схемы. Эти ограничения определяются урав¬
нениями функциональной устойчивостил ~Г U„n «С Uвх 0 и> 1 /Г) Q) \аых о • поиягде Un0—напряжение помехи, воздействую¬
щее иа логический сигнал 0; UBi — напряже¬
ние помехи, воздействующее на логическийсигнал I.Уравнения функциональной устойчиво¬
сти используются для расчета параметров
логических элементов, а также для выясне¬
ния помехоустойчивости элементов, если па¬
раметры их известны.Статическая помехоустойчивость —
свойство элемента выполнять свою логиче¬
скую функцию при воздействии на его вхо¬
ды и цепи питания статической помехи мак¬
симально допустимой величины.Статическая помеха — такая помеха,
величина которой остается постоянной в те¬
чение времени, значительно превышающего
длительность переходных процессов при
срабатывании элемента.Статическая помехоустойчивость U„
равна;£/п =^П-М1 ^П-М Л(2-92)где Uп.м1—максимально допустимая вели¬
чина напряжения помехи, воздействующего
иа логический сигнал !; Ua.м0 — максималь¬
но допустимая величина напряжения поме¬
хи, воздействующего иа ^логический сиг¬
нал 0.Из выражения (2-91) следует^п-Mi = ^вых! ~ \ ^ 93)^л-м о~ ^ах о ^Лшх о о- JКоэффициент статической помехоустой¬
чивости Кпипк* 7, ^77— * (2-94)-U.Коэффициент статической помехоустой¬
чивости используется для сравнения по ста¬
тической помехоустойчивости различных ти¬
пов логических элементов.Импульсная помехоустойчивость —
свойство элемента памяти (триггера) вы¬
166ЭлектроприводРазд. IIполнять свою логическую функцию при воз¬
действии на его вход импульсной помехи
заданной величины.Импульсная помеха представляется в
виде импульса прямоугольной формы, дли¬
тельность которого соизмерима с временем
переходного процесса в элементе при его пе¬
реключении.Un\едйписшптаутиы>сы1Допустимые]*^ rut ! 1t лРис. 2-58. Харак¬
теристика импуль¬
сной помехоустой¬
чивости логическо¬
го элемента.Импульсная помехоустойчивость харак¬
теризуется зависимостью*/п=/(*п). (2-95)где — длительность импульса помехи.
Зависимость (2-95) графически изобра¬
жена на рис. 2-58. При длительности им¬
пульса помехи tn>ti она приобретает ха¬
рактер статической.Потребляемая мощность логического
элемента рассчитывается в предположении,
что половину всего времени работы он на¬
ходится во включенном состоянии, а вто¬
рую половину в выключенном (это эквива¬
лентно предположению, что половина всех
элементов логической схемы находится в со¬
стоянии 1, а вторая — в состоянии 0),При этомY(Pl+Po)* (2'96)где РСр — средняя потребляемая мощность
логического элемента; Pi — мощность, по¬
требляемая логическим элементом в состоя¬
нии 1; Pq — мощность, потребляемая логи¬
ческим элементом в состоянии 0.Если логический элемент потребляет
значительную мощность при переключении,
то средняя потребляемая мощность рассчи¬
тывается при максимально допустимой ча¬
стоте следования входных переключающих
импульсов со скважностью 2.Быстродействие логического элемента —
наибольшая частота управляющих импуль¬
сов, при которой элемент выполняет свои
логические функции. Быстродействие харак¬
теризуется максимальной рабочей частотой
или, что более правильно, средней задерж¬
кой прохождения сигнала через элемент.Средняя задержка прохождения сигна¬
ла через логический элемент^■ep-'^Y”0 . (2-97)где /зо1 — задержка перехода выходного
сигнала элемента из состояния 0 в состоя¬ние 1 при воздействии входного сигнала;1 о — задержка перехода выходного сигна¬
ла элемента из состояния I в состояние 0
при воздействии входного сигнала.Задержки отсчитываются от уровней,
составляющих 0,1 AU, где AU — Ui—U0.
Задержка прохождения сигналов через ло¬
гический элемент иллюстрируется рис. 2-59,Рис. 2-59. Задержка прохождения сигнала
через логический элемент.На этом рисунке указаны также фрон¬
ты включения и выключения элемента:/ф0| — длительность фронта выходного
сигнала при переходе от значения 0 к зна¬
чению 1;£фю — длительность фронта выходного
сигнала при переходе от значения I к зна*
чению 0.Коэффициент объединения по входу М
определяет максимальное число входов ло¬
гического элемента, на которые могут быть
поданы сигналы от других элементов.Коэффициент разветвления по выхо¬
ду N указывает максимальное число логи¬
ческих элементов, на которые может быть
одновременно подан выходной сигнал дан¬
ного элемента. Коэффициент разветвлении
по выходу характеризует нагрузочную спо¬
собность логического элемента и зависит
от его типа, условий окружающей среды
(например, температуры) и колебаний на¬
пряжения питания. Иногда коэффициент
разветвления по выходу зависит от типа
логических элементов, нагружающих дан¬
ный элемент.Подобно тому как сложная Булев;1
функция может быть получена суперпози¬
цией более простых элементарных функций,
так и логическая схема строится из огра¬
ниченного набора элементарных схем —ло*
гических элементов. Набор логических эле¬
ментов обладает функциональной полнотой,
если при помощи конечного числа этих эле¬
ментов можно построить произвольную ло¬
гическую схему с любым законом функцио¬
нирования. Для удобства производства ло¬
гических элементов желательно использо¬
вать одноэлементные наборы, например
И — НЕ или ИЛИ — НЕ. Однако для умень-
§ 2-19Логические элементы167шепия числа элементов в логическом схеме
целесообразны функционально избыточные
наборы. Примером такого функционально
избыточного набора является набор элемен¬
тов И, ИЛИ, НЕ, часто называемый основ¬
ным. Этот набор обеспечивает получение
логических схем с минимальным количест¬
вом компонентов (траизисторов, диодов
и т. п.).Серией логических элементов называет¬
ся функционально полный набор элементов,
в котором используются: одинаковый спо¬
соб представления информации, единый ме¬
тод технической реализации логических
функций, одинаковые способы межэле-
ментнйх связей. Наряду с элементами, вы¬
полняющими логические операции, в серию
входят элементы времени, а также элемен¬
ты для формирования стандартной формы
сигналов и их усиления. Серия элементов
характеризуется общими электрическими,
конструктивными и технологическими пара¬
метрами.Система логических элементов объеди¬
няет ряд серий логических элементов с оди¬наковыми конструктивно-технологическими
параметрами.Объединение серий элементов в систему
позволяет:повысить качество элементов за счет
создания и совершенствования единой тех¬
нологии;создать унифицированные конструкции
для реализации бесконтактных систем уп¬
равления, построенных из элементов различ¬
ных серий.Для автоматизации промышленных ус¬
тановок разработана унифицированная си¬
стема логических элементов «Логика». Эта
система разработана на базе и взамен ранее
выпускаемых логических элементов серий
ЭЛМ-50, ЭЛМ-400, ЛТ, УТ, ЭТ.Унифицированная система логических
элементов «Логика» состоит из серии тран¬
зисторных элементов «Логика Т»; серии
магнитных элементов с частотой питания
50 Гц «Логика М»; серии магнитных элемен¬
тов с частотой питания 400 Гц «Логика
МК»; серии магнитных реле с частотой пи¬
тания 400 Гц «Логика МР»,Типовые обозначения элементов системы «Логика»: Наименование ■системы. Обозначение серии
.Обозначение группы
, Обозначение типа
. ИсполнениелЛогикаVО — общепромышленноеЭ — экспортноеТ — тропическоеИ — искробезопасноеПорядковый номерj 1 — элементы логические2 — элементы функциональные3 — элементы времени4 — усилители( о — блоки питанияТ — серия «Логика Т»М—-серия «Логика М»МК — серия «Логика МК»МР — серия «Логика МР»
168ЭлектроприводРазд. ИИз элементов системы «Логика» наибо¬
лее широко применяются элементы «Логика
Т», которые выпускаются в настоящее вре¬
мя серийно.обратный коллекторный ток /к.« и выход¬
ное напряжениеUBW1 = Un-IK.0RK. (2-98)2-20. ТРАНЗИСТОРНЫЕ
ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СЕРИИ
«ЛОГИКА Т»Тип: диодно-транзисторные логические
элементы (ДТЛ) из дискретных компонен¬
тов.Функциональный состав:Набор логических элементов
И, ИЛИ, ИЛИ —НЕ, триг¬
геры Т-101—Т-107 .... 7 типов
Функциональные элементыТ-201—Т-203 3 типаЭлементы времени Т-30] —Т-304 4 типаУсилители Т-401 —Т-405 ... 5 типовСпособ представления информации: по¬
тенциальный (отрицательный потенциал),
потенциально-импульсный (положительный
импульс).Основной (базовый) элемент серии —
инвертор, построенный с помощью транзи-При входном сигнале отрицательной по¬
лярности, соответствующем логической
единице, к базе транзистора приложен от¬
рицательный потенциал (U б.:><0), через
переход база—эмиттер протекает ток базы
/о, достаточный для того, чтобы транзистор
перешел в режим насыщения. Через пере-Рис, 2-61. Способы присоединения нагрузки
к элементу серии «Логика Т».а — параллельная нагрузка; б—последовательная
нагрузка.ход эмиттер—коллектор протекает ток кол¬
лектораУп*\Кгде А(7Э.К—падение напряжения на пере¬
воде.Выходное напряжениеРис. 2-60. Принципиальная схема базового
элемента серии «Логика Т».U вых. o'- А(/Э.к.(2-99)сторного усилительного каскада, работаю¬
щего в ключевом режиме (рис. 2-60),Германиевый транзистор типа р-п-р
включен по схеме с общим эмиттером.
Входной сигнал отрицательной полярности
Utx через резистор Rc> прикладывается к
переходу база — эмиттер транзистора Т.Выходной сигнал lJ-аых получается
между общей точкой 07" и коллектором
транзистора. Запирание транзистора Т при
отсутствии входного сигнала осуществляет¬
ся источником положительного смещения
6'см через резистор /?см, присоединенный
к базе транзистора.При нулевом входном сигнале, напри¬
мер Uвх=0, к базе транзистора приложен
положительный потенциал источника сме¬
шения., напряжение база—эмиттер U6.о>0,
транзистор находится в режиме отсечки.
Через переход база—коллектор протекаетС учетом того что /к>-/б, /к.о«С/к,
Д0,2 ... 0,5 В, можно сделать еле-
Дующие выводы: базовый элемент выпол¬
няет логическую функцию инвертора; базо¬
вый элемент усиливает входные сигналы по
мощности.Существует два способа присоединения
нагрузки к базовому элементу: параллель¬
но и последовательно (рис. 2-61).Параллельной называется нагрузка,
присоединенная между коллектором тран¬
зистора и общей точкой питания О Г,За одиночную параллельную нагрузку
I7PH принимается нагрузка, имеющая ак¬
тивное сопротивление 1,3 кОм.Последовательной нагрузкой называет¬
ся нагрузка, присоединенная между кол¬
лектором транзистора и шиной питания Un.За единичную последовательную на¬
грузку ПЛН принимается нагрузка, имею¬
щая активное сопротивление 2,2 кОм.
§ 2-20Транзисторные логические элементы серии #Логика Т*169Таблица 2-14Типы и назначения элементов серии «Логика Т»Группа элементовТипэлементаНаименованиеОсновное назначение1ЛогическиеэлементыГ-Ю1Два логических элемента
ЗИЛИ—-НЕ, один с возмож¬
ностью расширения по входуБазовый элемент серииТ-102Триггер маломощный с по¬
тенций лыю-импульсными клю¬
чами на входеПостроение счетчиков, ре¬
гистров памяти, сдвига и
т. п.Т-103Триггер мощный с потенци¬
ально-импульсными ключами
на входеПостроение разветвлен¬
ных шифраторов, дешифра¬
торов, управление реле, сиг¬
нальной лампойТ-104Два потенциально-импульс¬
ных ключаПостроение импульсных
элементов И, ИЛИ, расши¬
рение входов Т-102, диффе¬
ренцирование импульсовТ-105Два потенциально-импульс¬
ных ключаПостроение импульсных
элементов И, ИЛИ, расши¬
рение входов Т-103, диффе¬
ренцирование импульсовТ-106Диодная сборка ИЛИ с чис¬
лом входов от 2 до 8Реализация функции
ИЛИ, расширение входов
Т-101Т-107Д-ве диодные сборки И с чи¬
слом входов от 2 до 6Реализация функции И,
преобразование параллель¬
ной нагрузки в последова¬
тельнуюФункциональ¬
ные элементыТ-201Входной согласующий эле¬
ментГальваническое разделе¬
ние цепей, согласование сиг¬
налов по уровню и виду
токаТ-202Релейный элементПреобразование непре¬
рывно изменяющегося сиг¬
нала в дискретныйТ-203Нуль-органСравнение двух непре¬
рывно изменяющихся на¬
пряжений постоянного тока
с выдачей дискретного сиг¬
налаВременныеэлементыТ-301Три /^С-цепочкиДифференцирование и ин¬
тегрирование сигналов,
фильтр высших частотТ-302Два элемента транзисторной
задержкиПостроение линий за¬
держки, одновибраторов,
мультивибраторовТ-303Элемент выдержки времениПолучение задержки сиг¬
нала от 1 до 10 сТ-304Элемент выдержки времениПолучение задержки сиг¬
нала от 10 до 100 с
170ЭлектроприводРазд. IIПродолжение табл. 2-14Группа элементовТипэлементаНаименованиеОсновное назначениеУсилителиТ-401Два усилителя согласованияПовышение нагрузочной
способности логических
схем, включение сигнальных
лампТ-402Два выходных усилителя
мощности\ ' ’ .. _ IПовышение нагрузочной
способности логических
схем, управление магнитны¬
ми усилителями, катуш¬
ками реле, сигнальными
лампами с мощностью до
3 ВтТ-403Выходной усилитель мощно¬
стиТо же, что и Т-402, с мощ¬
ностью до 10 ВтТ-404То же ,То же, что и Т-402, с мощ¬
ностью до 30 ВтТ-405То жеТо же, что и Т-402, с мощ¬
ностью до 100 ВтЧисло единичных параллельных ЛГПра
я последовательных Л^плн нагрузок, кото*
рое можно присоединить к выходу элемент
та, характеризует нагрузочную способность
этого элемента.Параллельная нагрузка в ряде случаев
может быть приведена к последовательной
с помошью цепочки из диода Д я резисто¬
ра R (рис. 2-62).Типы и назначение элементов «Логика
Т» приведены в табл. 2-14, а принципиаль¬
ные схемы и обозначения в табл. 2-15.Рис. 2-62. Схема приведения параллельной
нагрузки к последовательной.Общие электрические параметры логических элементовНапряжение логического сигнала 1 (при входном сопротивлении1.3 кОм) . . _ * *1 t г ... г . >4 В отрицатель-ной полярностиНапряжение логического сигнала 0 (при входном сопротивлении1.3 кОм) . . t , , . . С1В отрицатель¬ной полярностиНапряжение питания логических и функциональных элементов « 12 ВНапряжение питания усилителей . . . г .... . ... . 24 ВНапряжение смещения +6 ВДопустимые колебания напряжений питания и смещения . , . -НО . . —15%Температура окружающей среды . —40 . . +50 °СОтносительная влажность окружающего воздуха при темпе¬
ратуре 25°С . До 98%Вибрации в диапазоне частот 5—20 Гц с ускорением . г . * . До 4 gУдарные нагрузки с ускорением ; . . До 15 gСрок службы элементов (не зависит от числа переключений) с ве¬
роятностью безотказной работы Р^.0,9 . . , 40000 ч
§ 2-20Транзисторные логические элементы серии <гЛогика Т»171Принципиальные схемы и обозначенияТаблица 2-15
логических элементов серии «Логика Т»Условное
обозначен
ниеfcnЧ-£<>+JJsrlL3■1J)7293114я8г103Схема, принципиальная1К ley<r'-g4'0 0Ю 09 110j# zb^r4^^im'aoBz& M i5 13 7-12 В ■1111V7H
1 ш172ЭлектроприводРазд. IT
§ 2-21Реализация основных логических и временных функций1732-21. РЕАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХЛОГИЧЕСКИХ И ВРЕМЕННЫХ
ФУНКЦИЙРазличные варианты реализации основ¬
ных логических функций приведены в
табл. 2-16. Для каждого варианта реализа¬
ции указано: число модулей с логическими
элементами, необходимых для реализации
NM: характеристика входов .V, и Х2 в еди¬
ничных параллельных ПРИ и последова¬
тельных ПЛН' нагрузках; нагрузочная спо¬
собность по параллельной Nnрв и последо¬
вательной AW нагрузкам и особенности
включения логических элементов.Реализация временных функций с по¬
мощью элементов «Логика Т» приведены
в табл. 2-17, где для каждого варианта
приведены: временная диаграмма; числомодулей с логическими и функциональными
элементами, необходимых для реализации
NM и диапазон допустимых выдержек вре¬
мени t.2-22. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
И КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА
СИСТЕМЫ «ЛОГИКА»Элементы системы «Логика» оформле¬
ны в виде модулей: полупроводниковые
приборы, резисторы и другие детали смон¬
тированы на гетинаксовых платах с печат¬
ным монтажом, которые помещены в поли-
стироловый корпус и залиты компаундом на
основе эпоксидной смолы. Конструкция мо¬
дулей неразборна и неремонтопригодна.Таблица 2-16Реализация основных логических функцийВходыВыходы1ние функции.
Таблица
истинностиПримеры реализации функции на
элементах серии «Логика Т»Vм*1*2NпрнNплнj Приме-
1 чанияилиВходыВы¬ход*2У000101011IIIТ-1060,51ПРН2ПРНЗГ1РН1ПРН2ПРНЗПРН1 j 1ПРН1ПРН35 7j ЗПРН2 ПРН/н = 40 мАТ-401ВхУ1ЗПРНЗПРН/в = 70 мАТ-401BxlJ 2ПРН2ПРН/и = 70 мАТ-402Вх2ЗПРНЗПРН/ = 125 мАТ-102BxlИТ-107
Xf ■ \(W> „Т-1010,51ПЛН1ПЛН11ВходыВы¬ходXiVY^ (J)т-wfiff О f П)ГГ 1тщ~Щ
ym\L-J—J ,51Г1РН1ГГРН35 . . 12000у <г>
х2 100010111
174ЭлектроприводРазд. IIПродолжение табл. 2-16Наименованиефункции.ТаблицаистинностиВходыВыходыПримеры реализация функции на
элементах серии «Логика Т»*1**^прн"плиПриме¬чанияНЕВходВыходXYг-ютТ-Ч01JWTpVfLyт-иог0.51ПРН0,52ПРН3 . , .12. . 12Вх2ЗПРН. 12Bxl0,52ПРН15 ... 22ЗПРН199 ... 22Вх2£/п=12 В
(/П=24ВBxlУП=12В
Уп=24 ВПовторительВходВыходИЛИ-НБВходаВы¬ходX, Л2001100010110Т-101Г-401, г-ш _' Т-ГОв 7-Ч01,Т-ШТ22.У1 1ПРН3 5 ... 122ПРН~'н— 40 мАТ-401Вх20,5ЗПРН'н= 70 мАТ-401Bxl2ПРН-/н » 70 мАТ-402Вх2ЗПРН-'н= 125 мАТ-402Bxl0,51ПРН1ПРН33 ... 122ПРН2ПРН88 ... 12Т-401Вх21ЗПРНЗПРН85 ... 12Т-401Bxl2ПРН2ПРН815 - . . 22Т-4028x2ЗПРНЗПРН89 22Т-402Bxl
§ 2-21Реализация основных логических и временных функций175Продолжение табл. 2-16Наименованиефункции.ТаблицаистинностиВходыВыходыПримеры реализации функции
на элементах серии «Логика Т»xt"прн^ПЛНПриме¬чания
176ЭлектроприводРазд. IIПродолжение табл. 2-16Таблица 2-17Реализация временных функций элементами «Логика Т»Наименование функции.
Временная диаграммаПримеры реализации функций на
элементах серии «Логика Т»t, сПамятьХ[ — запись «1»Л2 — запись «О»
§ 2-21Реализация основных логических и временных функций177Продолжение табл. 2-17Наименование функции.Временная диаграммаПримеры реализации функций наэлементах серии «Логика Т»{, сФормирование выход¬
ного импульса заданной
длительностиУх,z-Unт-эйг0,5№>Расширение входного
импульса (одновибра-
тор)Выдержка времени на
появление выходного си¬r-wr-w
__ mvr-ys> _1.5!гналаL-TVдо , 1,.г*п niiijs
\bi’m
- ■im feojp-302 П*4[_1 '•Г-тЮЗ,XJ5110II.т-Ш311 . . .10 (T-303)
10 . . .100 (T-304)12—480
178ЭлектроприводРазд. IIПродолжение табл. 2-17Наименование функции.
Временная диаграммаПримеры реализации функций
на элементах серии «Логика Т»N .
мt, сВыдержка времени на
пропадание входного
сигналаVtUaU~uhl T-30Z\w2,5I10. .10 (T-303)
. .100 (T -304)1 . . .10 (T-303)
10 . . .100 (T-304)Выдержка времени на
появление сигнала и за¬
держка при пропадании
сигнала№р{ I
irk*’V,*»^1» ^2J . . .10 (Т-303)т_ю1 r-303rr-3W Ъ-ЗОЗуТ-зо!2,5Т-101 Т~зт Т-303,т-304«firi8) (5)ft a)-unT-303, T-30H T-30210 . 100 (T-304)hI . . .10 (T-303)
10 . . .100 (T-304)^210 . . .100k1 . .10 (T-303)
10 . . .100 (T-304)^20.1 . . .10у
§ 2-21Реализация основных логических и в ременных, функций179Наименование функции.Временная диаграммаПродолжение табл. 2-17Примеры реализации функцийна элементах серии «Логика Т»£, сНеуправляемый гене¬
ратор прямоугольных
импульсов (автоколеба¬
тельный мультивибра¬
тор)Управляемый генера¬
тор прямоугольных им¬
пульсов (ждущий муль¬
тивибратор)\UffTiV0T1л*АхLimit,2,5I . . .10 (Т-303)
10 . . .100 (Т-304)12*
180ЭлектроприводРазд. IIПродолжение та б л. 2-17Наименование функций.Временная диаграммаПримеры реализации функцийна элементах серии «Логика Т»it сДатчик последователь¬
ности я мпульсовtin—t
gjtb*
&L-,
CSUL-.Логические и функциональные элемен¬
ты выпускаются в модулях 1—3-го габари¬
тов (рис. 2-63), а выходные транзисторные
усилители в габаритах 4—7-го (рис. 2-64)*
Данные о габаритах элементов приведены
в табл. 2-18,Рис. 2-63. Габариты модулей с логическими
и функциональными элементами серии «Ло¬
гика Т».а — модуль 1-го габарита, вид снизу; б — модуль
2-го габарита, вид снизу; е — модуль 3-го габа¬
рита, вид снизу; г—-модуль, вид сбоку.Модули с элементами имеют два ис¬
полнения: с выводами под проводной мон¬
таж и штепсельный разъем Р-15 и с выво¬
дами под печатный монтаж.Общий вид разъема Р-15 приведен на
рис. 2-65. Разъемы Р-15 могут соединять¬
ся с помощью проводного и с помощью пе¬
чатного монтажа.Комплектные устройства системы «Ло-Таблица 2-18Габариты элементов системы «Логика Т»Тип элементаГабарит элементаТ-101,Т-102,Т-Ю4,1Т-105,Т-106,Т-107,Т-202,Т-203,Т-301,Т-302,Т-303, Т-401Т-402Т-103,Т-201, Т-3042Т-4034Т-4045Т-4057гика» носят название бесконтактных стан*
ций управления и состоят из логических
и функциональных элементов, усилителей
и других аппаратов; электрически связан¬
ных между собой по определенной схеме
и объединенных общей конструкцией. Бес'
контактные станции управления предназна¬
чены для применения в системах управле¬
ния, контроля н регулирования промышлен*
иых установок. Конструкция бесконтактных
станций блочная и состоит из выдвижные
блоков, кассет и шкафов двустороннего об-'
служив алия.
§ 2-22 Конструкция элементов и комплектные устройства системы «Логика» 181Рис. 2-64. Габариты модулей с выходными усилителями серии «Логика Т».я —модуль 4-го габарита, вид снизу; б — модуль 5-го габарита, вид снизу; в — модуль (j-го габа¬
рита, вид снизу; г — модуль 7-го габарита, а::д снизу; <) — модуль, вид сбоку. pjf&г>(i,sJojr на\1,2—4— Я0£/
641 1 ■■■•— —— 18и.д АРис, 2-65. Общий вид штепсельного разъема
Р-15.Рис. 2-66. Блок для размещения логических
элементов «Логика Т».: JlL| с55Q±0>75587Блоки (рис. 2-66) служат для уставов*
ки и электрического монтажа элементов
и других аппаратов. Емкость блока 30 эле¬
ментов 1-го габарита. Электрическая связь
блока с остальными элементами станции
обеспечивается двумя штепсельными разъе¬
мами по 30 контактов каждый.Для размещения крупногабаритных ап¬
паратов (трансформаторов, магнитных уси¬
лителей и т. п.) возможно применение бло¬
ков удвоенной ширины по фасаду.Рис. 2-67. Кассета для размещения блоков
с логическими элементами.Кассета (рис. 2-67) представляет собой
металлическую раму и служит для разме¬
щения, крепления и электрического соеди¬
нения блоков в станции. На кассете разме¬
щаются зажимы для подсоединения внеш¬
них цепей. В кассете может быть установ¬
лено до пяти одинарных блоков.
182ЭлектроприводРазд. IIШкаф двустороннего обслуживания
(рис. 2-68) имеет емкость шесть кассет с
блоками.Таким образом, в бесконтактной стан¬
ции управления может быть установлено
до 900 элементов «Логика» 1-го габарита.Рис. 2-68. Шкаф двустороннего обслужива¬
ния для размещения кассет с блоками.Д. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
С ИНДУКТОРНЫМИ
МУФТАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ2-23. НАЗНАЧЕНИЕ
ИНДУКТОРНЫХ МУФТ СКОЛЬЖЕНИЯ
И ИХ ВЫБОРЭлектропривод с индукторной муфтой
скольжения (ИМС) состоит из нерегули¬
руемого двигателя (асинхронного коротко-
замкнутого, синхронного и др.) и регули-Рис. 2-69. Принципиальная схема электро¬
привода с ИМС./ — асинхронный двигатель; 2 — индукторная муф¬
та скольжения; 3 — механизм; 4 — вариатор на¬
пряжения; 5 — выпрямитель.руемой муфты скольжения, устанавливае¬
мой между двигателем и механизмом
(рис. 2-69).Скорость на входном валу муфты по¬
стоянна, а скорость выходного вала мож¬
но плавно изменять, регулируя ток возбуж¬
дения муфты.При помощи ИМС могут быть решены
задачи регулирования скорости привода при
постоянной скорости двигателя, стабилиза¬
ции скорости на выходе муфты при пере¬
менной скорости на входе, сцепления и рас¬
цепления валов до и во время работы при¬
вода. Индукторная муфта обеспечивает
сглаживание ударов от двигателя к меха¬
низму при пуске и от механизма к двигате¬
лю во время работы, позволяет производить
разгон механизмов с начальным моментом
сопротивления, большим пускового момента
двигателя и ограничивать величину пере¬
даваемого вращающего момента.Индукторные муфты типа ИМС состоят
из двух копцентрично расположенных свя¬
занных между собой электромагнитным по¬
током вращающихся частей; якоря в виде
полого массивного стального цилиндра и ин¬
дуктора, представляющего собою двухряд¬
ное зубчатое стальное колесо (рис. 2-70).Индуктор разъемный; в круговом пазу
между двумя рядами зубцов его размеща¬
ется тороидальная обмотка возбуждения
постоянного тока. Ток в обмотку возбуж¬
дения поступает через контактные кольца
и щетки.При обтекании обмотки возбуждения
постоянным током возникает магнитный по¬
ток, замыкающийся через якорь и индук¬
тор. Вследствие неодинаковых магнитных
сопротивлений воздушного зазора над зуб¬
цами и впадинами индуктора магнитное
поле по окружности якоря неравномерное.
Магнитная индукция достигает максимума
бМакс зубцами и минимума Вмин над
впадинами (рнс. 2-71).Валы индукторной муфты соединяют
с валами двигателя и механизма при помо¬
щи соединительной эластичной муфты или
посредством ременной или клиноремеиной
передачи. При вращении двигателя соеди¬
ненная с мим часть муфты перемешается
относительно другой. В активной части
якоря появляются вихревые токи. Взаимо¬
действие вихревых токов с основным маг¬
нитным потоком создает крутящий момент,
который приводит во вращение ведомую
часть. Регулируя ток возбуждения муфты,
можно плавно изменять величину вращаю¬
щего момента, а следовательно, и скорость
ведомого вала муфты и связанного с ним
механизма в диапазоне от номинальной ско¬
рости выходного вала муфты до нуля при
наличии на валу муфты нагрузки.На рис. 2-72 приведены механические
характеристики, иллюстрирующие возмож¬
ность плавного регулирования скорости ме¬
ханизма с постоянным моментом (прямая
cd) и с вентиляторным моментом сопротив¬
ления (кривая от). При последовательном
увеличении тока возбуждения от 0 до /вн
скорость выходного вала будет возрастать
от начальной до номинальной, проходя зна¬
чения 1, 2, 3, 4, 5 и 6 при постоянном мо¬
менте, и 2', 3', 4', 5' и 6' при вентиля¬
торном моменте сопротивления. При умень¬
шении тока соответственно будет умень¬
шаться скорость выходного вала. На
§ 2-23Назначение индукторных муфт скольжения и их выбор183Рис, 2-70, Индукторная муфта скольжения типа ИМС.
184ЭлектроприводРазд. IIрис. 2-72 показана также механическая ха¬
рактеристика асинхронного двигателя (кри¬
вая abe). Как видно из графика, пусковой
момент двигателя Л4Пуск меньше момента
сопротивления механизма, характеризуемо¬
го прямой cd. Разгон механизма при не¬
посредственном соединении двигателя с ме¬
ханизмом невозможен. При соединении дви¬
гателя с механизмом с помощью ИМС мо¬
жно первоначально разогнать двигатель
вхолостую, перевести этим работу двигате¬
ля на устойчивую часть характеристикиРис. 2-71. Распределение магнитного поля
в воздушном зазоре,be. На этом участке вращающий момент
двигателя будет уже больше момента со¬
противления механизма. Увеличением тока
возбуждения муфты производится разгон
этого механизма.Потери в индукторной муфте, кВт, оп¬
ределяются выражениемдрм = др8 + дяв + др,4-4-ЛЛ.ент {2*100)гдеAPS = Pi S', (2-101)здесь Р\ — мощность входного вала муфты,
кВт, равная мощности на валу двигателя
за вычетом из нее вентиляционных и меха¬
нических потерь ведущей части муфты;Рх = Рдв- (Адвент + Л^1тр). (2-102)АР*—потери на возбуждение муфты, вы¬
деляющиеся в виде тепла в обмотке воз¬буждения (APz=ll гов); /в—ток возбуж¬
дения муфты, /4; г0.в — сопротивление об¬
мотки возбуждения муфты, Ом; ДРГ —- по¬
тери на гистерезис; ДРВРНт — потери на вен¬
тиляцию ведущей и ведомой частей муфты100£5 90
5а ?а<2 50S 50з;•о-ОsoI гоо? 70Рис, 2-72. Механические характеристики ин¬
дукторной муфты скольжения.(АРвезт -~~АР^ент-^-Л/^зпент) > —“ ПОТв-ри на трение в подшипниках ведущей и ве¬
домой частей муфты (АРтр =
-ЬД^этр).Мощность Р] на какой-либо промежу¬
точной скорости зависит от момента сопро¬
тивления Мс, развиваемого механизмомРис. 2-73. Энеретические показатели ИМС в различных режимах работы.о —для механизмов с постоянным моментом; б — для механизмов с постоянной мощность*^
в —для механизмов с вентиляторным моментом; / — потребляемая мощность; 2 — потери; 3 — по¬
лезная мощность, потребляемая механизмом; 4 — к. п. д. муфты.
§ 2-23Назначение индукторных муфт скольжения и wx выбор185на этой скорости (п), и скорости входного
вала муфты, кгс-м,Мс ~/гг0уИн+-(1 — m0)MH > (2-103)где Ото — не зависящий от скорости момент
механизма в долях Мн; Мл — момент со¬
противления механизма при номинальной
скорости пн; k — коэффициент, характери-Размеры индукторных муфт скольжениязующии изменение момента сопротивления
при изменении скорости (частоты враще¬
ния).Для механизмов с постоянным момен¬
том (механизмы гюдъема, транспортеры и
т. п.) момент сопротивления не зависит от
скорости, k~0.Для механизмов постоянной мощности
(моталки, некоторые станки) момент сопро-Таблица 2-19ТипРазмеры, мм (рис. 2-74}С,ИМС'7,56)03808080383814121212716016041,541,5ИМС-22700430110ПО48481814141591702005252ИМС-40915650140140606022181833522528065,565,5ИМС-75 ■имс-i оо1035)
1075 J72514014075753020203503003358181ИМСЛ 601225«6017017090903024243253704009797Технические данные индукторных муфт скольженияТаблица 2-20ТипНоминальный момент, кгс-м*♦соО«ЙноЕ—Окоа д1-1
5 о
“ оо ЕX S,Максимально допустимая- час¬
тота вращения, об/мин ■-•Длительно допустимые потери
скольжения (кВт) при входной
частоте вращения, об/мииНапряжение источника пита¬
ния, В, и номинальный ток
возбуждения муфты. АМасса муфты (не более), кг300015001000750600500при управле¬
нии муфтой
различным
напряжени¬
ем {парал¬
лельное соеди¬
нение секций
обмотки воз¬
буждения)при управле¬
нии муфтой
магнит ыми
усилителями
(последова¬
тельное сое¬
динение сек¬
ций обмотки
возбужде¬
ния)ВАВЛимс7,510030000,5432,521,822013800,5180ИМС-222250300015975,5542201,43800,7350ИМС-40405015002817,51310,5982203,03801,5590ИМС-757550150065403024,521192203,03801,51770ИМС-юо10050150065403024,521182203,03801,51770ИМС-16016050150010866504135302205,03802,51740
186ЭлектроприводРазд. IIтивления изменяется обратно пропорцио¬
нально скорости, а мощность остается по¬
стоянной, (трение при холостом ходе
не учитывается). Для механизмов с венти¬
ляторным моментом момент сопротивления
механизма (центробежные вентиляторы и
насосы, гребные вииты и т. п.) изменяется
пропорционально второй степени изменения
скорости или выше (2^=й^5).При работе па различных скоростях по¬
тери на скольжение АРа для механизмов
с постоянным моментом и постоянной мощ¬
ностью непрерывно растут с глубиной регу¬
лирования (рис. 2-73). Для механизмов с
вентиляторным моментом потери имеют
максимум при скорости выходного вала
я2 = 0,667 Я) —скорости входного вала муф¬
ты и составляют 14,8% номинальной мощ¬
ности привода.Коэффициент полезного действия
(к. п. д.) муфты определяется отношением
мощности, используемой механизмом Рмех
к мощности на валу двигателя, поступаю¬
щей на входной вал муфты , {:"(2-104)Индукторные муфты скольжения ха¬
рактеризуются номинальным моментом, раз¬
виваемым при поминальном скольжении
максимально допустимой частотой враще¬
ния и способностью рассеивать тепло, выде¬
ляющееся при регулировании частоты.Размеры и технические данные индук¬
торных муфт скольжения, выпускаемых в
СССР, приведены в табл. 2-19, 2-20 и на
рис. 2-74.Выбор индукторных муфт осуществля¬
ют по следующим трем условиям:муфта должна быть минимального раз¬
мера, обеспечивающего передачу номиналь¬
ного момента нагрузки;максимально допустимая частота вра¬
щения муфты должна быть равна или боль¬
ше частоты вращения электродвигателяЯдоп-М 5^ ?1дв>потери скольжения в муфте не долж¬
ны превышать значений длительно допу¬
стимых потерь для выбираемого тина
муфты.При длительной работе муфты с пере¬
менным скольжением и повторно-кратковре¬
менных или кратковременных режимах ра¬
боты проверка муфты на нагрев осуществ¬
ляется по эквивалентному режиму длитель¬
ной работы с постоянным скольжением
р р f _j_... р fЛж.эке = , (2-105)/1-Мв+—+*«где Рь Р% Рп — потери скольжения со¬
ответственно в промежутки времени t2,tn, причем ^-И2+...4-^п = 10 мин.Управление муфтой возможно местное
(ручное), дистанционное и автоматическое.При замкнутой системе автоматиче¬
ского управления могут быть получены ис¬кусственные достаточно жесткие механиче¬
ские характеристики (рис. 2-75).од/минРис. 2-75. Искусственные механические ха¬
рактеристики индукторной муфты скольже¬
ния при замкнутой автоматической системе
поддержания заданной скорости.Е. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
С МАГНИТНЫМИ
УСИЛИТЕЛЯМИ2-24. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ
МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕМагнитные усилители (МУ) в электро¬
приводе используются в качестве регулято¬
ров напряжения, усилителей сигналов, сум¬
мирующих устройств, устройств фазового
управления ионных и полупроводниковых
преобразователей, реле, датчиков напряже¬
ния и тока.По выполняемым функциям и конструк¬
тивным исполнениям магнитные усилители
различаются:а) по способу осуществления обратной
связи: с внешней обратной связью, с внут¬
ренней обратной связью (МУ с самонасы-
щением), со смешанной обратной связью,
без обратной связи;б) по виду статической характеристи¬
ки: одпотактные {нереверсивные МУ),
двухтактные (реверсивные МУ);в) по форме кривой выходного тока:
с выходом на переменном токе, с выходом
на постоянном токе, с выходом на однопо-
лу пер и од ном токе;г) по схеме включения: дроссели насы¬
щения, однополупериодпые МУ, однофаз¬
ные МУ, трехфазные МУ, реверсивные МУ.ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙI. Дроссель насыщения (магнитный
усилитель без обратной связи, рис. 2-76).
Однофазная схема (или одна ветвь трех¬
фазной схемы) выполняется на двух дрос¬
селях, рабочие обмотки которых соединены
последовательно — встречно, а управляю-
§ 2-24 Основные схемы магнитных усилителей, применяемые в электроприводе 187щие — последовательно — согласно. Схема
является нереверсивной и дает на выходе
переменный ток или при наличии в рабочей
цепи выпрямителей постоянный ток одной
полярности.Когда управляющее напряжение равно
нулю, сердечники дросселей не насыщают¬
ся и их магнитное состояние изменяется по
симметричным циклам петли гистерезиса,
ток на выходе минимален. Когда напряже¬
ние управления больше нуля, сердечники~uо• J4 "i-wpUy\V *JWg.TT"^6)Рис. 2-76. Дроссель насыщения.а — однофазная схема; б ■— трехфазная схема.попеременно насыщаются в соответствую¬
щие полупериоды напряжения питания и
в нагрузку поступает ток. На основании
закона равенства н. с. среднее значение то¬
ка управления связано со средним значе¬
нием рабочего тока соотношением =
—IvWp, независимо от напряжения пита¬
ния, частоты и сопротивлений RT и
Из-за этого соотношения дроссель насыще¬
ния может применяться как измерительный
трансформатор постоянного тока, а при
наличии ряда обмоток управления—как
суммирующий МУ, позволяющий устранить
гальваническую связь между цепями сигна¬
лов и придать суммируемым токам различ¬
ные коэффициенты и знаки. Недостатком
дросселя насыщения является м^лый по
сравнению с другими МУ коэффициент уси¬
ления по мощности.2. Однополупериодный МУ (рис. 2-77)
является составным элементом более слож¬
ных схем однофазных и трехфазных МУ
с самонасыщением. Состоит из одного сер¬
дечника с рабочей и управляющей обмот¬
ками и рабочей цепи с вентилем и нагруз¬
кой (рис. 2-77, а). Благодаря вентилю ток
нагрузки всегда содержит постоянную со¬
ставляющую. В течение отрицательного по-
лупериода действует только цепь управле¬
ния и поток в сердечнике устанавливается
только под воздействием напряжения на
обмотке управления. Это позволяет полу¬
чить значительно большее усиление по мощ¬
ности и быстродействие по сравнению со
схемой дросселя насыщения.Магнитное состояние сердечника с пря¬
моугольной петлей гистерезиса (Вг~Ве)
при некотором установившемся сигнале уп¬равления изменяется по частному циклу
(рис. 2-77,б). По мере увеличения напря¬
жения питания индукция возрастает до ин¬
дукции насыщения -\-Bs. Напряжение пи¬
тания практически полностью прикладыва¬
ется к рабочей обмотке МУ (рис. 2-77, в).
В момент насыщения сердечника (В = ВЛ)~U iB? xjs, U12\ IРис, 2-77. Однополупериодный магнитный
усилитель.а — схема усилителя; 6 — частный цикл измене¬
ния магнитного состояния сердечника при неко¬
тором сигнале управления; в—характер измене¬
ния напряжений на отдельных участках схемы.напряжение на рабочей обмотке МУ пада¬
ет и почти все напряжение питания при¬
кладывается к нагрузке, в рабочей цепи
начинает протекать значительный ток.
В начале отрицательного полупериода вы¬
прямитель в рабочей цепи запирается и от¬
ключает рабочую обмотку от напряжения
питания. Индукция под воздействием тока
управления, действующего в противополож¬
ном направлении по сравнению с рабочим
током, начинает уменьшаться, стремясь
к —Bs. В конце отридательного полупери¬
ода индукция снова становится равной В0.
С изменением полярности напряжения пи¬
тания выпрямитель начинает проводить на¬
магничивающий ток и действие схемы по¬
вторяется. Момент насыщения сердечника
и, следовательно, угол проводимости а,
и среднее значение тока нагрузки определя-.
ются начальным значением индукции В0,
а значит, и соответствующим ему значени¬
ем тока управления /у. При увеличении
тока управления до величины, достаточной
для полного размагничивания сердечника,
ток нагрузки уменьшится до минимума.
Для получения более удобной зависимости
«вход — выход» применяется дополнитель¬
ная обмотка управления (обмотка смеще¬
ния), в которую подается ток соответству¬
ющей величины и полярности. В этом слу¬
чае размагничивание сердечника в управ¬
ляющий полупериод будет определяться
разностью токов смешения и управления.
188ЭлектроприводРаэд\И3. Однофазный МУ (рис. 2-78) состоит
из двух однопол у периодных МУ с самона-
сьнцением, каждый из которых работает
как управляемый выпрямитель, питающий
нагрузку в течение своего полупериода.
Магнитный усилитель с выходом на пере¬
менном токе (рис. 2-78, о) используется
преимущественно в трехфазных схемах дляа) 6) S)Рис. 2-78. Однофазный магнитный усилитель.а — с выходом на переменном токе; б н в — с вы¬
ходом на постоянном токе.регулирования частоты вращения асинхрон¬
ных двигателей и для стабилизации на¬
пряжения трехфазиых источников напряже¬
ния; МУ с выходом на постоянном токе
(рис. 2-78,6 и в) применяется для управ¬
ления нагрузкой на постоянном токе, для
нормальной работы которой не являются
существенными значительные пульсации
выпрямленного напряжения (цепи возбуж¬
дения мелких электрических машин, управ¬
ляющие обмотки выходных каскадов). В за¬
висимости от выполняемых функций МУ
его характеристики, в том числе и коэффи¬
циент усиления, могут быть изменены в ши¬
роких пределах введением внешней поло¬
жительной или отрицательной обратной свя¬
зи по току или по напряжению.4. Трехфазный МУ (рис. 2-79, 2-S0 и
2-81). Схемы трехфазных МУ в большинст¬
ве своем основываются на простейших схе¬
мах, представленных на рис. 2-77 и 2-78.
Отличаются от последних тем, что их при¬
менение позволяет обеспечить равномер¬
ную нагрузку фаз питающей сети, увели¬
чить выходную мощность в единице объ¬
ема и получить малую величину коэффици¬
ента пульсацией постоянного тока.
Магнитный усилитель с выходом на пере¬
менном токе (рис. 2-79, а) состоит из трех
однофазных МУ. МУ с выходом на посто¬
янном токе с вынесенным выпрямительным
мостом (рис. 2-79,6) применяется при на¬
личии нагрузки с большой индуктивностью.
В этом случае разряд накопленной элект¬
ромагнитной энергии происходит только че¬
рез выпрямители, не влияя ка работу дрос¬
селей МУ. Недостатком этой схемы являет¬
ся то, что она требует большого количества
выпрямителей. Более выгодна в этом от¬
ношении трехфазная мостовая схема
(рис, 2-80) для индуктивной нагрузки кото¬рой достаточно предусмотреть один шун-,
тирующий диод Д. \Следует отметить, что в трехфазных \Рис. 2-79. Трехфазный магнитный усилитель.« — с выходом на переменном токе; б — с выво¬
дом на постоянной токе.Рис. 2-80. Трехфазный мостовой магнитный
усилитель.Диод Ддля индуктивной нагрузки.на 2я/3 и 4л/3 относительно этих же гар¬
моник э. д. с. других пар обмоток управле¬
ния. Поэтому при последовательном соеди¬
нении всех обмоток управления (рис. 2-79, б)
эти гармоники взаимно компенсируются и
усилитель практически работает в режиме
подавленных четных гармоник тока. Такой
режим приводит к существенной нелинейно¬
сти зависимости «вход—выход». Основное
достоинство последовательного соединения
всех обмоток управления заключается в том,
что конструктивно они могут быть выпол¬
нены в виде одной общей обмотки, охваты¬
вающей все сердечники. При параллельном
соединении отдельных пар обмоток управле¬
ния (рис. 2-79, о, 2-80) четные гармоники
тока свободно циркулируют по этим обмот¬
кам независимо от сопротивления входной
§ 2-24 Основные схемы магнитных усилителей, применяемые в электроприводе189цепи. Это улучшает линейность характерис¬
тики «вход—выход». Однако при параллель¬
ном соединении обмоток управления увели¬
чивается инерционность МУ.Представленный на рис. 2-81 МУ с вы¬
ходом на одиополупериодном токе находитРис. 2-8!. Трехфазиыи магнитный усилитель
с выходом на одиополупернодном токе.применение в системах фазового управления
ионными и полупроводниковыми преобразо¬
вателями, где он используется в качестве
усилительного и фазовращательного уст¬
ройства.5. Реверсивный МУ отличается тем,
что при изменении полярности усиливаемо¬
го сигнала изменяется полярность выходно¬
го напряжения. Применяется для усиления
и суммирования сигналов управления в си¬
стемах автоматического регулирования, тре-
букадих изменения полярности на выходе
усилителя, а также повышенной стабильно¬
сти его характеристик и тока холостого хо-
да, равного нулю. В электроприводе наи¬
большее распространение получили мосто¬
вые схемы реверсивных МУ (рис. 2*82 и
2-83), обеспечивающие повышенный к. п. д.
по сравнению с другими известными ревер¬
сивными МУ. В основу этих усилителей по¬
ложен мост, плечами которого являются не¬
реверсивные однофазные или трехфазные
МУ с выходом на постоянном токе, вклю¬
ченные на общую нагрузку и балластный
резистор, причем сопротивление последнего
выбирается примерно равным по величине
сопротивлению нагрузки. Комплекты МУ,
входящие в состав усилителя, питаются от
трансформатора с соответствующим коли¬
чеством одинаковых вторичных обмоток.
Обычно от зтого же трансформатора пита¬
ются и цепи смещения для создания началь¬
ного подмагничивающего иол я в сердечни¬
ках МУ. Входные обмотки усилителя соеду)-
ияются таким образом, чтобы токи управле¬
ния, поступающие в эти обмотки, создавали
магнитное поле, совпадающее по натфавле-
нню с полем смещения одного комплекта
МУ и имеющее противоположное направ¬
ление в сердечниках другого комплекта МУ.
При работе усилителя с сигналом на входе
ток /1 (рис. 2-84, г) одного комплекта МУ
растет, а ток U другого уменьшается и на
выходе устанавливается соответствующийток нагрузки /н, мгновенное значение кото¬
рого равно гы — h—h- При отсутствии сиг¬
нала иа входе = г'2 и ток иа выходе равен
нулю. Величина тока в балластном резисто¬
ре Rr, мало зависит от сигнала на входе,
его мгновенное значение равно й — и-Мг-
При R$~Rн напряжение, создаваемое на
резисторе Rr„ всегда больше и противопо¬
ложно по направлению относительно напря-б)Рнс. 2-82. Однофазный реверсивный магнит¬
ный усилитель.!жений выходных выпрямителей МУ. Поэто¬
му через выпрямители может протекать ток
только от одноименных МУ.Коэффициент полезного действия мосто¬
вых усилителей с учетом потерь в балласт¬
ном резисторе, вентилях и дросселях состав¬
ляет 30—40%.На рнс. 2-82 показаны схемы однофаз¬
ных реверсивных усилителей, каждый из ко¬
торых выполнен на двух нереверсивных МУ.
Нереверсивные МУ, входящие в состав ре¬
версивного усилителя, имеют расщепленные
рабочие обмотки 1а и 16, 2а и 26 и т. д.
и соответственно гго две цепи питания и вы¬
прямителей. Мостовая схема усилителей со¬
ставлена включением выходных цепей одно¬
именных МУ в противоположные плечи
моста. В-отличие от усилителя по схеме
190ЭлектроприводРазд. IIрис. 2-82, б усилит ель по схеме рис. 2-82, я
выполнен с вынесенными выпрямительными
мостами. Усилитель по этой схеме обладает
лучшими характеристиками, особенно при
работе на индуктивную нагрузку, но усили¬
тель по схеме рис. 2-82, б имеет меньшее
число вентилей.1 , " 1
Ir* _ ' * : *\ ^ ■ _I - М r i^iffrfc-Рис. 2-84. Типичные характеристики «вход—
выход».а — дросселя насыщения; б — МУ с самонасыще-
нием при форме петли гистерезиса, близкой к
прямоугольной {Br — Bs) и при произвольной
форме петли (Br <BS), в — МУ с самонасыщени-
ем при наличии обмотки смещения; г — ревер¬
сивного МУ.*)Рис. 2-83. Трехфазный реверсивный магнит¬
ный усилитель.и — с выпрямлением по нулевой схеме; б— с вы¬
прямлением по мостовой схеме.Трехфазный усилитель (рис. 2-83, а)
содержит два нереверсивных МУ с расщеп¬
ленными рабочими обмотками и выпрямле¬
нием по нулевой схеме. Трехфазный усили¬
тель (рис. 2-83,6) имеет четыре нереверсив¬
ных МУ с выпрямлением по мостовой схеме.
Этот усилитель наиболее сложен по схеме,
но обладает лучшими характеристиками при
работе на индуктивную нагрузку.2-25. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
С МАГНИТНЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИПроектирование электроприводов с маг¬
нитными усилителями включает следующие
этапы: определение параметров нагрузки и
выбор схемы МУ; анализ влияния формы
кривой выходного напряжения на работу
нагрузки; анализ влияния электрических ха¬
рактеристик нагрузки на работу выходного
каскада; расчет статического режима рабо¬
ты электропривода, из которого определяет¬
ся требуемый коэффициент усиления МУ и
анализ динамических характеристик МУ.При использовании МУ для питания
разного рода нагрузок, реагирующих на по¬
стоянную или переменную составляющую
выходного напряжения, необходимо учиты¬
вать взаимодействие усилителя и нагрузки.
В большинстве случаев нагрузка имеет ярко
выраженный индуктивный характер. Кроме
того, в нагрузку может индуцироваться на¬
пряжение, оказывающее обратное воздейст¬
вие на МУ и влияющее на его характеристи¬
ки. Такими нагрузками являются элементы
автоматического регулирования; двигатели
постоянного и переменного тока, обмотки
возбуждения генераторов и двигателей,
электромагнитные муфты, электромагниты,
управляющие обмотки более мощных МУ.
С другой стороны, кривая выходного напря¬
жения МУ имеет сложную форму, на кото¬
рую нагрузка может не реагировать долж¬
ным образом, особенно если она была рас¬
считана первоначально на питание
установившимся постоянным или перемен¬
ным током,
§ 2-26 Примеры применения магнитных усилителей в электроприводе 191Эффективность однофазных схем МУ с
выходом на постоянном токе до некоторой
степени снижается из-за большого значения
отношения максимального напряжения уси¬
лителя к его среднему значению. При боль¬
ших мощностях выхода желательно приме¬
нять трехфазную схему, так как в ней ука¬
занное отношение и относительная величина
переменных составляющих на нагрузке
меньше. В трехфазной схеме при той же
самой мощности выхода потери в самом
усилителе и нагрев нагрузки меньше,Обычными мерами по устранению влия¬
ния нагрузки на работу дросселей МУ явля¬
ются: при индуктивной нагрузке — примене¬
ние схем с вынесенными выпрямителями
(рис. 2-79, б) или включение обратного вен¬
тиля, шунтирующего нагрузку (рис. 2-80);
при питании управляющих обмоток более
мощного МУ — включение параллельно на¬
грузки развязывающих конденсаторов.Если требуется получить более высокий
коэффициент усиления, чем тот, который
возможен для одного усилителя, такие схе¬
мы могут быть соединены в каскад. Иногда
целесообразно увеличить число каскадов
МУ для снижения его инерционности. При
каскадном соединении усилителей предвари¬
тельный МУ должен быть по возможности
минимальных размеров и рассчитан так,
чтобы требуемая для него мощность управ¬
ления была меньше мощности управления
выходного каскада. При этом максимальный
выход всего усилителя должен получаться
до того, как в предварительном МУ насту¬
пит насыщение.Сердечники чувствительных предвари¬
тельных МУ обычно изготовляются из же¬
лезоникелевых сплавов, а сердечники выход¬
ных каскадов — из холоднокатаной стали.
Кроме того, для повышения быстродействия
усилителя часто в схемах предварительных
и суммирующих МУ предусматривается по¬
вышенная частота питания от групповых или
индивидуальных преобразователей частоты
400,1200 Тц,Иногда введение обратной связи для
получения требуемого вида передаточной
функции или для стабилизации коэффициен¬
та усиления приводит к необходимости
иметь более высокий коэффициент усиления
собственно усилителя и, следовательно,
большее число последовательных каскадов
усиления. В этих случаях совместное приме¬
нение магнитных и полупроводниковых уси¬
лителей часто позволяет достигнуть умень¬
шения габаритов и массы усилителя в це¬
лом, повысить его быстродействие и эконо¬
мичность,2-26. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕРегулирование частоты вращения асин¬
хронного двигателя (рис. 2-85). Управле¬
ние электроприводом осуществляется от
задающего потенциометра 3/7, на которыйподается выпрямленное напряжение от си¬
ловой сети. В зависимости от требований
технологического процесса цепи управления
могут быть выполнены и на базе других
устройств, например: источника стабильного
напряжения; задающего сельсина, работаю¬
щего в трансформаторном режиме. Для по-Рис. 2-85. Регулирование
частоты вращения асин¬
хронного двигателя трех¬
фазным магнитным уси¬
лителем в цепи статора.лучения жестких механических характерис¬
тик электропривода на вход МУ подаются
сигналы обратных связей: положительной по
току (обмотка ш3) и отрицательной по на¬
пряжению (обмотка я>4). Кроме того, уси¬
литель имеет узел смещения, необходимый
для выбора режима его работы (обмот¬
ка ш2).Регулирование возбуждения машин по¬
стоянного тока (рис. 2-86). Здесь основ¬
ная часть мощности, требуемая для возбуж¬
дения машины, берется от постороннего ис-Рис. 2-86. Регулирование частоты вращения
двигателя постоянного тока с магнитным
усилителем в цепи возбуждения,
192ЭлектроприводРазд. Нточника постоянного тока, а МУ использу¬
ется лишь для корректирования тока воз¬
буждения. Для этой цели две полуобмотки
возбуждения ОВД двигателя включены по
мостовой схеме, а шунтовой регулятор R i
и потенциометр напряжения сравнения Ri
механически связаны. Обратная связь по
скорости подается от тахогенератора Тг в'Uз~иРис. 2-87. Дроссель насыщения в качестве
датчика тока.а однофазная схема; 6 — трехфазная схема;
в — двухфазная схема.общую обмотку управления МУ. В простей¬
шем регуляторе может быть применен МУ,
выполненный по однофазной нереверсивной
схеме. Однако применение реверсивного МУ
обеспечивает лучшее быстродействие элект¬
ропривода как при набросе, так и при сбро¬
се нагрузки.Датчики тока. В системах автоматиче¬
ского регулирования промышленных устано¬
вок для измерения постоянных токов и для
осуществления обратных связей по току в
качестве датчиков тока можно применить
дроссели насыщения (рис. 2-87), которые
конструктивно отличаются от обычных МУ
тем, что их обмотка управления выполнена
в виде одного витка (шины), по которому
протекает измеряемый постоянный ток.Такая конструкция датчика дает воз¬
можность преобразовать значительные токи
в более доступные и удобные для изме¬
рения величины без больших потерь и поз¬
воляет изолировать цепи измерения от глав¬
ных цепей. Эти МУ, выполняющие функциитрансформаторов постоянного тока, работа¬
ют в режиме вынужденного намагничива¬
ния, и поэтому выпрямленный ток на их вы¬
ходе повторяет без запаздывания все изме¬
нения измеряемого тока, в том числе и
скачкообразные. Пределы измерения датчи¬
ка определяются линейным участком харак¬
теристики «вход—выход», для которого
справедливо равенство н. с., создаваемых
токами рабочей обмотки и обмотки управ¬
ления.Простейший однофазный датчик
(рис. 2-87, а), обычно называемый транс¬
форматором постоянного тока, широко при¬
меняется в измерительной технике для изме¬
рения больших величин постоянного тока.В системах автоматического регулиро¬
вания с обратными связями по току находят
применение трехфазный (рис. 2-87, б) и
двухфазный (рис. 2-87, в) датчики. Основ¬
ным достоинством этих датчиков являются
минимальные пульсации выпрямленного вы¬
ходного тока, что дает возможность преоб¬
разовать измеряемые токи с минимальными
искажениями без применения сглаживаю¬
щих фильтров.Управление тиристорами: На рис. 2-88
показана схема управления тиристором с
однополупериодным МУ. Изменением вели¬
чины управляющего напряжения Uy можно
управлять значением индукции, до которой
размагничивается сердечник МУ во время
отрицательного полупериода и тем самым
изменять фазовый угол отпирания тиристо¬
ра во время положительного полупериода.
Для выбора начального угла насыщения
МУ, соответствующего закрытому состоя¬
нию тиристора, предусмотрена обмотка сме¬
щения, величина тока в которой устанавли¬
вается с помощью резистора R2. Быстродей¬
ствие МУ определяется временем запаздыва¬
ния, не превышающим периода питающего
напряжения.Использование однополупериодных МУ
одновременно для обеспечения крутого
фронта управляющего импульса и для изме
нения фазы этого импульса позволяет осу
ществить сравнительно простую и быстро
действующую систему фазового управления
Преимуществом этой системы является воз
можность суммирования нескольких элект
рически изолированных друг от друга сигна
лов постоянного тока.Рис. 2-88. Управление тиристором от одно-
полупериодного магнитного усилителя.
§ 2-27Полупроводниковые и ионные вентиля193Пример.- Электропривод (рис. 2-86)
имеет следующие данные: электродвигатель
П112, Ри = 36 кВт; Uн=220 В; /в=191 А;
п—400—1200 об/мин; сопротивления об¬
моток при t=20 °С; гя=0,0508 Ом; гД;П =
=0,0199 Ом; лс =0,0028 Ом; гш= 24 Ом;
коэффициент приведения к нагретому со¬
стоянию 1,4; расчетное падение частоты вра¬
щения в разомкнутой системе при номиналь¬
ной нагрузке Лп=9,8%. Требуется выбрать
магнитный усилитель для регулирования ча¬
стоты вращения двигателя изменением тока
возбуждения.Из условия работы регулятора
(рис. 2-86) ток МУ должен быть равен:Д1МУ = ~ 2Л,в’где Д£в — требуемое изменение тока воз¬
буждения при стабилизации частоты вра¬
щения, а множитель 2 учитывает схему
включения шунтовой обмотки двигателя.Так как значение Дгв может быть мак¬
симально при стабилизации заданной ми¬
нимальной частоты вращения, то в расчете
принимаем — —('во, соответствую¬
щее уменьшению номинального значения по¬
тока Фв на 9,8%. По универсальной кривой
намагничивания указанному изменению по¬
тока соответствует уменьшение номиналь¬
ного значения тока возбуждения на 24%.
Следовательно,А^вр ~ 0,24tB.H,
а расчетное значение тока усилителя/р = 2-0,24/в.н.Номинальный ток возбуждения/р = 2.0,24-6,55 = 3,114 А.Расчетное напряжение на выходе МУ в
статическом режимегде Rp — сопротивление вспомогательного
резистора в мостовой схеме включения шун¬
товой обмотки двигателя.Приняв ЛрЖ/’ш.н/2 = 16 Ом, получим:1 / 1 4-24\
ц, = _ 16+_l_ -3,114 = 51,07 В.Поскольку нагрузка МУ обладает боль¬
шой индуктивностью, то для форсировки
переходного процесса следует предусмот¬
реть,. примерно двукратный запас по напря¬
жению. С учетом указанного выбираем трех¬
фазный усилитель типа УМ-ЗП.15.21.11 по
схеме рис. 2-79, б для питания от сети 127 В,
50 Гц, с номинальными данными цепей на-
грузйи и управления: Ua,n— 114 В; /я.в =
= 3,78 А; /н,*ин=0,267 А; /У.Н=0Д6 А;
Ry —17 Ом,13—!*ввж. ВЕНТИЛЬНЫЙ
ЭЛЕКТРОПРИВОД2-27. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
И ИОННЫЕ ВЕНТИЛИ1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯЭлектрическим вентилем называется
статический нелинейный элемент электриче¬
ской цепи с проводящими и непроводящими
ток состояниями. В проводящем состоянии
вентиля напряжение на нем мало по сравне¬
нию с напряжениями источников питания,
под действием которых через вентиль про¬
текает ток. При этом почти все напряжение
приложено к нагрузке. В непроводящем со¬
стоянии почти все напряжение этих источ¬
ников приложено к вентилю. Полупроводни¬
ковые (диоды, тиристоры, симисторы) и
ионные (тиратроны, газотроны, экситроны,
игнитроны) вентили отличаются основным
проводящим материалом: полупроводник
(германий, кремний, селен) или ионизиро¬
ванная плазма (водородная, ртутная).Неуправляемые вентили изменяют свое
состояние под действием напряжений и то¬
ков в силовой цепи. Управляемые вентили,
кроме того, изменяют свое состояние под
действием сигналов управления, мощность
которых мала по сравнению с мощностью
нагрузки,2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВЕНТИЛИШирокое применение получили крем¬
ниевые вентили, имеющие рабочий диапазон
температур от —50 до 125 °С (для тиристо¬
ров) идо 140 °С (для диодов). Германиевые
диоды применяются в выпрямительных ус¬
тановках на большие токи и очень малые
напряжения, так как в этих диодах сред¬
нее значение падения напряжения не пре¬
восходит 0,4—0,5 В, что обеспечивает вы¬
сокий к, п. д. мощных низковольтных вы¬
прямительных установок.Основной элемент кремниевого диода —
пластинка толщиной 0,3—1,0 мм из моно-
кристаллического кремния. Диффузией или
сплавлением с одной стороны пластинки
создается увеличенное содержание акцеп¬
торных (берущих электроны из ковалент¬
ных связей между атомами кристаллической
решетки и создающих дырочную р-проводи¬
мость) или донорных (дающих электроны,
не занятые в ковалентных связях, и созда¬
ющие электронную n-проводимость) приме¬
сей при электронном или, соответственно, ды¬
рочном характере проводимости исходного
материала пластинки. Граница между р-
и n-слоями внутри кристалла называется
р-п-переходом, в котором возникает объем¬
ный заряд, уравновешивающий встречные
диффузионные потоки дырок из р-области
в «-область и электронов из й-области в р-
область.Тиристоры имеют четырехслойную
структуру.и три р-п-перехода, подученные в
194ЭлектроприводРазд. IIмонокристалле двойной диффузией или диф¬
фузией и сплавлением. Один из средних сло¬
ев (чаще р-слой) имеет управляющий вы¬
вод. Внешний р-слой является анодом, а
внешний п-слой — катодом. При отрица¬
тельном потенциале анода по отношению
к катоду тиристор имеет такие же характе¬
ристики, как и диод; протеканию больших
токов препятствует главным образом бли¬
жайший к аноду р-п-переход.При положительном потенциале анода
и при отсутствии управляющего тока ти¬
ристор не проводит ток вплоть до напряже¬
ния переключения, при котором увеличение
тока через тиристор становится эквивалент¬
ным появлению управляющего тока, и тири¬
стор переключается, т. е. его сопротивле¬
ние в этом направлении становится столь
же малым, как и у диода.В нормальном режиме работы напря¬
жение на тиристоре не превосходит его на¬
пряжения переключения, и отпирание ти¬
ристора осуществляется подачей на управ¬
ляющий электрод импульса положительной
полярности по отношению к катоду. Запира¬
ние тиристора по цепи управления возмож¬
но только при малых анодных токах и
обычно осуществляется подачей на анод по
отношению к катоду отрицательного по¬
тенциала на время выключения тиристора,
в течение которого происходит рекомбина¬
ция неосновных носителей, накопленных
при протекании анодного тока. Ток реком¬
бинации может достигать весьма больших
величин, и энергия в индуктивностях анод¬
ной цепи при окончании рекомбинации спо¬
собна вызвать недопустимые перенапряже¬
ния на тиристоре (и на диоде). Эти пере¬
напряжения ограничиваются полупроводни¬
ковыми разрядниками или конденсаторно¬
резисторными цепочками, которые шунтиру¬
ют анод—катод тиристора, смонтированы
как можно ближе к вентилю для сведения
до минимума паразитных индуктивностей
и имеют хорошие частотные свойства.Тиристор может включиться при малых
напряжениях и при отсутствии тока управ¬
ления, если крутизна нарастания прямого
напряжения (плюс на аноде) создаст через
емкость среднего р-га-перехода достаточный
ток, имеющий такое же действие, как и ток
управления. Для уменьшения этой крутиз¬
ны (du/dt) также применяются конденса¬
торно-резисторные цепочки, шунтирующие
анод — катод вентиля.Отпирание тиристора начинается со ско¬
ростью 0,1—0,2 мм/мкс от областей, приле¬
гающих к управляющему выводу, поэтому
при частотах выше 400 Гц во избежание пе¬
регрева этих областей нужно ограничивать
скорость нарастания тока (di/dt) при вклю¬
чении тиристоров применением дросселей,
замедляющих нарастание тока.Из-за сильной температурной зависимо¬
сти и технологического разброса характе¬
ристик управления тиристоров включение их,
как правило, производится достаточно кру¬
тыми импульсами тока управления.Пятислойные структуры обладают спо¬собностью проводить ток в обоих направле¬
ниях при подаче импульса на управляющий
электрод. Вентили с пятислойной структу¬
рой называются симисторами и заменяют
встречно-параллельно соединенные тири¬
сторы.Допустимое напряжение кремниевых
вентилей в непроводящем состоянии состав¬
ляет сотни и тысячи вольт. В настоящее
время разрабатываются и выпускаются ти¬
ристоры и диоды с напряжением до 10 кВ.При частотах до 400 Гц основную часть
(95—98%) мощности, выделяющейся в
кремниевых вентилях, составляют потери в
проводящем состоянии. Дополнительные по¬
тери состоят из потерь в закрытом состоя¬
нии, потерь на включение и выключение и
потерь в цепи управления. Для ориентиро¬
вочных расчетов мощности потерь можно
принимать падение напряжения в проводя¬
щем состоянии постоянным и равным 1,0—
1,5 В.Более точно нелинейная характеристика
проводящего состояния вентилей (кремние¬
вых) аппроксимируется линейно-ломаной за¬
висимостьюи а 0,7+ (0,6 + 0,4t7/„)lV (2-106)где и — мгновенное значение напряжения на
вентиле, В; i — мгновенный ток вентиля, А,
0; /в — номинальный ток вентиля — сред¬
нее за период значение при полуволнах си¬
нусоиды, А; t/д — добавочное напряжение.
В, определяемое через среднее за период
напряжение на вентиле UK при номинальном
токе соотношениемиД = 2UK — 0,7.(2-107)Технологический разброс составляет
£/д=0,1 ч-1,1 В.Средняя за период Т мощность основ¬
ных потерь в вентиле определяется соот¬
ношениемгрср=- Т J Роев dt ^ (0.7 + 0.6 UJ /ср +(2-108)0’Ц/д ,2т действгде росп — мгновенная мощность основных
потерь, Вт; /СР — среднее за период значет
ние тока вентиля, А:'ср(2-109)/дейс т в — действующее (среднеквадратич¬
ное за период) значение тока вентиля, А;'действ —(2-110)i— мгновенное значение тока через вен¬
тиль, А.
§ 2-27Полупроводниковые и ионные вентили195Соотношение между средним и эффек¬
тивным значением тока вентиля определя¬
ется коэффициентом формы— Iдейств/1ср *Для однофазных схем выпрямления при
работе на активную нагрузку= У п У \ — (1/2) sin 2Х / (1 — cos А,),'(2-111)где А.— угол проводимости вентиля, рад,
0<А<л; я=3,14159.При прямоугольной форме токакф = V2яД , 0<Я,<2я. (2-112)В установившемся режиме при Рср =— const ток вентиля ограничен максималь¬
но допустимой температурой полупроводни¬
ковой структуры Т, т. е. условиемс = ^*ср Ri y ^о-с 'С Т, (2-113)где Гп.о—температура полупроводниковой
структуры, °С; Нт.у — установившееся теп¬
ловое сопротивление от полупроводниковой
структуры к охлаждающей среде, имею¬
щей температуру Т0.с, сС/Вт.Теплоемкость охлаждающей системы,
аккумулирующая тепло, позволяет вентилям
выдерживать кратковременные перегрузки
по току, так как в переходных режимах
динамическое тепловое сопротивление /?т.д
меньше установившегося теплового сопро¬
тивления Ят.у.При аварийных перегрузках длительно¬
стью менее 10 мс теплоотдачей полупровод¬
никовой структуры можно пренебречь и ог¬
раничивать ток вентиля энергией импульса,
которая поглощается теплоемкостью струк¬
туры и пропорциональна величине | i2dt,
даваемой в каталогах на вентили.Для выравнивания токов через парал¬
лельно соединенные вентили в мощных ус¬
тановках применяются индуктивные делите¬
ли тока, включаемые в силовую цепь после¬
довательно с каждым вентилем. Габариты
этих делителей тем меньше, чем меньше
технологический разброс прямых вольт-ам-
перных характеристик в проводящем состоя¬
нии вентилей. При совпадении (подборе)
этих характеристик можно ограничиться вы¬
равниванием полных сопротивлений подво¬
дящих проводов каждого вентиля.Защита от токов перегрузки осуществ¬
ляется тепловыми и максимальными токо¬
выми реле и быстродействующими плавки¬
ми предохранителями, в которых плавкая
вставка выполнена из тонкой ленты сереб¬
ра высокой чистоты и для улучшения тепло¬
отвода окружена сильно уплотненным квар¬
цевым песком.Импульсы управления тиристорами вы¬
бираются так, чтобы гаравтировать вклю¬
чение всех тиристоров Аи минимальной
температуре и чтобы не превышались до¬
пустимые значения мощности, напряжения
и тока управляющего электрода. При по¬
вышении температуры тиристора ток управ-
13*ления, необходимый для отпирания, умень¬
шается. Длительность импульса управления
должна быть такой, чтобы за время его дей¬
ствия ток тиристора стал больше тока вы¬
ключения в 2—3 раза. При длительности
меньше 100 мкс амплитуда импульса управ¬
ления должна быть увеличена. Крутизна
переднего фронта импульса должна состав¬
лять около 1 А/мкс, чтобы разброс времени
включения параллельно соединенных тирис¬
торов не превосходил заданной величины
(7—10 мкс). Для увеличения допустимой
скорости нарастания анодного тока при
включении тиристора импульсам управления
придается специальная форма с всплеском
тока (форсировкой) в начале импульса.3. РТУТНЫЕ ВЕНТИЛИВ ртутных вентилях основным прово¬
дящим материалом является ртутная плаз¬
ма, источником которой является ртутный
катод. Плазма, будучи зажжена в начале
работы, поддерживается постоянно посред¬
ством анодов возбуждения (в экситронах)
или возбуждается в начале каждого перио¬
да и подхватывается вспомогательными ано¬
дами (в игнитронах). Дуга в ртутных вен¬
тилях возбуждается полупроводниковыми
зажигателями (обычно из карбида бора с
конусной частью, погруженной в ртуть).
При пропускании импульса тока между за¬
жигателен и ртутью возникает дуга. Источ¬
ником электронов, переносящих ток от ано¬
да к катоду, является катодное пятно, через
которое проходит ток самостоятельного ду¬
гового разряда.Хотя в игнитронах можно управлять мо¬
ментом включения посредством зажигателя,
нечеткость в работе последнего заставляет
в мощных игнитронах так же, как и в эк¬
ситронах применять управляющую сетку
(или две сетки), расположенную вблизи
анода и сделанную, как и анод, из графита.
В непроводящем состоянии вентиля сетка
имеет отрицательный потенциал по отно¬
шению к катоду, создаваемый источником
запирающего смещения, чем исключается
возникновение самостоятельного дугового
разряда между анодом и катодом, и вен¬
тиль не проводит ток.Для отпирания вентиля при положи¬
тельном потенциале анода (по отношению
к катоду) потенциал сетки под действием
отпирающего сеточного импульса делается
положительным, и вентил-ь пропускает ток.
Изменение потенциала сетки при протека¬
нии анодного тока не может запереть вен¬
тиль, так как отрицательный потенциал сет¬
ки нейтрализуется положительными ионами
плазмы.Для устранения распыления графитовой
сетки положительный потенциал на сетке
сохраняется в течение всего времени проте¬
кания тока.В конце интервала протекания анодно¬
го тока при подаче на сетку отрицательного
напряжения через сетку течет отрицатель¬
ный ток и восстанавливаются запорные свой¬
196ЭлектроприводРазд. IIства вентиля за счет деионизации плазмы
на сетке, на фильтре, установленном под
сеткой, и на стенках вентиля.Для нормальной работы необходимо
поддерживать внутри ртутного вентиля вы¬
сокий вакуум (10~з—10~5 ммрт.ст.) путем
периодической (в разборных) или разовой
(в запаянных вентилях) откачки. При ухуд¬
шении вакуума вентиль чаще дает обратные
зажигания, во время которых источник
эмиссии электронов появляется на аноде
(из-за диэлектрических микропленок или
конденсированных паров ртути) и ток течет
от катода к аноду, создавая через другие
вентили короткое замыкание источника пи¬
тания. При ухудшении вакуума могут на¬
блюдаться и погасания, обусловленные
уменьшением длины свободного пробега
электронов и соответствующим ухудшением
условий ионизации паров ртути.Погасание вентиля во время протекания
анодного тока вызывает большие перена¬
пряжения на индуктивных элементах в
анодной цепи, которые приходится ограни¬
чивать разрядниками.В экситронах погасание дуги возбужде¬
ния чаще всего происходит в момент деио¬
низации, когда ток возбуждения замещается
током распада деионизирующейся плазмы,
что приводит к исчезновению катодного
пятна. Погасание вентиля в выпрямительном
режиме может остаться незамеченным, если
вентиль своевременно зажжется вновь.
В инверторном режиме погасание вентиля
приводит к опрокидыванию инвертора и
отключению преобразователя. Вредное влия¬
ние погасания вентилей на надежность ра¬
боты реверсивного ртутного преобразования
увеличивается при последовательном соеди¬
нении вентилей. Применение двух анодов
возбуждения, питаемых выпрямленным по¬
стоянным током, резко снижает вероят¬
ность погасания вентилей.Ртутные вентили имеют рабочий диапа¬
зон температур 30—45 °С, так как плот¬
ность ртутного пара зависит от температу¬
ры. Поэтому перед началом работы произ¬
водится разогрев вентилей малыми токами
(5—15% номинального тока) и контроли¬
руется температура охлаждающей воды.Для исключения конденсации паров
ртути на аноде в паузах работы вентиля
включаются анодные грелки, которые уста¬
новлены на анодном выводе и поддержива¬
ют температуру анода.Плазма в ртутном вентиле из-за срав¬
нительно низких падений напряжения в дуге
при протекании тока подвержена влиянию
магнитных полей, которые при напряжен¬
ности выше 400—700 А/м вызывают мест¬
ные перегревы анода и резкое увеличение
вероятности обратных зажиганий и проры¬
вов, при которых вентиль отпирается поло¬
жительным потенциалом на аноде раньше
подачи сеточного положительного импульса.Магнитные поля, действующие на венти¬
ли в преобразовательной установке, могут
быть уменьшены правильным конструирова¬
нием ошиновки и соответствующим распо¬ложением вентилей. Одним из способов
уменьшения влияния магнитных полей на
вентили является применение верхнего токо-
отвода, при котором катодный вывод рас¬
полагается сверху вентиля вблизи анодного
вывода, а подводящая и отводящая оши-й. «0,0286^Wi□вввW6 OJ37V1J0VезРис. 2-89. Зависимость углового размера
компенсатора а от относительной напряжен¬
ности магнитного поля ft, создаваемого ком¬
пенсатором, и от относительной толщины
компенсатора d.новка расположена также сверху над вен¬
тилями. Обычно вентили имеют токоотвод
от катода внизу, под вентилем. Такой спо¬
соб пригоден для вентилей, у которых катод
не изолирован от корпуса, например в иг¬
нитронах, где дуга за время протекания
тока не успевает достигнуть корпуса и вы¬
звать опасный для вентиля режим горения
дуги на стенках вентиля (каскадное горение
дуги).Другим способом уменьшения влияния
магнитных полей, который пригоден и для
вентилей с изолированными от корпуса ка¬
тодами, является применение расщепленных
токоотводов от катода (или анода), когда
группа проводников (не менее двух), по
которым течет ток вентиля, располагается
симметрично вокруг него, а подводящая и
отводящая токи ошиновка располагается
над (или под) вентилями. Такие группы
проводников вместе с током вентиля, как
и при верхнем токоотводе, являются магнит¬
но-уравновешенными, и магнитные поля в
вентилях от ошиновки и от рядом располо-
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей197женных вентилей имеют минимальную ве¬
личину,В тех случаях, когда при проектирова¬
нии преобразователей не учтено влияние
магнитных полей, хорошие результаты дает
применение магнитных компенсаторов, ко¬
торые представляют собой незамкнутые ци¬
линдры, охватывающие промежуток между
анодом и катодом каждого вентиля и из¬
готовлены из магнитной стали. Магнитный
компенсатор при протекании тока через вен¬
тиль возбуждает в последнем магнитное по¬
ле, напряженность которого почти пропор¬
циональна току. Компенсатор ориентируется
на вентиле так, чтобы его магнитное поле
было направлено встречно магнитному полю
от ошиновки и рядом расположенных венти¬
лей, которое также пропорционально току
вентиля, что позволяет при всех токах вен¬
тилей достигнуть почти,полной компенсации.
Размеры компенсатора можно выбрать по
графикам, приведенным на рис. 2-89, где
а — половина дуги компенсатора, рад; й —
относительная толщина стального листа, из
которого изготовлен компенсатор^ d—6/R;
6 — толщина стального листа, м; R — внут¬
ренний радиус компенсатора, выполненного
в виде незамкнутого. цилиндра с углом 2а;
h—относительная напряженность поперечно¬
го магнитного поля на продольной оси вен¬
тиля от ошиновки (может быть определена
на середине анод-катодного промежутка),
h=H/H0; Н—напряженность поперечного
магнитного поля на продольной оси вентиля
от ошиновки, А/м; Яа — базовая напря¬
женность, H0=1/2kR; I — ток вентиля, для
которого выбирается компенсатор, А. На¬
пряженность Н должна быть определена
при том же токе, что и напряженность На.Низкий к. п. д. при напряжениях ниже
1000 В, сложность применения и обслужи¬
вания являются причинами, из-за которых
ртутные вентили уступают области примене¬
ния полупроводниковым вентилям. Уни¬
кальная способность ртутных вентилей
сохранять рабочие характеристики после
аварийных перегрузок в отличие от полу¬
проводниковых вентилей, в которых пробой
приводит к их безвозвратной гибели, явля¬
ется существенным преимуществом ртутных
вентилей и не позволяет окончательно от
них отказаться.2-28. СИЛОВЫЕ СХЕМЫ
ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ1. НЕРЕВЕРСИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИКлассификация схем. Все схемы нере¬
версивных преобразователей делятся на два
основных класса: нулевьгр (однотактные)
и мостовые (двухтактные), Нулевые и мо¬
стовые схемы могут быть простыми и слож¬
ными (рис. 2-90). vВентили объединяются’катодами, обра¬
зуя катодную группу, или Йодами, образуя
анодную группу. ;В нулевой схеме нагрузка подключается
к нулевой точке трансформатора, что и
обусловило название схемы.Мостовая схема (рис. 2-91) эквивалент¬
на последовательному включению двух ну¬
левых схем, из которых одна является ка¬
тодной, а вторая анодной. Нагрузка вклю¬
чается между общими точками катодной и
анодной группы, а источник питания
(в частности, обмотка трансформатора на
рис. 2-91)—в диагональ моста, образован¬
ного вентилями.Мостовые схемы, содержащие только
управляемые вентили, называются симмет¬
ричными, а содержащие управляемые и не¬
управляемые вентили — несимметричными
или полууправляемыми.Сложные нулевые и мостовые схемы со¬
стоят из параллельного или последователь¬
ного соединения простых схем. При парал¬
лельном соединении применяются уравни¬
тельные реакторы, которые служат для вы¬
равнивания мгновенных значений напряже¬
ний двух сдвинутых по фазе систем
(рис. 2-92). Нагрузка подключается к сред¬
ней точке реакторов, при этом э. д. с. индук¬
тивности одного плеча реактора складыва¬
ется с э. д. с. фазы одной системы, а э.'д. с.
другого плеча вычитается из э. д. с. фазы
второй системы. Уравнительные реакто¬
ры могут включаться как между положи¬
тельными, так и между отрицательными
зажимами параллельно соединенных схем
(рис. 2-90).Особо следует отметить нашедшую ши¬
рокое применение для ртутных преобра¬
зователей схему «две обратные звезды с
уравнительным реактором», представляю¬
щую собой параллельно соединенные две
трехфазные нулевые схемы, напряжения пи¬
тания которых находятся в противофазе.Выпрямительный режим. Вы¬
прямление предназначено для преобразова¬
ния переменного тока в постоянный и за¬
ключается в том, что нагрузка циклически
переключается с одной фазы источника
переменного напряжения на другую. Такое
переключение, осуществляемое вентилями,
называется коммутацией.В неуправляемом выпрямителе в каж¬
дый момент времени проводит тот вентиль,
у которого выше потенциал анода. Очеред¬
ной вентиль начинает проводить в точке
естественного отпирания (например, В на
рис. 2-93, а, 6).В управляемом выпрямителе отпирание
очередного вентиля в общем случае произ¬
водится со сдвигом на угол регулирования
а по отношению к точке естественного от¬
пирания (рис. 2-93). Поэтому в интервале
0—а проводит вентиль у которого потенци¬
ал анода ниже, чем у вентиля, который ото¬
прется при угле а.Выпрямленным напряжением U,j назы¬
вается напряжение между положительным
и отрицательным зажимами выпрямителя.
Выпрямленным током ia называется ток на¬
грузки выпрямителя, проходящий от поло¬
жительного его зажима к отрицательному.Заданными обычно бывают средние
значения выпрямленного напряжения Ud и
выпрямленного тока Id- Выпрямленное на-
198ЭлектроприводРазд. II„QQQ* О-Р^ЕС^5С5Рис. 2-90. Классификация силовых схем нереверсивных преобразователей.
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей199Lrrw- —■фщ1' ф'фШгЛ*[5Рис. 2-91. Мостовая схема.УРLгк\cotРис. 2-92. Диаграммы напряжений в схеме
с уравнительным реактором,к(/ 2 ЯX Xт, т/ * \ч V1 1 \ w tг 1V Гчбj J2x
'i\«<1, Мл 1 **с П
« 1/Г\/1 m1t1j\«,tUi* t)Рис. 2-93. Диаграммы напряжений.
а — однофазная схема; 6 — трехфазная схема.пряжение пульсирует, причем число пульса¬
ций р за период зависит от числа фаз m
вторичной обмотки трансформатора и схемы
соединения вентилей.Для простых нулевых схем р = т. Для
простых симметричных мостовых схем, эк¬
вивалентных последовательному соединению
анодной и катодной нулевых схем, р=2т.
В несимметричных мостовых схемах число
пульсаций при увеличении угла а меняется
от р—2 т до р—т. Для сложных нулевых
и мостовых схем, состоящих из параллель¬
ного или последовательного соединения п
простых схем, напряжения питания которых
сдвинуты по фазе на угол 2п1тп, р—ппг.
Например, для схемы «две обратные звезды с
уравнительным реактором» п=2, т=* 3 я
р=6.Для всех схем период пульсации со¬
ставляет 2я/р. Если р—т, то период пуль¬
сации 2л/т; если р=2т, то период пульса¬
ции я/т.Период отпертого состояния вентиля
при непрерывном токе нагрузки и отсутст¬
вии индуктивного сопротивления ха в пита¬
ющей сети переменного тока К=2л/т.Для уменьшения периода пульсации,
т. е. для увеличения периодичности, в про¬
стых схемах прибегают к увеличению числа
фаз т. Однако одновременно с этим умень¬
шается период отпертого состояния венти¬
ля, что ухудшает его использование. В
сложных схемах добиваются увеличения
периодичности без уменьшения времени ра¬
боты каждого вентиля, что предопредели¬
ло широкое применение этих схем.Среднее значение выпрямленного напря¬
жения U,i равно высоте прямоугольника с
основанием, равным длительности периода
пульсации, и с площадью, равной площадке,
заштрихованной на рис. 2-93.Если принять, что индуктивное сопро¬
тивление в цепи переменного тока Xa=0 и
ток нагрузки сглажен (х& = оо), то для ну¬
левой схемы при а=0, лUd0— 2л/т J ^2 У2ф cos (at dat =ЛmУ2£/2ф sin — = а[/2ф. (2-114)
тт г— я
а =—У 2 sin — ; (2-115a)где и2ф — действующее значение фазного
напряжения вторичной обмотки трансфор¬
матора.Для мостовой схемы при том же значе¬
нии С12ф величина Ud0 в 2 раза выше, так
как эта схема эквивалентна последователь¬
ному включению двух нулевых схем. По¬
этому коэффициент а также будет в 2 раза
200ЭлектроприводРазд. IIбольше и составит:2тп -1 /— яа= у 2 sin — . (2-1156)я mИногда удобнее пользоваться линейны¬
ми Uд, а не фазными Uф напряжениями.
Для любой m-фазной системы, как это сле¬
дует из рис. 2-94,иД — 21/* sin —
m(2-116)Рис. 2-94. Векторные диаграммы линейных
и фазных напряжений пг-фазной системы.Рис. 2-95. Регулировочные характеристики.L ^ индуктивность нагрузки.(2-117(2-118)Тогда для мостовой схемы
Udo — алгдеml/2
ЙЛ=“^_(для однофазной мостовой схемы пг—2).Значения коэффициентов а и ал для
наиболее употребляемых схем даны в табл.
2-21 и 2-22.В управляемом выпрямителе при а>0
выпрямленное напряжение для нулевых и
мостовых схем при непрерывном токе на¬
грузки определяется выражением1/дU .„ cos а,аи(2-119)Jd0aЗависимость среднего выпрямленного
напряжения от угла регулирования а назы¬
вается регулировочной характеристикой и
при индуктивной нагрузке (ха — °°) и ха — ()
является косинусоидой, В случае активнойнагрузки (х«г=0) регулировочная характе¬
ристика для нулевых и симметричных мос¬
товых схем в зоне прерывистых токов опи¬
сывается следующим выражением:1 — sin | ая Y-VI(2-120)2 sin -'1игя1и2Ь1и2с\ОА1 1 171 1 1
Дипр |1 и Т
&u’0ip\ 1 <l)t/Цаf гз, /77ЫАги2а.Ь а2ас^ ЛОРис. 2-96. Коммутация вентилей.а — схема; б — линейные диаграммы напряжений
и токов.Максимальный угол а, при котором ток
начинает прерываться (ток прекращается в
точке перехода положительной полуволны
напряжения через нуль), можно определять
из выраженияа =яРЗначения этого граничного угла регули¬
рования для 'разного числа пульсаций р
представлены я табл. 2-23, а регулировочные
характеристик^ изображены на рис. 2-95.В табл. 2-21 и 2-22 даны формулы ре¬
гулировочных характеристик применительно
к основным схемам выпрямления.
Расчетные коэффициенты мостовых схем§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей201
Продолжение табл. 2-21202 Электропривод Разд. IIt 3 4)
<У ь .I (С О) ;н< IО Л гч« (
а «Л яо i I орА=* S Q,*0,0 I Я* о *• j -ftiow иояоцих** I хнэи'пиффео'йSИ1Э0Н•еН ж§1Ояas а
о о
X ь* 2
х г
Й о.
0.0
2*6*
п оS
£ «
°ё*~
*“ **
««Зо а в«S &•«
о 9 ®
зз •& я
£ У Я
*54о £■
н **ф ^
a <
9
>»£* I!£ 5cnсоsoI сч<NКчaiej”4-тIШ!£I «t.иusI CN —чоюо*оCG ^2 н t5 2Л? s с
О s сS *О) о
я огW кsiзё
*©* aо н5 2 05
J? s «
О s вS оСJ Н?С■”1I-ПкI к8+К_|£I еIV881К+еКк-см-см1Г-ъ“Т7 S.Rа о
“ S§ 5со Sл.®*t7* О,О Н №
я <у 5
4sg
О S о
к н
о о
Продолжение табл. 2-21§ 2-28 Силовые схемы вентильных преобразователей 203S SН©S е•е-х■8*8S* S.<и Ф SИ ь х
® £ hО «IS*Х* ИХ90Н•Шоп доаоиих
хнэипиффеойЁ"1 =
■§§
S н
В* Я5*55 а
0.0
»«е*С уа
j &«
§§
*§■*
S-e-вgoВ* хЗЛfe5аa&•% «
2 ст сс
>» И *В*IIЮlOО)юоК сооI ^ <N
I со ао1 <NCtd,я Оs о
° Ок 2соSсо №«О СЗ
■0* 33
X V
a s
а. а.t-.HR
^ 4) «з
2 CQI <м8|«V8Ч/ - £г^- О Со«М□к}*-зА*leo S§ОКIsчои|~.CLofv о
*§R RСЗ С5X Я<п р*Л я*е- р-X £ «« £ сео. Е в
HSO
Я н
У о
204 Электропривод Разд. II
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей205
206ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-23Граничный угол регулирования
при активной нагрузкере3612тп1233 | 68 | \2рад0К6я5я~ПГзл.град.0306075di =(2-121)Для простых нулевых схем конечное
значение тока коммутации /Кон = /<г, на¬
чальное значение тока коммутации /Нач=0
иД Uv =Id ха
2я '
Р(2-122)Для однофазной мостовой схемы, в ко¬
торой при коммутации ток в обмотке меняет
направление, /Кон=/<г, I-яач=—h и1лхаД£/г = -£-2. (2-123)В табл. 2-21 и 2-22 даны для основных
схем значенияA UyId хаЫРПриведенные выше соотношения спра¬
ведливы при равенстве нулю индуктивного
сопротивления ха цепи переменного тока
или при холостом ходе преобразователей.
Поэтому напряжение Ud о называют напря¬
жением холостого хода. В действительности
ха не равно нулю. Поэтому в вентиле, вы¬
ходящем из работы, ток не может мгновен¬
но упасть до нуля при отпирании очеред¬
ного вентиля. В пределах угла перекрытия
(коммутации) у происходит нарастание то¬
ка во вступающем и спад тока в выходя¬
щем из работы вентиле (рис. 2-96,6), при-
. чем обмотки трансформатора через эти
вентили оказываются закороченными. Мгно¬
венное значение выпрямленного напряжения
снижается во время перекрытия на величи¬
ну полуразности мгновенных значений фаз¬
ных напряжений за счет падения напряже¬
ния на индуктивном сопротивлении’ха и
становится равным полусумме мгновенных
значений соответствующих фазных напря-(Uvn Ч” Unr на рис. 2-96, б).Среднее значение выпрямленного н.э-
пряжения снижается на величину, пропор¬
циональную заштрихованной площадке на
рис. 2-96, б. Это уменьшение выпрямленного
напряжения за счет перекрытия при индук¬
тивной нагрузке может быть определено из
выражениягде Я — коэффициент схемы.Среднее значение падения напряжения
от перекрытия анодов пропорционально то¬
ку нагрузки и индуктивному сопротивлению
цепи переменного тока, причем величинахаR3— —— является некоторым эквива-лентным активным сопротивлением преоб¬
разователя. Относительная величина паде¬
ния напряжения в преобразователе из-за
перекрытия составляет:ди„гдеу
ОdoId Хаkn■и.da1fatpUdoUr1ab ьлтр
/l<j) ferp .a — коэффициент выпрямленного напряже¬
ния; b — коэффициент фазного тока первич¬
ной обмотки трансформатора; йтр — коэф¬
фициент трансформации; ик% — напряже¬
ние короткого замыкания трансформатора,
%; /*, = — относительная величина
тока нагрузки.Коэффициент А характеризует крат¬
ность падения напряжения на стороне вы¬
прямленного тока по отношению к ик% и
его значения для разных схем даны в табл.
2-21 и 2-22.Для неуправляемого выпрямителя сред¬
нее значение выпрямленного напряжения
при нагрузке определяется выражениемUd = Ud«-•д и.■IdR.Диа, (2-125)где R — активное сопротивление цепи;
ДUа — падение напряжения в вентилях.В полупроводниковых преобразовате¬
лях ДUа мало и им можно пренебречь, кро-
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей207ме того, в установках средней и большой
мощности ldR<£.AUy. Поэтому£ЛUdQ-Wv-■ UdoknРd'(2-126)Ud*l-&Uy:1 _ А /*1 Л 100 **■U.da '= Ud0 cos a — MJy —,H -IdR-AUa.При указанных выше условияхU Аcos о — MJy == cos a -ик%100cos a -f- cos (a + v)Для схемы «две обратные звезды с
уравнительным реактором» в области малых
токов наблюдается крутой подъем напряже¬
ния (рис. 2-97, в). Это объясняется тем, что
при токах нагрузки, меньших критического
тока, составляющего 1—2% номинального,
уравнительный реактор перестает выполнять
свою роль выравнивания мгновенных на¬
пряжений двух трехфазных систем. При
этом выпрямитель переходит в режим ше¬
стифазного выпрямления, и напряжение хо¬
лостого хода увеличивается в отношении
1,35/1,17=1,154, т. е. на 15,4%. Крутой уча¬
сток внешней характеристики при изменении
тока нагрузки от нуля до критического объ¬
ясняется тем, что в контур коммутации ока¬
зывается включенным индуктивное сопро¬
тивление уравнительного реактора, которое
во много раз превышает индуктивность
рассеяния трансформатора.Внешние характеристики для трехфаз-
- Ща%ных схем имеют наклон А г 100■, пока уголкоммутации не достигнет критического зна¬
чения. Для трехфазной мостовой схемы и
схемы «две обратные звезды с уравнитель¬
ным реактором» таким углом является у =
=я/3, который получается обычно при на¬
грузке, в несколько раз превышающей но¬минальную. При дальнейшем увеличении
тока меняется характер коммутации и внеш¬
няя характеристика для указанных схем
приобретает вид, изображенный на рис.
2-97, г. Эта внешняя характеристика являет¬
ся полной и на оси абсцисс ток откладыва¬
ется в долях от тока короткого замыкания.В относительных единицах (по отно¬
шению К Udo и /d„)(2-127)В управляемых выпрямителях при ин¬
дуктивной нагрузке(2-128)(2-129)По приведенным выражениям на рис.
2-97, а построены внешние характеристики,
наклон которых определяется величиной* “К% « СП *А , а на рис. 2-97, б — регулировочнаяхарактеристика при некотором значении то¬
ка нагрузки.Зависимость напряжения преобразова¬
теля от углов регулирования и коммутации
определяется формулой(2-130)1а Рис. 2-97. Внешние (а, в,
.4«з. д) и регулировочные
(б) характеристики.На рис. 2-97, д даны полные внешние
характеристики двухфазной нулевой схемы,
являющиеся линейными во всем диапазоне
изменения тока нагрузки от нуля до корот¬
кого замыкания.В управляемых и неуправляемых пре¬
образователях падение напряжения ДUy от
перекрытия анодов одинаково. Однако угол
перекрытия у с изменением угла регулиро¬
вания а меняется и может быть определен
по формулеcos (7 + a) = cos a — .(2-131)ViUa sin -Диаграммы выпрямленных напряжений
для разных схем приведены в табл. 2-24 и
2-25.Внешние характеристики преобразова¬
телей значительно видоизменяются в зоне
прерывистых токов, появляющейся при от¬
носительно малых нагрузках, когда из-за
ограниченной величины индуктивности на¬
грузки невозможно поддерживать непрерыв-
208ЭлектроприводРазд. IIДиаграммы напряжений'и токовНаименованиесхемыДвухфазная нулевая
(однофазная двухполу периодная)СхемаУ юл Лл я» 0 |л^АОНапряшенаепитанияВипрямяенные
напряжена»
«. тонНапряжениенавентиле1слша0*dm*°за-в«а**0
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей209нулевых схем выпрямления Таблица 2-24
210ЭлектроприводРазд. IIДиаграммы напряжений и токов
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователеймостовых схем выпрямленияТаблица 2-25Трехфазная мостовая симметричнаяТрехфазная мостовая несимметричнаяшШОгл(°гьси*е с
riOi-спьОгльОгЛо|Ок* \и*До:.^2et=0л ¥=0а=ТОгл На игеОгл 1*гь toeTv/TN/? , ^
хА Л w*
Ы \/3gS/zxОгл 0/ь UgeiUdивis гг гц ь$
\чвi, Mt Mac]/1И IJШ1*16 1чгя\ТУгаь ^глеЛ«гаГОгас
212ЭлектроприводРазд. IIный ток. При этом длительность проводяще¬
го состояния вентиля Я становится меньше
2я/р (рис. 2-98, а) и в интервале 2я/р— Л
ток на выходе равен нулю, а мгновенное
напряжение на зажимах преобразователя
становится равным э. д. с. нагрузки.Если принять X за расчетный параметр,
то внешняя характеристика преобразовате-Ud-Уг и2{— sin га-Vi и.х-sin—sinл *d + ха 2(\ + a — —
г-)]. (2-132)(т-я , \/ к % \+ (2.133)В этой зоне при /<г, стремящемся к ну¬
лю, Ud также стремится к определенному
пределу. При a я/p этот предел равен ам¬
плитуде вторичного напряжения трансфор¬
матора минус падение напряжения в вен¬
тиляхlim Ud = V'TU2 - Шй « УТ£/2. (2-134)При а>п/р предел этот равен значе¬
нию мгновенного напряжения в момент от¬
пирания вентиляlim иа = У 2 i/2 cos [ a— UUaV2 U2 cosЛ \a~v)(2-135)При увеличении a в зоне прерывистого
тока наблюдается значительное повышение
выпрямленного напряжения и внешняя ха¬
рактеристика приобретает вид, как у гене¬
ратора последовательного возбуждения.Особый интерес представляет гранич¬
ный режим, когда ток становится гранично¬
непрерывным (рис, 2-98,6) и Х=2я/р. При
подстановке этого значения X в уравнения
внешней характеристики получаем:U,а грiyT V,JIsin — cos a :
Р*drp '•Udo-■ Uda cos a;Я(2-136)n \1 — — ctg— sin a, (2-137)
P P !%dили в относительных единицах
_J? = C0S(ud0/ —
*d rp' d rpЛ* нРис. 2-98. Прерывистый и гранично-непре¬
рывный режимы.а — линейные диаграммы прерывистого режима:
б — линейные диаграммы гранично-непрерывного
режима.ля в зоне прерывистых токов будет описы¬
ваться формулами:1 Г • М .j 2 — sin A, -f а -X i \: —9 fl— — Ctg —1*я(ха+ха)\ р р(2-138)sin «.
(2-139)Полученные выражения являются пара¬
метрическими уравнениями эллипса, дуга
которого и является геометрическим местом
граничных точек внешней характеристики.При пользовании приведенными форму¬
лами для нулевых схем в качестве 02 сле¬
дует брать фазное напряжение и р=тп, для
мостовых схем — линейное напряжение и
р==2т.Напряжение на вентиле UB, работаю¬
щем в выпрямительном режиме (рис. 2-96),
при протекании тока в течение Х=2п/т+у
равно прямому падению напряжения Дl/a.
Величина ДUa мала по сравнению с напря¬
жением питания, особенно в тиристорных
преобразователях, и им пренебрегают.Когда вентиль заперт и через него не
протекает ток, то к вентилю приложено ли¬
нейное напряжение, так как анод вентиля
подключен к фазе трансформатора, а к ка¬
тоду через проводящий вентиль подключа¬
ется другая фаза трансформатора.Это напряжение будет прямым (потен¬
циал анода выше потенциала катода) на
участке от точки естественного зажигания
до момента отпирания вентиля при угле a
и будет обратным (потенциал анода ниже
потенциала катода) на участке от момента
прекращения тока в вентиле до точки есте¬
ственного отпирания в следующем периоде.
Наибольшее значение прямого и обратного
напряжения равно амплитуде линейного на¬
пряжения.Кривые напряжения на вентиле для
разных схем изображены в табл. 2-24 и 2-25,
а коэффициенты для определения макси¬
мальных прямых и обратных напряжений
даны в табл. 2-21 и 2*22.Для неуправляемых преобразователей
и при угле коммутаций, разном нулю, на
вентиле отсутствует прямое напряжение и
нет скачка обратного напряжения.Диаграммы токов и коэффициенты для;
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей213расчета токов преобразователей представ¬
лены в табл. 2-21 и 2-22.Инверторный режим. Инвертор
служит для преобразования постоянного
тока в переменный. При работе преобразо¬
вателя в инверторном режиме энергия из
цепи нагрузки передается в питающую сеть,и. У2Ь U2c Щц/х /\ r\ totNЧ/ rJX/fdl'JVч~~-У1??-КлГ <utЬ \С if X. iiи* -и*(litРис. 2-99. Инверторный режим.а — схема; 5линейные диграммы.т. е; в противоположном направлении по
сравнению с выпрямительным режимом*
Поэтому при инвертировании ток и э. д. с.
обмотки трансформатора направлены
встречно, а при выпрямлении — согласно.При инвертировании источником тока
является э. д.с. нагрузки (машина постоян¬
ного тока, индуктивность, рис. 2-99, а), ко¬
торая должна превышать напряжение ин¬
вертора.Как в инверторном, так и в выпрями¬
тельном режимах ток в преобразователе
протекает в одном и том- же направлении.
Перевод преобразователя из выпрямитель¬
ного режима в инверторный достигается из¬
менением полярности э, д»е. нагрузки и уве¬
личением угла о при индуктивной нагрузке
сверх я/2. Инвертирование возможно только
в управляемых преобразователях.В трехфазной нулевюй ,схеме (рис. 2-99)
при работе в инверторам i режиме машина
постоянного тока, работающая в генератор¬
ном режиме, плюсом подключена к нулевой
точке трансформатора, а вентили открыва¬ются при отрицательных значениях вто.
ричных напряжений для обеспечения встре¬
чного направления напряжения и тока.
В цепь выпрямленного тока включена ин¬
дуктивность Li для получения непрерывно¬
го тока.Из-за наличия индуктивности ха в цепи
переменного тока имеется угол перекрытия
анодов у и возникающее при этом падение
напряжения определяется так же, как и при
выпрямительном режиме, т. е. IdxaknУгол y можно рассчитать по формуле
!dxacos (Р — Y) = cosf} +V 2 U,, (2-140)sm-mгде p=rt—о угол опережения.В инверторе коммутация должна закан¬
чиваться таким образом, чтобы закрываю¬
щийся вентиль успел восстановить свои
запирающие свойства, пока на вентиле имеет¬
ся отрицательное напряжение, т. е. в преде¬
лах угла i|) (рис. 2-99, б). Если этого не про¬
изойдет, то вентиль после момент'а ftity
может снова отпереться, так как к нему
прикладывается прямое напряжение. Это
приведет к опрокидыванию инвертора, при
котором возникнет аварийный ток, так как
э. д. с. машины постоянного тока и транс¬
форматора совпадут по направлению (ре¬
жим к.з. при двойном напряжении).Для исключения опрокидывания необ¬
ходимо, чтобыр — у = г|> > 5,где 5 — угол восстановления запирающих
свойств вентиля. *При инверторном режиме падения на¬
пряжения во всех элементах преобразовате¬
ля покрываются за счет э. д. с. нагрузкиЕа — Udo cos р +Id хаknр■ IdR + ьиа (2-141)или приближенноEd ~ Udr>cos Р -в относительных единицахhxaknr> I « «К% ,«£rf«cosp-M-^-/rf>(2-142)(2-143)гдеEdIdEd У do ' <d IdВнешние характеристики инвертора
представлены на рис. 2-100, а и отличаются
от характеристик выпрямителя тем, что с
ростом нагрузки напряжение не падает, а
214ЭлектроприводРазд. IIувеличивается. Кроме того, в инверторе су¬
ществует граница предельного тока, завися¬
щая от углов р и у. Эта граница на рис.
2-100, а изображена Пунктирной линией и
описывается выражением£'dnp = C0S1f-'4i^/d- (2-Н4)6)Рис. 2-100. Статические характеристики в
выпрямительном и инверторном режимах.а — внешние; б — регулировочная.Регулировочная характеристика преоб¬
разователя в выпрямительном и инвертор¬
ном режимах представлена на рис. 2-100,6.
Эта характеристика в зоне около 90° из-за
прерывистых токов может быть неоднознач¬
ной.Расчетные формулы для напряжений и
токов в инверторном режиме аналогичны
формулам в выпрямительном режиме.2. РЕВЕРСИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИРеверсивным называется преобразова¬
тель, через который выпрямленный ток мо¬
жет протекать в оборх направлениях. Так
как вентили пропускают ток только в одном
направлении, то для изменения направления
тока при одном комплекте вентилей необхо¬
димо применять переключатель в главной
цепи либо использовать два комплекта
(группы) вентилей, каждый из которых ра¬
ботает в своем направлении.При применении специальных полупро¬
водниковых приборов-симисторов (симмет¬
ричные тиристоры), через которые ток про¬
текает в обоих направлениях, в реверсивном
преобразователе используется только один
комплект приборов. Классификация силовых
схем реверсивных вентильных преобразова¬
телей представлена на рис. 2-101.Все реверсивные преобразователи де¬
лятся на два класса: однокомплектные и
двухкомплектные.Однокомплектные преобразователи с
переключателями или на симисторах имеют
такие же силовые схемы, как и нереверсив¬
ные преобразователи (рис. 2-90).Двухкомплектные преобразователи вы¬
полняются по встречно-параллельной или
по перекрестной схеме (рис. 2-101). При
встречно-параллельной схеме обе вентиль¬
ные группы питаются от общей обмотки
трансформатора, причем вентили групп
включены встречно-параллельно друг другу.В перекрестной схеме каждая вентиль¬
ная группа питается от отдельной обмотки,
т. е. имеются два нереверсивных преобразо¬
вателя, включенных перекрестно по отноше¬
нию к нагрузке.Однокомплектные преобразователи с
переключателем (рис. 2-102, а) имеют такие
же характеристики, как и нереверсивные.
Изменение полярности выпрямленного на¬
пряжения и тока в нагрузке осуществляется
переключателями В и Я, что позволяет ра¬
ботать в четырех квадрантах внешней ха¬
рактеристики (рис. 2-102,6). В двух квад¬
рантах (1 и 3) преобразователь находится
в выпрямительном режиме и потребляет
энергию из питающей сети, в двух других
квадрантах (2 и 4) — в инверторном режи¬
ме и отдает энергию в сеть.В двухкомплектных преобразователях
применяют раздельное и совместное управ¬
ление вентильными группами.При раздельном управлении отпираю¬
щие импульсы подают на вентили одной
группы или другой.Если обе группы вентилей имеют одну
общую систему фазового управления, то
статические характеристики двухкомплект¬
ного преобразователя не будут отличаться
от однокомплектного с переключателем.Если Обе группы вентилей имеют инди¬
видуальные системы фазового управления,
то в зависимости от их согласования будет
меняться регулировочная характеристика
преобразователя. При согласовании регули¬
ровочных характеристик вентильных групп
в точке 90° регулировочная характеристика
преобразователя такая же, как и для одно¬
комплектного преобразователя (рис.
2-103, а), при согласовании, например, в
точке 150° регулировочная характеристика
будет иметь вид, изображенный на рис,
2-103, 6.При первом способе согласования регу¬
лировочных характеристик вентильных
групп, называемом линейным, при кото¬
ром а1в+«2и= 180°, регулировочные харак¬
теристики совпадают всюду, кроме области
Аналогичны нереверсивный
с добавлением переключателя§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей.215Рис. 2-101. Классификация силовых ехем реверсивных преобразователей.
216ЭлектропроводРазд. IIРис. 2-102. Однокомплектная схема с переключателем.а — схема; б — внешние характеристики; в — регулировочная характеристика,Рис. 2-103. Характеристики реверсивных схем.
а, б — регулировочные; ». * — внешние.
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей217вблизи 90°, где появляется зона неоднознач¬
ности. Такая зона неоднозначности может
быть нежелательной при работе с малыми
выпрямленными напряжениями.При втором способе согласования, на¬
зываемом нелинейным, при котором
а1в+а2в>180°, регулировочные характери¬
стики не совпадают и появляется зона неод¬
нозначности («люфт») при переходе с груп¬
пы, работающей в выпрямительном режиме,
на группу, работающую в инверторном ре¬
жиме, и наоборот.Системы с линейным согласованием на¬
зывают согласованными, а с нелинейным
согласованием — несогласованными.Улучшение внешних характеристик
двухкомплектных преобразователей может
быть достигнуто применением совместного
управления вентильными группами, при ко¬
тором отпирающие импульсы подаются на
обе группы вентилей, из которых одна рабо¬
тает в выпрямительном режиме, вторая —
в инверторном. Выбором начального угла
согласования добиваются возникновения
так называемого уравнительного тока, кото¬
рый замыкается внутри выпрямительной и
инверторной групп вентилей, минуя контур
нагрузки, и может быть установлен либо не¬
прерывным, либо гранично-непрерывным.
В этом случае даже при отсутствии тока на¬
грузки устраняется зона прерывистых токов
и внешние характеристики становятся ли¬
нейными. -Если пренебречь падением напряжения
в вентилях, то внешние характеристики бу¬
дут прямыми линиями, проходящими без
излома из режима выпрямления в режим
инвертирования (рис. 2-103, в).При учете падения напряжения (напри¬
мер, в преобразователях с ртутными венти¬
лями и низким выпрямленным напряжени¬
ем), внешние характеристики при переходе
из выпрямительного режима в инверторный
сопровождаются скачком напряжения, ко¬
торое увеличивается на двойное падение в
вентилях 2AUa (рис. 2-ЮЗ, г).При совместном управлении, даже если
средние выпрямленные напряжения выпря¬
мителя и инвертора одинаковы, мгновенные
напряжения не равны и для ограничения ве¬
личины уравнительного тока на требуемом
уровне необходимо в контур между выпря¬
мителем и инвертором включать токоогра¬
ничивающие реакторы. Примеры включения
таких реакторов для мостовых схем вы¬
прямления представлены на рис. 2-104.
В перекрестной схеме имеется один контур
уравнительных токов, а во встречно-парал-
лельной и Н-схеме — по два контура.Диаграммы уравнительных напряжений
и токов во встречно-параллельной мостовой
схеме при согласованном управлении изо¬
бражены на рис. 2-105, а.В промежутки времени t0—U, tz—U
и т. д. вследствие неодновременного вклю¬
чения вентилей выпрямительной и инвертор¬
ной групп, присоединенных к одной фазе пи¬
тающего напряжения, возникает уравни¬
тельное напряжение и19, представляющеесобой разность фазных напряжений, и про¬
текает уравнительный ток £ур. Если принять,
что контур уравнительного тока имеет
только индуктивное сопротивление, то ток
достигает максимума в момент перехода
напряжения через нуль и становится рав-&■УД1IжW4^1 4-7»6)Рис. 2-104, Реверсивные мостовые схемы.а — противопараллельная с четырьмя насыщаю¬
щимися токоограничивающими реакторами;б — противопараллельная с двумя ненасыщающи-
мися токоограничивающими реакторами; в — пере¬
крестная с двумя токоограничивающими реакто¬
рами; г — Н-схема с одним ненасыщающимся
токоограничивающим реактором.ным нулю в момент t\ (или /3, t$ и т. д.),
когда площадь, ограниченная кривой иур
под осью абсцисс, становится равной пло¬
щади, ограниченной кривой «ур над осью
абсцисс.При углах а„ и ри<60° уравнительный
ток имеет прерывистый характер, а на кри¬
вой уравнительного напряжения есть нуле¬
вые участки (в отрезки времени t\—
h—tt и т. д.), при ав = ри=60о и более
уравнительный ток становится гранично-
.непрерывным.Токоограничивающие реакторы включа¬
ют в контур уравнительного тока по одно¬
му или по два на группу (рис. 2-104,6),
причем их индуктивность выбирается такой,
218ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-105. Линейные диаграммы уравнительных напряжений и токов в противопарал-лельной мостовой схеме.а — при согласованном управлении; б — при несогласованном управлении.чтобы уравнительный ток не превышал 10%
номинального тока нагрузки.Во встречно-параллельной схеме при
включении токоограничивающих реакторов
по два на группу (рис. 2-104, а) они выпол¬
няются насыщающимися при протекании то¬
ка нагрузки. Например, при работе груп¬
пы В насыщаются реакторы УД1 и УД2,
а реакторы УДЗ и УД4 остаются ненасы¬
щенными и ограничивают уравнительный
ток.В случае включения токоограничиваю¬
щих реакторов по одному на группу в этой
же схеме они располагаются согласно рис.
2-104,6 и не должны насыщаться при про¬
текании по ним тока нагрузки. Поскольку
индуктивность реактора, необходимая для
ограничения уравнительного тока, обычно
больше той, которая нужна для ограниче¬
ния пульсаций выпрямленного тока, то не-
насыщающиеся токоограничивающие реак¬
торы могут одновременно выполнять роль
сглаживающих.В перекрестной схеме токоограничиваю¬
щие реакторы располагаются, как показано
на рис. 2-104, в. В этом случае они могут
быть насыщающимися или ненасыщающи-
мися. При насыщающихся реакторах необ¬
ходим дополнительный сглаживающий
дроссель, показанный на рис. 2-404, в пунк¬
тиром.В Н-схеме возможно применение четы¬
рех насыщающихся или двух ненасыщаю-
щихся токоограничивающих реакторов, рас¬
положенных аналогично реакторам во
встречно-параллельной схеме. Наиболее ра¬
циональным является включение одного не-
насыщающегося токоограничивающего ре¬актора между нулевыми точками вторичных
обмоток трансформатора, так как по нему
наряду с током нагрузки протекают урав¬
нительные токи обоих контуров (рис.
2-104,г). Этот дроссель одновременно вы¬
полняет роль сглаживающего.В реверсивных тиристорных электро¬
приводах наибольшее распространение по¬
лучила встречно-параллельная схема соеди¬
нения вентильных групп, так как она имеет
ряд преимуществ перед другими схемами,
а именно:а) содержит простой двухобмоточный
трансформатор, который может быть при¬
менен как в реверсивном, так и в неревер¬
сивном электроприводе, и имеет наимень¬
шую типовую мощность по сравнению с
трансформаторами в других схемах;б) может питаться непосредственно от
трехфазной сети через анодные токоограни¬
чивающие реакторы;в) позволяет унифицировать конструк¬
цию реверсивного и нереверсивного электро¬
привода.Перекрестная схема уступает встречно¬
параллельной по весовым показателям, так
как она имеет трехобмоточный трансформа¬
тор, сложный по конструкции и имеющий
большую типовую мощность, чем во встреч¬
но-параллельной схеме (1,262 мощности на
стороне выпрямленного тока по сравнению
с 1,05 у встречно-параллельной схемы).Суммарная масса трансформатора, ре¬
актора и дросселей в перекрестной схеме
больше, чем во встречно-параллельной, не¬
смотря на меньшие размеры и массу токо¬
ограничивающих реакторов.Перекрестная мостовая схема приме-
§ 2-28Силовые схемы вентильных преобразователей219няется в тех случаях, когда требуется толь¬
ко один контур уравнительного тока. Н-схе-
ма, так же как и перекрестная, содержит
трехобмоточный трансформатор,, однако в
ней может быть один реактор, в то время
как в перекрестной схеме их два.Уменьшение размеров токоограничи¬
вающих реакторов достигают применением
совместного несогласованного управления,
однако при этом ухудшаются характеристи¬
ки преобразователей, так как уравнитель¬
ный ток становится прерывистым и появля¬
ется «люфт».При несогласованном управлении сред¬
нее значение напряжения инверторной груп¬
пы превышает напряжение выпрямительной
группы. При изменении угла регулирования
выпрямительной группы угол опережения
инверторной группы поддерживается неиз¬
менным и равным Р„.мин. На рис. 2-105,6
показаны диаграммы токов и напряжений,
построенные аналогично рис. 2-105, а, для
несогласованного управления при Ри.мив =
= 15°, ав=15° и а„=60°. Из диаграмм вид¬
но, что при неизменном угле опережения
Ри==Ри.мин и угле регулирования ав ме¬
няющемся от а8 = Ря.мвн до ав=60°, ве¬
личина уравнительного тока остается неиз¬
менной.При дальнейшем увеличений угла регу¬
лирования ав до 90° уравнительный ток так¬
же меняться не будет. Угол Р и.мян являет¬
ся при несогласованном управлении вели-
чиной, определяющей уравнительный ток.
Чем меньше угол ри.мив, тем меньше урав¬
нительный ТОК, И В Пределе При Ри.мив = 0
уравнительный ток также будет равен нулю.Для ограничения величины уравнитель¬
ного тока при несогласовании управления
и ри.мин>0 также необходимо включение
реакторов в контур уравнительного тока,
однако индуктивность их оказывается зна¬
чительно меньше, чем при согласованном
управлении.3. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВЕНТИЛЕЙПри параллельном соединении вентилей
в общем случае ток нагрузки распределяет¬
ся между ними неравномерно из-за-неиден-
тичности прямых вольт-амперных характе¬
ристик (рис. 2-106). В управляемых венти¬
лях влияет также неодновременность их
включения, что устраняют высокой скоро¬
стью нарастания тока управления.Ток небаланса Д/ двух параллельно
включенных вентилей определяется как
(рис. 2-106,6)ШД/ = /, _ /2 = —- , (2-145)Нгцгде Д U — разность прямых напряжений
между характеристиками при большем то¬
ке Л; /?2д — дифференциальное сопротивле¬
ние характеристики 2В при токе 1\.Небаланс токов будет тем больше, чем
круче характеристики и чем дальше они
друг от друга.Для уменьшения небаланса необходимо
либо уменьшить крутизну характеристик,
т. е. увеличить дифференциальное сопротив¬
ление вентилей, либо уменьшить разность
напряжений ДU. Проще всего можно полу¬
чить уменьшение крутизны характеристик
последовательным включением с вентилямиРис. 2-106. Параллельное соединение венти¬
лей.а, е, г, д — схемы; 6 вольт-амперные характери¬
стики.резисторов (рис. 2-106, в). Применение ре¬
зисторов является эффективным, если па¬
дение напряжения на них соизмеримо с па¬
дением напряжения в вентилях. При этом
увеличиваются потери мощности и снижа¬
ется к. п. д. преобразователей. Такого же
эффекта выравнивания можно добиться, ес¬
ли вместо резисторов включить индуктив¬
ные сопротивления (рис. 2-106,а), которые
выполняются в виде воздушных реакторов.
Индуктивные делители широко применяют¬
ся в полупроводниковых преобразователях.
В качестве активно-индуктивных делителей
используются специально подобранные по
сечению и длине провода, идущие от отдель¬
но стоящих трансформаторов к каждому из
параллельно включенных вентилей.Уменьшение небаланса токов путем, эк¬
вивалентным снижению напряжения ДU,
достигается применением ферромагнитных
реакторов. Обычно тарой реактор выполня¬
ется в виде ферромагнитного сердечника,
на который намотаны две обмотки (рис.
2-106,5). Токи вентилей пропускаются через
обмотки встречно, поэтому результирующие
220ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-107. Схемы соединения ферромагнитных реакторов.а — с задающим вентилем; б — с короткозамкнутой цепью; в с замкнутой цепочкой;
г — q разомкнутой цепочкой; д — включение делителей в фазы мостовой схемы.намагничивающие силы равны нулю при ра¬
венстве токов. При небалансе токов в об¬
мотках реактора индуцируются равные по
величине, но противоположные по знаку
э. д. с. е. В результате на вентиле, имею¬
щем больший ток, напряжение становится
равным U—е, а на вентиле, имеющем мень¬
ший ток, равным U+e (рис. 2-106,6), что
и приводит к уменьшению небаланса тока.
При этом напряжение ДU уменьшается на
величину 2е (см. пунктир на рис. 2-106,6).На рис. 2-106,5 показана схема ферро¬
магнитного делителя для двух параллельно
включенных вентилей. При большом их ко¬
личестве используют такие же двухобмоточ¬
ные реакторы, но соединяют обмотки по
специальным схемам, изображенным на
рис. 2-107. В этих схемах э. д. с., создавае¬
мая реактором, также определяется разно¬
стью намагничивающих сил обмоток.Индуктивность реактора, необходимая
для получения небаланса в величине сред¬
него тока Л/ер При небалансе напряжений
AU вольт-амперных характеристик, может
быть рассчитана, по формуле' <2'И6>
где kcx — коэффициент, зависящий от схе¬
мы делителя тока и количества параллель¬ных вентилей (рис. 2-108); т — время про¬
водимости вентиля; Т — период.Индуктивность реактора и его габарит
получаются тем меньше, чем меньше коэф¬
фициент kCx при прочих равных условиях,.Рис, 2-108. Зависимость коэффициентов kcx
от количества параллельных вентилей в раз¬
ных схемах включения реакторов.1 — с короткозамкнутой цепью; 2 — с задающим
вентилем; 3 — с замкнутой цепочкой; 4 — с ра¬
зомкнутой цепочкой,
§2-29Системы фазо-импульсного управления221При выборе схемы необходимо учиты¬
вать требование сохранения заданной точ¬
ности деления тока в случае выхода из
строя одного из вентилей. Этому требова¬
нию не удовлетворяет схема с замкнутой це¬
почкой, так как при выходе из строя одного
из вентилей она превращается в схему с ра¬
зомкнутой цепочкой, для которой необходи¬
ма индуктивность реактора, в несколько раз
большая. Схема с задающим вентилем при
выходе его из строя перестает делить токи.
Эти недостатки отсутствуют в схеме с ко¬
роткозамкнутой цепью, которая, однако, не¬
удобна в конструктивном отношении при
большом числе параллельных вентилей
(сложно осуществлять короткозамкнутую
цепь)’.В мостовой схеме делители тока можно
включать не только в плечи моста, но и в
фазы (рис. 2-107, й). При этом вдвое со¬
кращается количество реакторов, но увели¬
чиваются их размеры.В преобразователях на полупроводни¬
ковых диодах применяется подбор вентилей
по прямому падению напряжения, что поз¬
воляет исключить делители тока.4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
ВЕНТИЛЕППри последовательном соединении че¬
рез все вентили протекает один и тот же
ток утечки, поэтому напряжения на них
распределяются неравномерно: на вентилях
с большим током утечки будет меньше на¬
пряжение (рис. 2-109,6).1Вгвта)Рис. 2-109. Последовательное соединение
вентилей.а, в, г, <3 — схемы; 6 — вольт-амперные характе¬
ристики.Самым простым и наиболее распрост¬
раненным методом улучшения распределе¬
ния напряжения между последовательно
включенными вентилями является исполь¬
зование резисторов, включаемых параллель¬
но каждому вентилю (рис. 2-109,в).Параллельно каждому вентилю необ¬
ходимо также включать конденсатор. Это
определяется тем, что вентили имеют раз¬
ную скорость восстановления запирающей
способности, поэтому при отсутствии шун¬
тирующих конденсаторов к вентилю, кото¬
рый запирается быстрее других, приклады¬
вается полное обратное напряжение.Шунтирующие конденсаторы, выравни¬
вая напряжения в переходных режимах вос¬
становления запирающей способности вен¬
тилей, увеличивают токи через тиристоры
при их отпирании. Для уменьшения величи¬
ны тока разряда конденсатора на отпираю¬
щийся тиристор последовательно с конден¬
сатором включают сопротивление (рис.
2-109,г).Для выравнивания напряжения между
последовательно включенными тиристорами
применяются также шунтирование их либо
селеновыми диодами, либо кремниевыми ла¬
винными диодами, включенными встречно
(рис. 2-109, д).2-29. СИСТЕМЫ
ФАЗО-ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯФазой периодического электрического
сигнала называется выраженный в угловых
величинах параметр, соответствующий ин¬
тервалу между моментами времени, в кото¬
рые рассматриваемым периодическим элек¬
трическим сигналом и некоторым выбран¬
ным в качестве системы отсчета периодиче¬
ским электрическим сигналом, принимаются
заранее выбранные значения.В вентильных преобразователях посто¬
янного тока в качестве системы отсчета
обычно принимается основная гармоника
питающего напряжения сети переменного
тока. Это же напряжение является синхро¬
низирующим сигналом в системах фазо-им-.
пульсного управления, Т. е. определяет ча¬
стоту выходных импульсов этих систем.Системой фазо-импульсного управления
(СФИУ) называется совокупность устройств
и элементов, которая обеспечивает задан¬
ную последовательность выходных им¬
пульсов.Элементы СФИУ, в которых сигналы
потенциально связаны гальваническими свя¬
зями, называются электрическими. При маг¬
нитной связи сигналов элементы СФИУ на¬
зываются магнитными. При наличии между
сигналами потенциальных и магнитных свя¬
зей элементы СФИУ называются электро¬
магнитными.В многофазных СФИУ группы одинако¬
вых элементов, в которых сигналы отлича¬
ются только фазой, называются каналами
СФИУ.
222ЭлектроприводРазд. II2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ
ФЛЗО-ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯСтруктурная схема системы фазо-им-
пульсного управления СФИУ (11) в общем
виде показана на рис. 2-110. Основными ча¬
стями СФИУ являются: согласующее вход¬
ное устройство СВУ (3), фазосдвигающее
устройство ФСУ (6) и усилитель-формиро¬
ватель импульсов УФИ (9).Рис. 2-110. Структурная схема системы фа¬
зоимпульсного управления.1 — входные сигналы непрерывного управления
фазой; 2 — входные сигналы дискретного управле¬
ния фазой; 3— согласующее входное устройство;
4 — управляющий сигнал фазосдвигающего уст¬
ройства; 5 — синхронизирующий сигнал; £ — фа-
зосдвнгающее устройство; 7 — импульсный фазо¬
управляемый выходной сигнал; S — дискретные
сигналы управления генерацией импульсов;
9—усилитель — формирователь импульсов; 10— вы¬
ходы системы фазо-импульсного управления 11.СВУ (3) подготовляет непрерывные (1)
и дискретные (2) сигналы управления для
подачи на ФСУ. На выходе СВУ непрерыв¬
ный сигнал (4) соответствует одному (или
нескольким) из непрерывных сигналов
управления (7) в зависимости от комбина¬
ции сигналов дискретного управления (2).
В СВУ сигналы управления усиливаются и
формируются.В ФСУ (6) управляющий (4) и синхро¬
низирующий (5) сигналы преобразуются в
фазоуправляемый импульсный сигнал (7).В УФИ (9) фазоуправляемый сигнал
(7) усиливается, формируется в заданную
последовательность импульсов, имеющих за¬
данные параметры, и в соответствии с дис¬
кретными сигналами управления импульса¬
ми (8/ выдается на выходе СФИУ (10).В зависимости от конкретных техниче¬
ских требований могут меняться комбина¬
ции входных и выходных сигналов СФИУ,
а отдельные части могут отсутствовать или
существовать в неявной форме, за исклю¬
чением ФСУ, которое является основной
частью любого СФИУ, а его признаки яв¬
ляются определяющими при классификации
СФИУ.Структурная схема ФСУ приведена на
рис. 2-111. Основными частями ФСУ явля¬
ются: преобразователи управляющего и син¬
хронизирующего сигналов (12 и 18 соответ¬
ственно), сумматор (14) преобразованного
управляющего и синхронизирующего сигна¬
лов и фазоиндикатор (16).Преобразованные управляющий (13) и
синхронизирующий (19) сигналы (в виде
электрических, магнитных или других вели¬
чин) в сумматоре (14) создают периодиче¬ский сигнал с рабочим участком периода;
на котором заранее выбранное значение это¬
го сигнала достигается в зависящие от
управляющего сигнала (4) моменты време¬
ни, отсчитанные по отношению к синхрони¬
зирующему сигналу (5), т. е. меняется фа¬
за выходного сигнала (14), которая фазоин¬
дикатором (16) выделяется в виде импуль¬
са. Фазоиндикатор (16) является, в сущно¬
сти, вентилем, проводимость которого ме¬
няется при достижении его входным
сигналом определенного значения.Рис. 2-111. Структурная схема фазосдвига¬
ющего устройства.12 — преобразователь управляющего сигнала;13 — преобразованный управляющий сигнал;14 — сумматор; 15 — фазоуправляемый сигнал;
16 —• фазоиндикатор; 17 — воздействие синхрони¬
зирующего сигнала на преобразователь управля¬
ющего сигнала; 18 — преобразователь синхронизи¬
рующего сигнала; 19 — преобразованный синхро¬
низирующий сигнал. Расшифровка поз. 4—7 данана рис. 2-110.Идеализированный сигнал на выходе
сумматора, получающийся при отключении
фазоиндикатора, называется фазонесущим
сигналом. .По изменению рабочего участка фазо-
несущего сигнала при изменении управляю¬
щего сигнала ФСУ (а также и СФИУ) раз¬
деляются на:1. ФСУ вертикального управления, в ко¬
торых рабочий участок фазонесущего сигна¬
ла сдвигается по вертикальной оси (считая
горизонтальной осью ось времени);2. ФСУ тангенциального управления,
в которых изменяется угол наклона рабо¬
чего участка фазонесущего сигнала;3. ФСУ горизонтального управления,
в которых фазонесущий сигнал сдвигается
по горизонтальной оси (ось времени).По применяемым для преобразования
сигналов элементам ФСУ (а следовательно,
и СФИУ) разделяются на:1) активные ФСУ, в которых основны¬
ми преобразующими элементами являются
активные элементы (активные источники
энергии, сопротивления);2) реактивные ФСУ, в которых основ¬
ными преобразующими элементами явля¬
ются реактивньге элементы (индуктивности,
емкости).Структурная схема СВУ для трех не¬
прерывных и трех дискретных сигналов
§ 2-29Системы фазо-импульсного управления223управления приведена на рис. 2-112. Это
СВУ позволяет в реверсивных вентильных
преобразователях управлять группами обо¬
их направлений выпрямленного тока при од¬
ном комплекте ФСУ.гРис. 2-112. Структурная схема входного
устройства.20 — источник проверочного сигнала управления;21 — блокировочное устройство; 22, 23, 24 — управ¬
ляемые ключи; 25 — сум гатор непрерывных сиг¬
налов управления; 26 — формирователь управля¬
ющего сигнала. Расшифровка позиций 1—4 данана рис. 2-110.8Рис. 2'.113. Структурная схема усилителя —
формирователя импульсов.27 — усилитель; 28 — логическое формирующее
устройство; 29 — блокировочное устройство; 30,
31 — управляемые ключи. Расшифровка позиций
7—10 дана на dbc. 2-110,Ключами 22, 23, 24 управляемыми дис¬
кретными сигналами 2 через блокировочное
устройство 21, на формирователь 26 после
сумматора 25 подается один из непрерыв¬
ных сигналов 1 (или заданная комбинация
этих сигналов). В формирователе управля¬
ющего сигнала 26 ограничивается диапазон
изменения его выходного сигнала 4 и вы¬бирается начальное значение сигнала 4, со¬
ответствующее нулевым значениям сигна¬
лов управления 1.Структурная схема УФИ для реверсив¬
ного вентильного преобразователя приведе¬
на на рис. 2-113. В УФИ, предназначенном
для СФИУ с одним комплектом ФСУ на оба
направления выпрямленного тока, усилен¬
ный и сформированный выходной сигнал
подается на един из выходов 10 через клю¬
чи 30, 31, управляемые дискретными сигна¬
лами 8 через блокировочное устройство 29.В составе логического формирующего
устройства 28 находятся логические элемен¬
ты (чаще всего — диодные ИЛИ-элементы),
предназначенные для формирования из оди¬
ночных (за период) импульсов, поступаю¬
щих с выходов импульсных усилителей каж¬
дого канала, например, узких импульсов, от¬
стающих друг от друга по фазе на 60°.3. ФАЗОСДВИГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ВЕРТИКАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯЭлектрические фазосдвигающие устрой¬
ства вертикального управления имеют фазо-
несущий сигнал, образованный алгебраиче¬
ским суммированием управляющего напря¬
жения (или тока) и преобразованного син¬
хронизирующего напряжения (или тока).Рис. 2-114. Электрическое фазосдвигающее
устройство вертикального управления.а принципиальная схема; б — диаграмма фазо-
несущего напряжения £/фн и напряжения фазо¬
управляемых импульсов при изменении уп¬
равляющего напряжения Uyi 16 — фазоиндикатор;
18 — преобразователь синхронизирующего напря¬
жения (синхронизирующий трансформатор ТС);
£/п.с — преобразованное напряжение синхрониза¬
ции; Un — напряжение питания от источника по¬
стоянного тока; Uc *— синхронизирующее напря¬
жение.
224ЭлектроприводРазд. IIФазоиндикатором чаще всего является по¬
лупроводниковый вентиль-транзистор, ра¬
ботающий как нуль-орган, и регистрирую¬
щий переход через нуль его входного
сигнала.Принципиальная схема электрического
ФСУ вертикального управления приведена
на рис. 2-114, а. На рис. 2-114,6 показана
диаграмма фазонесушего напряжения UфНоо2-116, а. Диаграмма преобразованного син¬
хронизирующего напряжения показана на
рис. 2-116,6. Теоретический рабочий диапа¬
зон составляет 240°, практически эта вели¬
чина составляет около 190°.Рис. 2-115. Активный преобразователь син¬
хронизирующего напряжения с импульсным
ограничением рабочего диапазона.а — принципиальная схема; б —диаграмма пре¬
образованного синхронизирующего напряже¬
ния U„ ..и напряжения фазоуправляемых импульсов
Uя при изменении управляющего напряже¬
ния Uу. Здесь преобразователем синхрони¬
зирующего напряжения Ue является транс¬
форматор ТС. Фазоиндикатор 16 выполнен
на транзисторе Т с дифференцирующим
трансформатором обратной связи Тр. По¬
следовательным соединением коллекторной
обмотки о>к и коллекторного сопротивления
R* выделяется узкий импульс, соответствую¬
щий переходу транзистора Т из режима от¬
сечки в режим насыщения. Переключение
ускоряется обмоткой положительной обрат¬
ной связи wQ.t- Выходная обмотка w*bj
потенциально не связана с другими элемен¬
тами фазоиндикатора.Диодом Д ограничивается напряжение
на транзисторе Т при переходе последнего
в режим отсечки. Сопротивление Rу огра¬
ничивает входной ток фазоиндикатора. Ко¬
эффициент обратной связи, соответствую¬
щий отношению Wo.bIwk, выбирается не
слишком большим, чтобы фазоиндикатор
выдавал только один импульс за период.Для ограничения диапазона регулиро¬
вания фазы преобразованному синхронизи¬
рующему напряжению придается форма,
показанная на рис. 2-115,6, с помощью до¬
полнительного ограничивающего трансфор¬
матора ТО (рис. 2-115, а), имеющего сер¬
дечник с прямоугольной характеристикой
намагничивания.Расширенный рабочий диапазон имеет
активный преобразователь синхронизирую¬
щего напряжения, показанный на рис.Рис. 2-116. Активный преобразователь син¬
хронизирующего напряжения с расширен¬
ным рабочим диапазоном.а — принципиальная схема; б —диаграмма пре¬
образованного синхронизирующего напряже¬
ния wn>c.——О^О-гН-т Иг/,|т,нАь)(OtVРис.2-117. Реактивный преобразователь
синхронизирующего напряжения.а — принципиальная схема; б —диаграмма преоб¬
разованного синхронизирующего напряже¬
нияПринципиальная схема реактивного пре¬
образователя, дающего треугольную форму
преобразованного синхронизирующего на¬
пряжения (рис. 2-117,6), приведена на рис.
2-117, а. Практический диапазон регулирова¬
ния фазы для него составляет около 130°.На рис. 2-118 показано реактивное элек¬
трическое ФСУ с диодным коммутатором
и с транзисторным фазоиндикатором без об¬
ратной связи. Вхвдной ток фазоиндикатора
имеет достаточно крутой передний фронт,
обусловленный переключением зарядного то¬
ка от источника напряжения U0 через ре¬
зистор Яу с конденсатора С0 на вход фаао-
§ 2-29Системы фаэо-импульсного управления225индикатора. Узкие фазоуправляемые им¬
пульсы выделяются дифференцирующей це¬
почкой с конденсатором Сд.Недостатком ФСУ с активными преоб¬
разователями синхронизирующего сигнала
является сильная зависимость фазы выход¬
ных импульсов от амплитудных изменений
синхронизирующего сигнала.и..Up,г 7г Рабочий/'ашшион*в)Рис. 2-118. Реактивное электрическое фазо¬
сдвигающее устройство вертикального уп¬
равления с диодным коммутатором.а — принципиальная схема; б — диаграмма напря¬
жения; Vt, — зарядное напряжение постоянного
тока. Остальные обозначения те же, что и на
рис. 2-114.Этот недостаток устраняется в ФСУ с
реактивными преобразователями синхрони¬
зирующего сигнала, в которых синхронизи¬
рующим сигналом определяется лишь нача¬
ло зарядки конденсатора (или дросселя),
создающего пилообразное синхронизирую¬
щее напряжение, а в дальнейшем характер
зарядки этого конденсатора определяется
источником постоянного тока, напряжение
которого Ua стабилизировано. Постоянная
времени зарядки конденсатора и напряже¬
ние U0 выбираются настолько большими,
«то рабочий участок пилообразного напря¬
жения можно считать линейным (в 4—5 раз
больше амплитуды пилообразного напря¬
жения).ФСУ с реактивными элементами имеют
другой недостаток — зависимость диапазона
управляющего сигнала от частоты синхро¬
низирующего сигнала. В сетях промышлен¬
ной частоты этот недостаток не прояв¬
ляется.При отсутствии в синхронизирующем
сигнале четных гармоник, создаваемых, на¬
пример, вентильными преобразователями15—480с нулевыми схемами, в активных ФСУ мож¬
но получить высокую противофазность им¬
пульсов выполнением вторичных обмоток
синхронизирующих трансформаторов сдво¬
енными проводами (намотка «в два ручья»),
образующими две практически тождествен¬
ные потенциально разделенные обмотки. Это
позволяет устранять одностороннее намаг¬
ничивание уравнительного реактора в вен¬
тильном преобразователе по схеме «две об¬
ратные звезды с уравнительным реактором».Для получения точного соответствия фа¬
зы синхронизирующего напряжения фазе
напряжения сети, питающей вентильный
преобразователь, влияние меняющегося па¬
дения напряжения, создаваемого токами
других потребителей, должно быть мини¬
мальным. В противном случае фаза фазо¬
управляемых импульсов будет меняться при
неизменном сигнале управления, что может
привести к невозможности нормальной ра¬
боты вентильного преобразователя.При проектировании необходимо также
учитывать и то обстоятельство, что элек¬
трическое сближение точек отбора синхро¬
низирующего напряжения и питания вен¬
тильного преобразователя заставляет усили¬
вать фильтрацию синхронизирующего на¬
пряжения от высокочастотных искажений,
создаваемых вентильным преобразователем.Электрические ФСУ вертикального
управления имеют- высокое быстродействие,
ограничиваемое только фильтрами управ¬
ляющих сигналов. Инерционность этих
фильтров мала и обусловлена допустимым
уровнем пульсаций управляющего сигнала
с учетом фазовой асимметрии многоканаль¬
ных ФСУ,Магнитные ФСУ вертикального управ¬
ления имеют фазонесущий сигнал, образо¬
ванный алгебраическим суммированием
управляющего сигнала, преобразованного в
напряженность или индукцию магнитного
поля в ферромагнитном сердечнике, и син¬
хронизирующего сигнала, преобразованного
в ту же магнитную величину. Фазоиндика¬
тором является вентильный участок магнит¬
ной цепи (или вся магнитная цепь), выпол¬
ненный из материала с высокой прямоуголь-
ностью характеристики намагничивания
(пермаллой 50НП или 79НМ, а также хо¬
лоднокатаная электротехническая сталь).Определение фазонесущего сигнала про¬
изводится при отключении фазоиндикатора,
что соответствует условной замене вентиль¬
ного участка магнитной цепи линейным не-
насыщающимся участком.На рис. 2-119 приведены принципиаль¬
ные схемы магнитных фазосдвигающих
устройств вертикального управления. Син¬
хронизирующая индукция В с имеет сину¬
соидальную форму с отставанием от син¬
хронизирующего напряжения на 90® и соот¬
ветствует фазонесущей индукции В$а при
нулевой индукции управления, Ву=0. Вы¬
деление фазоуправляемого сигнала проис¬
ходит на уровне индукции насыщения В,.
Фазоуправляемое импульсное напряжение
иж представляет собой отрезок синусоиды
226ЭлектроприводРазд. IIс подвижным передним и неподвижным
задним фронтами. Схема с полуволновым
магнитным усилителем (рис. 2-119, б) имеет
максимальное запаздывание преобразования
управляющего сигнала (тока, сопротивле¬
ния, напряжения £у) в индукцию управле¬
ния В у, равное полуволне синусоиды, в от¬
личие от значительно более инерционногоРис. 2-119. Магнитное фазосдвигающее уст¬
ройство вертикального управления.а — однополупериодный магнитный усилитель;б — полуволновой магнитный усилитель; в — ди¬
аграммы процессов; ИР — насыщающийся реак¬
тор; /?н — сопротивление нагрузки; ТС — синхро¬
низирующий трансформатор; В$ — индукция на¬
сыщения реактора; £фн — фазонесущая индукция;• индукция управления.преобразования в однополупериодном маг¬
нитном усилителе (рис. 2-119, а). Практиче¬
ский диапазон регулирования фазы состав¬
ляет 120—130°.Увеличение диапазона регулирования
фазы дает схема, показанная на рис. 2-120.
Этот диапазон достигает 180—190°.Основным недостатком магнитных ФСУ
является технологическая трудность полу¬
чения одинаковых магнитных характеристик
сердечников, что не позволяет добиться вы¬
сокой симметрии в многоканальных ФСУ.При выборе элементов магнитных ФСУ
нужно учитывать мешающее влияние намаг¬
ничивающего тока, который на нагрузочном
сопротивлении создает начальный сигнал,
уменьшающий кратность изменения выход¬
ного сигнала ФСУ при выделении фазо¬
управляемого импульса.Зависимость фазы выходного сигнала
магнитных ФСУ вертикального управления
от амплитудных изменений синхронизирую¬
щего напряжения имеет тот же характер,
что и в активных электрических ФСУ вер¬
тикального управления.Электромагнитное ФСУ вертикальногоуправления показано на рис. 2-121. В этом
устройстве в индукцию магнитного поля в
сердечнике насыщающегося реактора HP
преобразуется алгебраическая сумма син¬
хронизирующего и управляющего напряже¬
ний (Uо и Uу соответственно). В отличиеРис. 2-120. Магнитное фазосдвигающее уст¬
ройство вертикального управления с рас¬
ширенным рабочим диапазоном.а — принципиальная схема: 6 — диаграммы про¬
цессов.Рис. 2-121. Элек¬
тромагнитное, фа¬
зосдвигающее уст¬
ройство вертикаль¬
ного управления.от полуволнового магнитного усилителя, где
управляющий сигнал преобразуется в ин¬
дукцию управления в течение управляю¬
щего полупериода (полуволны), в электро¬
магнитном ФСУ это преобразование проис¬
ходит также и в рабочем полупериоде, что
увеличивает быстродействие ФСУ,4. ФАЗО.СДВИТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВАТАНГЕНЦИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯСхема реактивного электрического ФСУ
тангенциального управления показана на
рис. 2-122,а, а диаграмма его процессов —
на рис. 2-122, б.В начале рабочего диапазона конденса¬
тор С разряжен через однопереходный тран¬
зистор ОПТ, который питается трапецеи¬
дальным синхронизирующим напряжением
Uс, а его напряжение переключения еа про¬
порционально напряжению £/с. Фазонесущее
напряжение £/фН на конденсаторе С нара¬
стает в соответствии с величиной управляю¬
щего сигнала (ток управления iy или со¬
противление управления Ry), который
изменяет скорость зарядки этого конденса¬
тора. При достижении напряжения переклю¬
чения еп транзистор ОПТ переключается,
его напряжение резко уменьшается до ма¬
лой величины, и на резисторе /?ei возника¬
ет фазоуправляемый импульс.
§ 2-29Системы фазо-импульсного управления227Схема электромагнитного ФСУ танген¬
циального управления показана на рис.
2-123, а, а диаграммы его процессов — на
рис. 2-123,6.Синхронизирующим напряжением £/с
включается синхронизирующий транзисторig](Ry3) irffll1)tL/fs11Црн11Vait1 Рабочий диапазон .Рис. 2-122. Реактивное электрическое фазо¬
сдвигающее устройство тангенциального
управления с однопереходным транзистором
(ОПТ).- принципиальна» схема; 6 -
□ряжений.• диаграмма на-генциального становится вертикальным,
так как наклон фазонесущего тока г'фН пос¬
ле этого становится постоянным, а меняет¬
ся его значение в начале рабочего диа¬
пазона.5. ФАЗОСДВИГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ГОРИЗОНТАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯК активным ФСУ горизонтального
управления относятся индукционные фазо¬
регуляторы и многофазные кольцевые по¬
тенциометры.К реактивным ФСУ горизонтального
управления относятся фазосдвигающие схе¬
мы с активными и реактивными сопротив¬
лениями (рис. 2-124). В этих устройствах
фазонесущий сигнал образуется векторным
суммированием синхронизирующего и пре¬
образованного управляющего сигналов при
использовании фазосдвигающих свойств
индуктивностей и емкостей.Несинусоидальность синхронизирующе¬
го напряжения сильно искажает фазонесу¬
щий сигнал, а ее устранение при большойРис. 2-123. Реактивное электромагнитное фазосдвигающее устройство
тангенциального управления,а — принципиальная схема; б — диаграмма, процессов.То, и в конце периода его проводимости на¬
магничивающий ток трансформатора управ¬
ления ТУ достигает некоторой величины,
зависящей от времени проводимости тран¬
зистора Тс и напряжения питания Un. При
запирании транзистора Тс намагничиваю¬
щий, ток трансформатора ТУ может проте¬
кать лишь по его вторичной обмотке встреч¬
но сумме напряжения питания Uu и напря¬
жения управления U7, при увеличении ко¬
торого увеличивается скорость снижения
фазонесущего тока 1ф„- При достаточно ма¬
лой величине фазонесущего тока 1фН тран¬
зистор фазоиндикатора ТфИ отпирается ре¬
зистором смещения Rcм, и заряженный во
время запертого состояния через коллек¬
торное сопротивление RK и диод Д3 кон¬
денсатор С выдает фазоуправляемый им¬
пульс £/„, снимаемый с диода Д3.При установке перемычки 1 и включе¬
нии управляющего напряжения Uy вместо
перемычки 2 управление ФСУ вместо тан-
15*мощности, потребляемой этими ФСУ, тре¬
бует громоздких фильтров. Искажения вно¬
сят также нелинейности регулирующих эле¬
ментов. Поэтому в настоящее время ФСУА иС2 N Uc 1 Ви*“ Ru*0W'Ul cl)(litRB>Q0Рис. 2-124. Реактивное электрическое фазо¬
смещающее устройство горизонтального уп¬
равления.а принципиальная схема; б —круговая диа¬
грамма; в — фазонесущее напряжение.
228ЭлектроприводРазд. IIгоризонтального управления применяются
в основном для вспомогательных целей или
в преобразователях малой мощности. Ин¬
дукционные фазорегуляторы применяются,
например, для начальной фазировки син¬
хронизирующего напряжения.6. СОГЛАСУЮЩИЕ ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВАДля уменьшения взаимного влияния ка¬
налов через общий для всех каналов ис¬
точник управляющего напряжения внутрен¬
нее сопротивление этого источника должноРис. 2-125. Схема согласующего эмиттерного
повторителя.быть достаточно малым. В то же время
мощность управляющего сигнала должна
быть достаточно малой для согласования с
другими элементами системы управления,
сигнал от которых используется для управ¬
ления фазой импульсов. Этим требованиям
удовлетворяют транзисторные усилители по
схеме эмиттерного повторителя (схема с об¬
щим коллектором).На рис. 2-125 приведена схема эмиттер¬
ного повторителя с кремниевыми транзисто¬
рами 7"i и Т2, которые благодаря малому на¬
чальному коллекторному току обеспечивают
высокую температурную стабильность, а за
счет составного соединения — высокий ко¬
эффициент усиления по току. Ограничение
максимального и минимального уровней вы¬
ходного напряжения управления Uy регули¬
руется потенциометрами Rt и R2, а началь¬
ное значение выходного напряжения Vy, со¬
ответствующее Uy=Q, регулируется потен¬
циометром R3. В схемах ФСУ, которые
создают ток, направленный встречно напря¬
жению Uу, источник напряжения t/n2 и ре¬
зистор йэ могут отсутствовать.Также применяются высокочастотные
(1—3 кГц) магнитные усилители, которые
дают потенциальную развязку сигналов
управления при достаточно высоком быст¬
родействии.7. УСИЛИТЕЛИ-ФОРМИРОВАТЕЛИ
ИМПУЛЬСОВДля управления силовыми тиристорами
в мощных преобразователях выходные им¬
пульсы ФСУ усиливаются посредствомтранзистора, а также посредством одно- и
двухоперационных тиристоров.Схема тиристорного генератора узких
импульсов, длительность которых, измерен¬
ная на уровне половины амплитуды, мала
в сравнении с длительностью проводящего
состояния силового тиристора и составляет
2—10°, приведена на рис. 2-126. Конденса¬
тор С заряжается синусоидальным напря¬
жением питающего трансформатора 777 че¬
рез диоды Д1, Д2 и резисторы Ль /?2. ПриРис, 2-126. Схема тиристорного узкоим¬
пульсного генератора,Рис. 2-127. Схема тиристорного генератора
сеточных импульсов.включении тиристора Т (импульсом с ФСУ)
конденсатор С разряжается на первичную
обмотку импульсного трансформатора ТИ
через диод Д3 и коммутирующий тирисТор
ТК. В этом генераторе исключено протека¬
ние зарядного тока конденсатора С через
первичную обмотку трансформатора ТИ,
например при пробое тиристора ТИ. В мно¬
гофазных ФСУ объединяются катоды всех
тиристоров Г, и коммутирующий тиристор
ТК является общим для всех каналов. Это
позволяет снизить уровень помех на входах
тиристоров и прекращать выдачу импуль¬
сов при снятии отпирающего сигнала с ком¬
мутирующего тиристора ТК-Вторичные обмотки трансформатора ТИ
(на рис. 2-126 показана одна обмотка), при¬
соединяются через токоограничивающие
резисторы (на рисунке не показаны) к це¬
пям управления силовых тиристоров. Для
получения импульсов с длительностью, рав¬
ной длительности проводящего состояния
вентилей (в особенности ртутных), применя¬
ются тиристорные генераторы импульсов с
питанием на постоянном токе при искусст¬
венной коммутации однооперационных ти¬
ристоров (рис. 2-127) или с двухоперацион¬
ными тиристорами, которые запираются от¬
рицательным током управления. Для запи¬
рания однооперационного тиристора он
шунтирован конденсатором С и вторичной
обмоткой импульсного трансформатора ТИ,
§ 2-30Системы защиты229первичная обмотка которого включена в
схему, показанную на рис. 2-126, для полу¬
чения узких импульсов. Этот генератор дает
очень большую крутизну сеточных им¬
пульсов.Такие же генераторы импульсов могут
применяться и в сложных тиристорных пре¬
образователях, где в течение периода про¬
водимости требуется подтверждать прово¬
дящее состояние тиристоров. В этом случае
источник запирающего напряжения может
отсутствовать.Рис. 2-128. Схема
j части узла допол-Г нения импульсов.1 i—к каналам узкоим¬
пульсного генерато¬
ра; 2 — к предыду¬
щему каналу; З — к
'И5 последующему ка-
налу.Для вентильных преобразователей мощ¬
ностью менее 100 кВт, имеющих малое ко¬
личество одновременно отпираемых венти¬
лей, применяются транзисторные генерато¬
ры узких или широких импульсов с транс¬
форматорами обратной связи, которые
создают блокинг-процесс при отпирании и
запирании транзистора и тем самым сни¬
жают нагрев транзистора при его переклю¬
чении. Длительность импульсов определяет¬
ся выбором момента насыщения сердечника
в трансформаторе или действием запираю¬
щих импульсов с других каналов.Для получения дополнительных импуль¬
сов, подтверждающих проводящее состоя¬
ние силовых транзисторов через 60° после
основного импульса в трехфазных мостовых
преобразователях, применяется логическое
формирующее устройство, являющееся в
данном случае узлом дополнения импуль¬
сов, часть которого показана на рис. 2-128.
Посредством кольцевой диодной цепочки
импульс каждого канала подается на им¬
пульсные трансформаторы данного и пре¬
дыдущего каналов.8. ЗАЩИТА СИСТЕМ ФАЗО-ИМПУЛЬСНОГО
УПРАВЛЕНИЯ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ПОМЕХВследствие импульсного характера
процесса в цепях СФИУ, большой величины
электромагнитных полей в вентильных пре¬
образователях и близкого расположения
СФИУ к преобразователям необходимо
уменьшать влияние электромагнитных по¬
мех на сигналы в СФИУ. В первую очередь
необходимо учитывать наличие распределен¬
ных межобмоточных емкостей в трансфор¬
маторах, которые проводят высокочастот¬
ные токи, соответствующие крутым фрон¬
там импульсов. Для устранения влияния
этих паразитных токов нужно направлять
их по тем участкам, где их влияние не су¬
щественно, Это достигается применениемИ4rw piэкранов из тонкой изолированной фольги,
к которым припаиваются выводы. Особен¬
но существенно проявляются межобмоточ-
ные емкости в выходных импульсных транс¬
форматорах СФИУ. Выходные обмотки этих
трансформаторов присоединяются к цепям
управления силовых тиристоров, и их по¬
тенциалы по отношению к другим цепямРис. 2-129. Экранирование первичной / и
вторичной II обмоток выходного импульсно¬
го трансформатора ТИ.3, — экран первичной обмотки; Эа — экран вторич¬
ной обмотки; ТС — силовой тиристор; Ry — доба¬
вочное сопротивление в цепи управления тири¬
стора.СФИУ, имеющим большую емкость на зем¬
лю, меняются с большой скоростью при
коммутации тиристоров в преобразователе.Экранирование обмоток импульсного
трансформатора показано на рис. 2-129.
Изоляция между экранами должна быть
рассчитана на полное напряжение преобра¬
зователя. С помощью этих экранов распре¬
деленная емкость между обмотками / и //
заменяется сосредоточенной емкостью меж¬
ду экранами Э1 и Э2, и ток сосредоточен¬
ной емкости протекает от катодного выво¬
да К силового тиристора ТС, минуя его
управляющий электрод УЭ, к заземленной
конструкции.При значительном расстоянии между
трансформатором ТИ и тиристором ТС со¬
единение обмотки II с тиристором ТС сле¬
дует выполнять скрученными проводами
или коаксиальным кабелем, центральная
жила которого присоединяется к управляю¬
щему электроду, а оплетка, изолированная
от заземленных конструкций, — к катоду
тиристора ТС. Аналогично следует рассмат¬
ривать и другие трансформаторы СФИУ,
учитывая также высокочастотные помехи
в питающей сети переменного тока.Монтаж СФИУ должен быть выполнен
так, чтобы свести до минимума электромаг¬
нитное влияние мощных импульсных цепей
на маломощные цепи управления.2-30. СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫI. СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙНЫХ ТОКОВВ вентильных преобразователях могут
возникать аварийные режимы, сопровож¬
дающиеся чрезмерными токами через вен¬
тили, недопустимыми по длительности и
величине. Эти токи могут возникать вслед¬
ствие внешних и внутренних коротких за¬
мыканий (к, з.), опрокидывания инвертора,
230ЭлектроприводРазд. IIкоротких замыканий в контуре уравнитель¬
ного тока.Внутренние к. з. возникают вследствие
потери тиристором запирающих свойств и
закорачивания р-ге-структуры (пробой ти¬
ристора), а в ионных преобразователях —
при обратных зажиганиях.Причинами пробоя тиристора могут
явиться: высокая скорость нарастания тока
через тиристор (больше 10—20 А/мкс), на¬
рушение механической целости р-я-структу-
ры при чрезмерном токе, усталостное разру¬
шение ее при цикличной токовой нагрузке
преобразователя.Причинами обратных зажиганий могут
быть токи перегрузки или внешних к. з., не¬
правильный температурный режим, загряз¬
нение анодов, ухудшение вакуума в ионных
преобразователях и т. п.Опрокидывание инвертора является
следствием нарушения правильной комму¬
тации тока с одного вентиля на другой.
В преобразователях, имеющих трехфазную
мостовую схему (как правило, это тири¬
сторные преобразователи), могут произой¬
ти однофазные и двухфазные опрокидыва¬
ния инвертора. В первом случае аварийный
ток протекает через два тиристора, соеди¬
ненных с одной фазой трансформатора,
который при этом находится в режиме хо¬
лостого хода. Во втором случае ток про¬
текает через два тиристора и две фазы
трансформатора. В те полупериоды пере¬
менного напряжения, когда линейное на¬
пряжение трансформатора действует со¬
гласно с напряжением источника постоян¬
ного тока, происходит быстрое нарастание
аварийного тока.Опрокидывания инверторов возникают
вследствие пропуска отпирания очередного
тиристора (в трехфазной мостовой схеме
это приводит к двухфазному и затем к од¬
нофазному опрокидыванию), снижения на¬
пряжения сети переменного тока, что при¬
водит к увеличению тока инвертора и угла
коммутации, который может стать больше
угла опережения инвертора.Причиной опрокидывания инвертора
может быть скачок управляющего напря¬
жения на входе системы фазового или се¬
точного управления в сторону увеличения
угла опережения, а в тиристорных преоб¬
разователях — также отпирание тиристора
под действием импульсов помех на управ¬
ляющем электроде, перенапряжений или
высокой скорости нарастания напряжения
на тиристоре в прямом направлении.Короткие замыкания в контуре урав¬
нительных токов возникают в реверсивных
вентильных преобразователях с совместным
управлением вследствие нарушения соот¬
ношения180’,что приводит к появлению постоянной со¬
ставляющей в уравнительном токе, насы¬
щению уравнительных дросселей и быстро¬
му нарастанию уравнительного тока до
аварийной величины.В реверсивных вентильных преобразо¬
вателях с раздельным управлением вен¬
тильными группами к. з. в контуре уравни¬
тельных токов возникает вследствие лож¬
ного отпирания вентиля в неработающей
группе.Расчет аварийных токов и интегралов
предельной нагрузки 14для тиристорных преобразователейРасчетными аварийными режимами для
тиристорных преобразователей являются
внешнее и внутреннее к. з., а также одно¬
фазное и двухфазное опрокидывания ин¬
вертора в реверсивных преобразователях.
При расчетах определяются: ударный ток
к. з., интеграл предельной нагрузки (тепло¬
вой эквивалент) 14 и при необходимости
мгновенные значения аварийного тока.Для проверки аппаратуры и токоведу¬
щих шин на электродинамическую устой¬
чивость определяются ударные токи внеш¬
него и внутреннего к. з. Величина ударного
тока может служить также для оценки воз¬
можности выхода из строя тиристоров при
сравнении ее с амплитудой допустимого
для них полусинусоидального тока дли¬
тельностью 10 мс. Эта амплитуда для наи¬
более распространенных тиристоров
ВКДУ-150 и TJI-150 равна 2000 А.Для проверки уставок защитных уст¬
ройств и оценки их быстродействия и то¬
коограничивающих свойств необходим рас¬
чет мгновенных значений токов в указан¬
ных режимах.Расчет интегралов предельной нагруз¬
ки 14 производится для сравнения с теп¬
ловым эквивалентом 14 тиристоров, для
проверки и выбора применяемых в тири¬
сторных преобразователях предохраните¬
лей и для проверок селективности защит.Поскольку большинство выпускаемых
в настоящее время тиристорных преобразо¬
вателей снабжено быстродействующей за¬
щитой, которая при к. з. блокирует управ¬
ляющие импульсы до включения очередно¬
го по порядку включения тиристора, то
при внешних и внутренних к. з. в этих пре¬
образователях аварийные токи протекают
по двум плечам трехфазной мостовой схе¬
мы и двум фазам вторичной обмотки
трансформатора, т. е. имеет место двух¬
фазное к. з. трансформатора.При внешних к. з. расчет токов ведет¬
ся в предположении, что угол регулирова¬
ния преобразователя равен нулю; при этом
токи к. з. максимальны.Для нахождения ударного тока глухо¬
го внешнего к. з. вначале находится ам¬
плитуда базового тока к. з.:U = -^Lr. (2-147)к *L+4где и2тф — амплитуда фазного напряже¬
ния вторичной обмотки трансформатора
при холостом ходе; х2к и гзк — приведен-
§ 2-30Системы защиты231ные к вторичной стороне реактивное и ак¬
тивное сопротивления одной фазы транс¬
форматора (при мощностях тиристорных
преобразователей до 500 кВт сопротивле¬
нием сети, питающей трансформатор, мож¬
но пренебречь).Реактивное и активное сопротивление
*2к и т2к, Ом, находят, исходя из напря¬
жения к.з. мк% и активных потерь в об-глухом внешнем к. з. определяется по
формулел=/“*(/” о- <2-149>к 10гЗчс tg<pK0,2 Ofl 0,6 0JS узго18128401*4NчсЦв которой величина 1*4 определяется в за¬
висимости от ctg фк по кривой рис. 2-130, б.Если тиристорный преобразователь пи¬
тается от сети через анодные токоограни¬
чивающие реакторы, то х2к и л2к представ¬
ляют собой реактивное и активное сопро¬
тивления этих реакторов, a Uia — линей¬
ное напряжение сети.ъ)02 Ofl OJS 0J3 1,0
б)Рис. 2-130. Амплитуда тока в тиристорах (а)
и интеграл предельной нагрузки (б) при
внешнем к. з. тиристорного преобразовате¬
ля с трехфазной мостовой схемой.мотках Як или по активной составляющей
напряжения к.з. ма%:£2к ■V 4,+ 4 =Ю0/аф«к%U1UnГ2К — '100 SH103’
PkIO3PKS*1063/§фи;2лU;2л100 SH10S’— V г2 — г2
!к — г г2к 2к •*2кгде SH — номинальная мощность трансфор¬
матора, кВ-А; и2ф и U2a—фазное и ли¬
нейное напряжения вторичной обмотки
трансформатора, В; Рх — активная мощ¬
ность потерь к. з. в обмотках, кВт; /2ф —
фазный ток вторичной обмотки трансфор¬
матора, А.Далее определяетсяctgqk =Г2Ки находится ударный ток глухого внешне¬
го к. з.(2-148)где г'у берется из рис. 2-130, а в зависимо¬
сти от ctg фк.Интеграл предельной нагруки при0 S0° 60° 90° 120° 150° 180° 210°240Рис. 2-131. Мгновенные значения токов в ти¬
ристорах при внешнем к.з.1/V1,00,80J6ctg0, г 0,4 0,8 0,8 1,0а)i 1*4IЛЛVs4cti<P*ол 0,4 0,6 0,8 1,0
б.)Рис. 2-132. Амплитуда тока в тиристорах
(а) и интеграл предельной нагрузки (б) при
внутреннем к. з. тиристорного преобразова¬
теля с трехфазной мостовой схемой.Мгновенные значения тока глухого
внешнего к. з. рассчитываются по формулеV2'и%1к■ sin- j^sir. е-0 ctg <pKj+ y-«fcl-(2-150)или строятся с помощью кривых рис. 2-131,
где /кт по формуле (2-147).Для случая внешнего к. з. за сглажи¬
вающим дросселем (если последний вхо¬
дит в состав тиристорного преобразо¬
вателя) ток внешнего к. з. рассчитывается
232ЭлектроприводРазд. IIпо формуле«к =V2 U2,Й>£др)2 + (2Гзк “Ь Лдр)— sin ^ — фк j е~ * ctg фк] ,Фк —(2-151)где £др — индуктивность сглаживающего
дросселя, Гн; гдр — активное сопротивление
его обмотки, Ом;Фк = arctg2*2k + ©I,др.Ctg Фк =2/-SK + г,2гж + Г,ДРДР2*ак + coLдоУдарный ток и интеграл предельной
нагрузки в данном случае также могут быть
найдены с помощью формул (2-148) и
(2-149) и кривых рис. 2-130, но амплитуда
базового тока определяется по формуле/ (*“-Д5)2+(г2K + -^f)22(2-152)Расчет токов при внутреннем к. з., как
и для случая внешнего к. з., ведется в пред¬
положении, что угол регулирования преоб¬
разователя равен нулю. При этом предпо¬
лагается, что момент начала внутреннего
к. з. совпадает с моментом включения оче¬
редного тиристора. При этих условиях ток
внутреннего к. з. будет максимальным по
сравнению с током при любых других уг¬
лах регулирования преобразователя и мо¬
ментах начала внутреннего к. з.Ударный ток внутреннего к. з. находит¬
ся по формуле (2-148), где t* берется из
рис. 2-132, а в зависимости от ctg ф„ =
=Г2к/*2к, а базовый ток определяется по
формуле (2-147). Интеграл предельной на¬
грузки при внутреннем к. з. определяется
по формуле (2-143), в которой величина
1*4 определяется из рис. 2-132, б в зависи¬
мости от ctg фк.Мгновенные значения тока внутренне¬
го к. з. рассчитываются по формуле+ W L . (2-154)где Евач — э. д. с. двигателя, работающего
в генераторном режиме, в начальный мо¬
мент опрокидывания; 1Вач— ток инвертора
перед опрокидыванием; R — суммарное ак¬
тивное сопротивление якоря, дополнитель¬
ных полюсов и последовательной обмотки
двигателя, обмотки сглаживающего дрос¬
селя и соединительных проводов или шин,
Ом; L — сумма индуктивностей якорной
цепи двигателя и сглаживающего дроссе¬
ля, Гн. Электродвижущая сила двигателя
перед опрокидыванием определяется по
формуле^нач ~ Aiaq ^я.ц> (2-155)где Uubb — напряжение на зажимах пре¬
образователя перед опрокидыванием; R«:n—
сопротивление якорной цепи двигателя.В худшем случае напряжение на пре¬
образователе перед опрокидыванием мо¬
жет равняться его напряжению холостого
хода при минимальном угле регулирова¬
ния аМив:Vивв — Ud о cos амин •Формула (2-154) справедлива для от¬
резков времени до 0,02 с, так как за это
время э. д. с. двигателя не успевает суще¬
ственно измениться.Двухфазное опрокидывание инвертора.
Ток двухфазного опрокидывания инверто¬
ра рассчитывается по формулеV2 U%VV + toA)»sin (й- sin (ty — ф) еI у ■]+-ф) —V2 и*'V Ак+Н[sin (О — фк) — sin фк е~ # ctg фк] (2-153)'2килн строятся с помощью кривых рис. 2-133,
где Iкт — по формуле (2-147).Однофазное опрокидывание инвертора.
Ток однофазного опрокидывания инверто¬
ра находится по формуле-Ннгдеd нR■Р. Ф(-г*),(2-156): arctgRАктивное сопротивление R и индук¬
тивность L контура двухфазного опроки-
§ 2-30Системы защиты233Рис. 2-133. Мгновенные значения токов в тиристорах при внутрен¬
нем к. з.дывания состоят из активных сопротивле¬
ний и индуктивностей якорной цепи двига¬
теля, дросселя и двух фаз трансформатора.
Первый максимум тока двухфазного
опрокидывания равен:Т 2t/8J.MaKC (* d и.накс —Vr*+ (a)L)2£"начРасчет аварийных токов в ионных
преобразователяхРасчет приводится для наиболее рас¬
пространенных преобразователей, выпол¬
ненных по схеме «две обратные звезды с
уравнительным реактором».Среднее значение установившегося вы¬
прямленного тока внешнего к. з. рассчиты¬
вается по формуле/к=1.91 - Um* ~1,91V4+Um Ф.2*2к'"2КУдарный ток внешнего к. з./у=^Т/к>(2-157)(2-158)где Кх берется из рис. 2-134 в зависимо¬
сти от величиныгйк= ctg фк.Обратное зажигание. При одиночной
работе выпрямителя аварийный ток обрат¬
ного зажигания протеке.ет только в одной
трехфазной системе, содержащей повреж¬
денный вентиль, поскольку другая трех¬
фазная система дает в поврежденную си¬
стему очень малые токи вследствие боль¬
ших э, д. с. взаимоиндукции и ограничения(2-156а)Рис. 2-134. Ударный ток внешнего к. з. в
схеме «две обратные звезды с уравнитель¬
ным реактором».тока индуктивностью уравнительного ре¬
актора.Мгновенные значения тока обратного
зажигания в этом случае определяются по
кривым рис. 2-135, представляющим отно¬
сительную величину тока в обратногоря-
щем и «здоровом» вентилях при разных
значениях х2к/г2к. Базовый ток определя¬
ется выражением (2-147)Uyn Фхк m'V*L + '2K(аналогично случаю внутреннего к. з. в ти¬
ристорных преобразрвателях). У мощных
преобразователей отношение хгк/ггк обыч¬
но находится в пределах 8—10.При параллельной работе нескольких
преобразователей в токе обратного зажи-
234ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-135. Токи при обратных зажиганиях при одиночной работе
выпрямителя.i'aj — ток в обратногорящем аноде; ta2 — токи в исправных анодах.гания появляется составляющая подпитки
от параллельно включенных преобразовате¬
лей, поэтому ток обратного зажигания зна¬
чительно возрастает. В этом случае мгно¬
венные значения тока обратного зажигания
определяются по кривым рис. 2-136, по-Рис. 2-136. НаЬряжение и ток в цепи обрат-
ногорящего анода при параллельной работе
значительного числа выпрямителей.строенным для отношения xdlnx. 8, наи¬
более характерного для мощных преобра¬
зовательных установок с напряжением свы¬
ше 660 В и токами в несколько тысяч
ампер. Здесь xd и п—соответственно пред¬
ставляют собой сумму реактивных и актив¬
ных сопротивлений короткозамкнутой фазы
и эквивалентных сопротивлений источни¬
ков постоянного тока, которыми являются
параллельные преобразователи.Опрокидывание инвертора. Максималь¬
ное значение тока находится по формуле1.821/**d и макс — гV R*+ (coL)2где AUa — падение напряжения в дуге; R
и со£ — соответственно активное и индук¬
тивное сопротивления контура опрокиды¬
вания, состоящие из суммы сопротивлений
контура выпрямленного тока и фазы вто¬
ричной обмотки трансформатора.Требования к защите и защитные аппараты,
применяемые в вентильных
преобразователяхЗащита вентильных преобразователей
должна действовать при внешних и внут¬
ренних к. з., при обратных зажиганиях и
опрокидываниях инвертора. При внешних
к. з. и опрокидываниях инвертора защита
должна отключать преобразователь.Кроме того, желательна локализация
аварийного тока по месту (предотвращение
перехода аварийного тока на следующие
по порядку коммутации в схеме вентили)
и по времени (ограничение аварийного то¬
ка первой полуволной, особенно в тири¬
сторных преобразователях).При внутренних к. з. и обратных зажи¬
ганиях защита должна отключить весь пре¬
образователь или поврежденный вентиль
(сеточная защита или защита по управляю¬
щему электроду при этом должна снять
управляющие импульсы с остальных венти¬
лей). При необходимости защита должна
также прервать ток подпитки обратного за¬
жигания от параллельно работающих пре¬
образователей или от двигателя постоянно¬
го тока.Основные требования, предъявляемые
к аппаратам и устройствам защиты, заклю¬
чаются в следующем.
§ 2-30Системы защиты235Максимальное быстродействие. С рос¬
том продолжительности протекания ава¬
рийного тока увеличиваются размеры
повреждений в преобразователе, а при об¬
ратных зажиганиях и опрокидываниях ин¬
вертора возрастает абсолютное значение
аварийного тока. Малая теплоемкость крем¬
ниевого элемента и обусловленная ею вы¬
сокая чувствительность тиристоров к вели¬
чине и продолжительности протекания ава-
I рийных токов определяют более высокие
требования к быстродействию защиты
тиристорных преобразователей по сравне¬
нию с ионными преобразователями.Селективность. Отключение только по¬
врежденных вентилей без нарушения рабо¬
ты исправных вентилей и преобразователя
в целом. В то же время при срабатыва¬
нии защиты, отключающей преобразова¬
тель в целом, не должна срабатывать за¬
щита, отключающая вентили.Чувствительность, т. е. обеспечение
срабатывания защиты при возможно мень¬
ших значениях аварийных токов.Надежность, помехоустойчивость, про¬
стота настройки и обслуживания.В ионных преобразователях для защи¬
ты от внешних к. з. и опрокидываний ин¬
вертора применяются быстродействующие
автоматические выключатели на стороне
постоянного тока (линейные автоматы);
для защиты от обратных зажиганий —
быстродействующие автоматические выклю¬
чатели в анодных цепях вентилей (анод¬
ные автоматы).В качестве линейных автоматов при¬
меняются автоматические выключатели ти¬
па ВАБ (ВАБ-2, ВАБ-20, ВАБ-28, ВАБ-42),
имеющие полное время отключения около
0,02 с и собственное время срабатывания
от 1,5—2 мс при большой крутизне нара¬
стания аварийного тока и до 7,5 мс — при
малой крутизне.В качестве анодных автоматов приме¬
няются шестиполюсные автоматические вы¬
ключатели типа 6ВАБ (6ВАБ-10, 6ВАБ-43-1),
у которых каждый полюс отключается не¬
зависимо от остальных. Благодаря этому
обеспечивается селективность защиты при
обратных зажиганиях.Полное время отключения анодных ав¬
томатов составляет около 0,01 с.В тиристорных преобразователях ма¬
лой и средней мощности (на токи 50—
1000 А при напряжениях 230 и 460 В) для
защиты от внешних к. з. и опрокидываний
инвертора применяются, как правило, уста¬
новочные автоматические выключатели се¬
рии А3700, имеющие собственное время
срабатывания 12—14 мс, т. е. не облада¬
ющие необходимым быстродействием. Вы¬
ключатели устанавливаются со стороны
постоянного тока преобразователя. Эти же
автоматы устанавливаются и со стороны
переменного тока в случае питания преоб¬
разователя от сети с напряжением до 380 В
и служат для защиты трансформаторов
или анодных токоограничивающих реакто¬
ров, а в преобразователях с одним тири¬стором в плече трехфазной мостовой схе¬
мы — и для защиты при внутренних к. з.
(пробоях тиристоров).В случае питания тиристорного преоб¬
разователя от сети 6 или 10 кВ защита
трансформаторов осуществляется высоко¬
вольтным масляным выключателем, не вхо¬
дящим в состав преобразователя и полу¬
чающим сигнал на отключение от его высо¬
ковольтного вводного устройства.В тиристорных преобразователях, име¬
ющих несколько параллельно включенных
тиристоров в плече трехфазной мостовой
схемы, для защиты от внутренних к. з.
применяются быстродействующие предохра¬
нители серий ПНБ5 и ПНБ5М. Основны¬
ми показателями предохранителя, характе¬
ризующими его защитные свойства, явля¬
ются, наряду с номинальными напряжени¬
ем, током плавкой вставки и предельно
отключаемым током, тепловые эквиваленты
плавления и отключения (интегралы плав¬
ления и отключения, параметры 14 плав¬
ления и отключения). Интеграл плавления№пл— | Pdt пропорционален количествуотепла, выделяемому в плавкой вставке
предохранителя аварийным током i за
время от момента его возникновения до мо¬
мента возникновения дуги /д. Интеграл от-
^0ключения /2<откл= f Pdt пропорционаленоколичеству тепла, выделяемому за время
от момента возникновения аварийного то¬
ка до момента полного погасания дуги t0.Для данной плавкой вставки интеграл
плавления является постоянной величиной,
а интеграл отключения зависит от дейст¬
вующего значения первой полуволны то¬
ка к. з.В информационных материалах заво-
да-изготовителя приводятся значения зон
интегралов плавления и отключения предо¬
хранителей (верхние и нижние значения)
в функции эффективного значения тока к. з.Система защиты ионных и тиристорных
преобразователей от аварийных токовИонные преобразователи. В неревер¬
сивных (рис. 2-137, а) и реверсивных
(рис. 2-137,6) ионных преобразователях
при к. з. в трансформаторе отключается *
выключатель В В на стороне высокого на¬
пряжения, при к. з. на стороне постоянного
тока — автоматический выключательАЛ (ЛК) на стороне постоянного тока и
при обратных зажиганиях — анодный авто¬
мат АА.В реверсивных преобразователях при
появлении уравнительного тока (у недопу¬
стимой величины отключается автоматиче¬
ский выключатель /АЛ, а при опрокиды¬
ваниях инвертора — выключатель 2АЛ {АК)-Тиристорные преобразователи. Систе¬
мы защит тиристорных преобразователей
Виды аварий и способы защиты серийно выпускаемых тиристорных преобразователейСпособы зашиты236ЭлектроприводРазд. IIОЙУё|■ V
м *X <вн а
Е*лФXаео ю
н о
кX аГв внХаСьжпнS V
« О I
S Я Л
О Ж Яо. а о
sew?
« ь в fl* S'O о
а ® о а
4> Э i о
Ч 2 Ле¥£0*,аО. С я ь«*< се в> л
s * *в*as ч5° о < Йf-o«H< «°4>СX •_$3|е§«йУву«у в* а*
очэ в
^ в о аn <d о
fflSfte< g »mCL~~3> •hIIsSSS"CO • >»is зЧЛ a«ei* sя <■0>
S vК sГ7 №o»s чо CQ
CO H CO
M S Q,lac. 03s « sH.S c
S's:
cge
5 *•
egg
< &3>>coX I
“ §« «0
Я 4 A°S6§4> BUJ= Й££
>» * к
e* . eo
о ю ex
О. о u
fo о
a £ о
ф ч м
*5 s»0Л с HО «penо • ■ •S 4> лSIS|■Sri
Йз1»cUQ 5 <u
«> 2®
H « H
rt 2 №4>1 ч g, Я *! в о
1 o._
ii *** в ©sCQ а в
< а.>.
g—■ о. aс я f- о
>> я se ом , fCQ«СОсвО?0нЬ-.мно fe¬
es оS я< 4)
S
X>.ffl
к о8-1*1
ф с5 sЛ 33>чЯ S
£о3 ь
2 1
* Э^г-о °0
в !>.
са ;2
о. ^
в otQ
>»uw£ SCO
я 2<SIis~s mCLOPi
в «рп
>"* fftо g
Б ОCl __
u a яt щ у O5 ч Л H3«5 .
«0 £> f->* 35 О
2 в вА я
2 *
£ О* 2
. оfO *. x
as к
• g
s§эОя 4,Ш X
о
а>«sgVs 4) Всо §° ч н«. SO (КS « в
л о-о2 Ош«§«н О.ЯS Is ё
< ig ?.
м й сх®« s
Ч< «О я
^ . СЭи£ 5.®
* яS 53 ° «О- си ^ вй я 2 5оо!1
«а£т
а> s-co£*S ь.‘Н
с g
м О£§сй
« mа 2со а; ® —.
сс ®Q, .sos <у у- 4> В *«с * й> УС §.&* чs s о sg § С ВI I я яill?
X во.„ свв о.
в саs&asЯ 5.ь> °с о
о " а
ёс&|“ ™ 2.1 о
2 & н >.3
J2 S ut £
C3<ufl)5«в Е> *5 5^
« Л О всоСОчс8XX&е->»вCQ2-» 3rti Виз IЛ-Ogs_. CQ On5 л х
Он g.«S о4> В
О,<У кчВ св О
Н “0,0
CQ ft g £< I “ 5.« с; >,СО Л Вйй «
§С0
нсонОЙоВ н
оSS. <1>s 5й> вО. £>
<и ЧСЙ
ffl &
< >*5 во s
s 4)
S в5 н« 05S *
&°
^ оО >,а * mо яп, о. е \SBSс й ч*- Я Ss о Г?§ *5) я Л Со >»в KtЛ о*н нS 5 в
3 4> о1*8>*ео Б« >*а
g s s
ejw а *|ii
с ч в
п, И Чч««
< 2-
В о>» ов 4)
w «
оСО Нмо _•н Йн о.с Sю §< »х
я
о.■ 4>Р К4)sr
4> Оs\oВ 03
«о о.П 4>
2 хСинО «
о
о.я вС. о.
в сOCQf-з'ш “4> оCie
в> <=> .1.
В 00 *1*
сс со«IIII< г> sао.4>CQс о
^ оо
со«II<.%а о3 s
а_ в
м S"
о£.
яS®й> чО) CQ и-
С§о«7 +< h°iigЯ|8а• Bs‘(OSSa> a-O.U3 Ш sс H s s
S R в
- ° ч S-* я Ю w. fi св я
6- S G. Оо * g,eg g >»s3gg&-
< о, о
в со о.
н ня вCL, Сив восан.^2
SCQ “8.m toa II IIs sо ^H CO
л 4)S a.OU
О X*9* 3
о в
x ec
СО о
о-в
Н сОвк= в
о
А о.
о оОн няоновсо<аз*оей2С{в»оо.В соо а.о
н н
о о,4>«о в
S’ os03 Sсо в\Принятые обозначения: АВ — автоматический выключатель; ВМ — масля- защиты; БУЗ — блок управления защитой; БЗУЭ — блок защиты по управля-
ный выключатель (в состав преобразователя не входит); БТЗ — блок токовой ющему электроду.
§ 2-30Системы защиты237строятся в зависимости от назначения пре¬
образователя (питание обмотки возбужде¬
ния или якорных цепей) и силовой схемы
(реверсивный или нереверсивный).£-10 кВ В-ЮкВРис. 2-137. Системы защиты ионных преоб¬
разователей.а — нереверсивных; б — реверсивных.В табл. 2-26 приведены способы защи¬
ты при различных авариях, применяемые
в серийно выпускаемых промышленностью
тиристорных преобразователях, а на рис.
2-138—2-140 показаны системы защит этих
преобразователей. Плавкие предохранители
(ПП) применяются в преобразователях,
имеющих несколько параллельных ветвей в
плече трехфазной мостовой схемы. При од¬
ном тиристоре в плече ток внутреннего к. з.
отключается автоматическим выключателем.Защита трансформаторов в случае пи¬
тания от сети 6—10 кВ осуществляется
масляным выключателем, не входящим в
состав преобразователя. Сигнал на его от¬
ключение подается от трансформаторов то¬
ка или максимальных реле, установленных
в КРУ 6—10 кВ или в высоковольтном
вводном устройстве преобразователя.Выбор предохранителей и проверкаселективности защит тиристорных
преобразователейПредохранители выбираются, исходя
из действующего значения первой полувол¬
ны тока внутреннего к. з. /к.действ:, числа
параллельно включенных в плече тиристо¬
ров п, коэффициента неравномерности за¬грузки тиристоров k (обычно принимают
ft =1,2), допустимой для тиристоров вели¬
чины 14тир и напряжения со стороны пе*
ременного тока мостовой схемы.Действующее значение тока внутренне¬
го к. з. определяется по величине его удар¬
ного тока:/ _ ^1 к-действ — .— *У2где /у находится по формуле (2-148) и
рис. 2-132, а.Предохранители выбираются из усло¬
вия защиты тиристоров:^откл.макс 'С ^тир- (2-160)По величине Ftоткд.макс при данном
токе /к определяется наибольший номи¬
нальный ток плавкой вставки предохрани¬
теля. Плавкие вставки с данным и мень¬
шим номинальными токами защищают не¬
поврежденные тиристоры.Выбранный предохранитель должен
удовлетворять условиям селективности:а) за время срабатывания предохрани¬
теля поврежденной ветви не должны пла¬
виться предохранители неповрежденных
ветвей:^откл.макс ^ £2 ^пл мин! (2-161)б) за время отключения автоматиче¬
ским выключателем тока внешнего к. з. или
опрокидывания инвертора не должны пла¬
виться предохранители даже при одной
вышедшей из строя и отключенной предо¬
хранителем параллельной ветви:(п —I)2^огкл.внеш ^ ^пл.мян- (2-162)В настоящее время нет данных по
/2^откл для автоматических выключателей
постоянного тока, но опыт показывает, что
при наличии в составе преобразователя
сглаживающего дросселя типа ФРОС, вы¬
бранного по току преобразователя, условие
(2-162) выполняется, если выбранные плав¬
кие вставки удовлетворяют условию (2-161).2. СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИНаиболее типичными видами перена¬
пряжений, которые могут воздействовать
на элементы тиристорных и ионных преоб¬
разователей, являются коммутационные
периодические перенапряжения при запи¬
рании вентилей, а также перенапряжения
при разрыве цепи выпрямленного тока, при
включении или отключении ненагруженно-
го трансформатора. Наибольшую опасность
эти перенапряжения представляют для ти¬
ристорных преобразователей вследствие вы¬
сокой чувствительности тиристоров к ним
и низкого уровня допустимых прямого и
обратного напряжений.
238ЭлектроприводРазд. II-380 В'Б -10 к ВСерая 1967-1968гг.
'380В ~6-10кВJ 6-10 кВАТМодернизированная серияАТРРис. 2-138. Системы защиты тиристорных
преобразователей производственного объе¬
динения «Преобразователь».-О'АТР
§ 2-30Системы защиты239‘380В'380В0ВтвновТВР
-380 ВтпнРис. 2-139. Системы защиты тиристорных преобразователей ХЭМЗ.-380 В-3808'ис. 2-140. Системы защиты тиристорных
реобразователей завода «Сибэлектротранс-
маш».Причиной коммутационных периодиче¬
ских перенапряжений является большая
скорость обрыва (спада) обратного тока,
обусловленного эффектом накопления в
/?-/г-переходах носителей тока и их расса¬
сывания. Скорость уменьшения обратного
тока при его обрыве достигает сотен ам¬
пер в микросекунду.Перенапряжения при разрыве цепи вы¬
прямленного тока зависят от скорости
спадания тока.Перенапряжения при включении нена-
груженного трансформатора обусловлены
броском намагничивающего тока и наличи¬
ем емкостных связей между обмотками и
зависят от момента включения.Средства защиты от перенапряжений.
Для защиты от коммутационных перена¬
пряжений применяются ^С-цепочки, вклю-
Системы защиты от перенапряжений серийно выпускаемых тнристорных преобразователей240ЭлектроприводРазд. IIгч<NОГ£о
* * *
нш t>*eС ©J*Xнс8еС
са -Н1Х&Ш со”ха'6-Снас«вме;о£«s в 5Пьв*«»«II®*ОК°Й*ыЙ -¥«С 45
S * t:
*5 =a A fli£ 8*
Гу8О ■° «* £2* Ч5 £* в £в> 22 « <2
’-»* во 2: л
м.®-*m а>о *Sgss* sz «
£■*•:*«>
Н *- «<; ь- я иfs
жXI ■<Л «5 fiФю
— оI13а>2я .Xо
§ й
г в
5Г§|ёОS3о.« «а
в S
& О-X о8sа: я£ s.2 н
5 оО О
О Як5 4)
frg«О Я
8"ta0 W.нЕйО Си
X ЯЧ н
оХОО
И 5
V я94504i О, U4? 35 2
>>с«
н о
о ч2 ^
o-Sasо S ёО х
я - а>
§ х v
§«2
'О п"5
о £ a
в Й f-
« к ®
_ £"яS * *4? «w S2 с*
х aх.—>я£ё.<п О 4)о ?,В<§■5»0>'£«5
§ .1
чх j
о ® 2
О е»О О ЙСBgS£«
3£ =
5 *
S3SeaСи<si«s2 «
3 о
а. н
«m ©а 2узлах защиты от перенапряжений АТ. АТР. АТВббяьшие величины сопротивления даны для U
§ 2-31Охлаждение вентилей241ченные параллельно тиристорам. Парамет¬
ры этих цепочек различны (см. табл. 2-27).Для защиты от перенапряжений при
отключении ненагруженного трансформато¬
ра в большинстве тиристорных преобразо¬
вателей применяются электролитические
конденсаторы, включенные последователь¬
но с резисторами на выходе вспомогатель¬
ного трехфазного выпрямителя на мало¬
мощных диодах. Величина емкости конден¬
сатора, мкФ, для этого случая может быть
рассчитана по формулеС = 30-1 и,'(2-163)где /у, — намагничивающий ток трансфор¬
матора, %; /г — номинальный вторичный
ток трансформатора, A; U2 — номинальное
вторичное линейное напряжение трансфор¬
матора, В; Кв — допустимая кратность воз¬
растания напряжения на вентилях. Обыч¬
но Ян = 1,25-М,5. Формула (2-163) дает,
как правило, завышенные значения емко¬
сти. Практически величина С колеблется в
пределах 10—200 мкФ.В тиристорных преобразователях КПТ,
КПТР завода «Сибэлектротяжмаш» приме¬
нено включение RC-цепей между фазными
проводами вторичной обмотки силового
трансформатора (см. табл. 2-27).Поскольку амплитуда перенапряжений
при включении трансформатора намного
меньше возможной амплитуды перенапря¬
жений при его отключении, то данные за¬
щитные узлы обеспечивают защиту и от
этих перенапряжений.Для защиты от перенапряжений при
разрыве цепи постоянного тока применяют
узлы свободного сброса на тиристорах
(только в возбудителях).Подробные сведения об этих узлах
приводятся в информационных материалах
заводов-изготовителей.При необходимости на выходе тири¬
сторного преобразователя может быть ус¬
тановлена /?С-цепочка со следующими па¬
раметрами (R, Ом; С, мкФ):UdoIdС = 20 -*тр(Кн-Р)а IJJM(2-164)(2-165)Vdгде —=cos а—степень зарегулиро-Udnвания преобразователя; Id—ток нагрузки,
А; дгТр — индуктивное сопротивление рас-- 2-31. ОХЛАЖДЕНИЕ ВЕНТИЛЕЙТемпература вентилей при работе вен¬
тильных преобразователей ограничивается
или поддерживается охлаждающей систе-16—480мой, которая отводит тепловую энергию,
выделяющуюся в вентилях, и рассеивает
основную ее часть в охлаждающей среде.
Этой средой является окружающий воздух
или проточная вода.В системах охлаждения ртутных вен¬
тилей имеются также подогреватели, кото¬
рые поддерживают температуру воды, ох¬
лаждающей вентили, на уровне 30—35 °С
при отключенных или ненагруженных пре¬
образователях.В зависимости от структуры охлаж¬
дающие системы разделяются на одно- и
двухконтурные. В одноконтурных охлажда¬
ющих системах вентили охлаждаются ос¬
новной охлаждающей средой по разомкну¬
тому контуру.В двухконтурных охлаждающих систе¬
мах имеется промежуточный замкнутый
охлаждающий контур, при помощи кото¬
рого осуществляется связь вентилей с ос¬
новной охлаждающей средой. Назначение
этого контура состоит в основном в обес¬
печении необходимого качества вспомога¬
тельного хладоагента по электрическим, ме¬
ханическим и теплофизйческим свойствам,
которых не имеет основная охлаждающая
среда. Вспомогательным хладоагентом мо¬
жет быть очищенный сухой воздух, дис¬
тиллированная вода, трансформаторное
масло и другие жидкости и газы. Вспомо¬
гательный хладоагент переносит тепловую
энергию, выделяющуюся в вентилях, в теп¬
лообменник, в котором эта энергия пере¬
дается основной охлаждающей среде.Тепловой контакт вентилей с охлаж¬
дающим веществом осуществляется посред¬
ством охладителей, имеющих необходимую
величину поверхности соприкосновения с
этим веществом.В зависимости от агрегатных состоя¬
ний (фаз) охлаждающего вещества охлаж¬
дающие системы разделяются на одно- и
двухфазные (испарительные).В терминах, определяющих охлаждаю¬
щие системы, охлаждающие вещества на¬
зываются в порядке движения тепла от
охладителей. Например, воздушная охлаж¬
дающая система —это одноконтурная од¬
нофазная система с передачей тепла от
охладителей непосредственно в окружаю¬
щий воздух, водо-водяная охлаждающая
система — это двухконтурная однофазная
система с передачей тепла от охладителей
промежуточному водяному контуру (с дис¬
тиллированной водой), а от него через теп¬
лообменник — проточной воде; фреоно-во-
дяная испарительная охлаждающая систе¬
ма— это двухконтурная двухфазная систе¬
ма с передачей тепла испаряющемуся фрео¬
ну, который конденсируется в теплообмен¬
нике, охлаждаемом водой.Охлаждение называется естественным,
если движение охлаждающего вещества
происходит под действием естественной
конвекции. Охлаждение называется прину¬
дительным, если для движения охлаждаю-'
щего вещества применяются насосы или
вентиляторы.
242ЭлектроприводРазд. IIДля охлаждения мощных ртутных вен¬
тилей применяется водо-водяное принуди¬
тельное охлаждение с дистиллированной
водой в промежуточном охлаждающем кон¬
туре, в котором тепло переносится из ох¬
лаждающей «рубашки» вентиля в тепло¬
обменник. В теплообменнике дистиллиро¬
ванная вода охлаждается проточной водой.
Для поддержания заданной температуры
дистиллированной воды (30—35 °С), кото¬
рая движется под действием насоса, при¬
меняются автоматические регуляторы, воз¬
действующие: а) на скорость движения во¬
ды изменением гидродинамического сопро¬
тивления промежуточного контура; б) на
расход проточной воды.Для мощных полупроводниковых вен¬
тилей применяются следующие виды охлаж¬
дения: воздушное естественное, воздушное
принудительное, водо-водяное принуди-
дительное охлаждение, масловоздушное ес¬
тественное охлаждение, испарительное ох¬
лаждение.При естественном воздушном охлаж¬
дении вентильный преобразователь выпол¬
няется так, чтобы обеспечивалось свобод¬
ное движение воздуха к охладителям и от
охладителей. Охладитель снабжается до¬
статочно большой поверхностью. Придание
ребрам охладителя наклонного по отноше¬
нию к вертикали положения позволяет
улучшить доступ холодного воздуха к ох¬
ладителям и уменьшить подогрев охлади¬
телей при их расположении в вертикаль¬
ной плоскости друг над другом.Коэффициент теплообмена h при есте¬
ственном воздушном охлаждении не пре¬
восходит 10 Вт/(м2-°С). Установившееся
тепловое сопротивление охладителей R-r.y
при таком охлаждении составляет Rт.уЗ?
^0,5 °С/Вт, и при дальнейшем его умень¬
шении масса и габариты охладителей рез¬
ко увеличиваются.Охладители для естественного воздуш¬
ного охлаждения изготовляются чаще все¬
го из профилированного алюминия или от¬
ливаются из силумина под давлением.
Вследствие малой величины теплового по¬
тока, отводимого отдельным ребром охла¬
дителя, эти ребра достаточно эффективны
при малой их толщине (1—2 мм), что по¬
зволяет уменьшать массу охладителя и
расход алюминия.Плохая механическая прочность резь¬
бового соединения алюминия с медным кор¬
пусом вентиля и подверженность коррозии
силумина вынуждают применять промежу¬
точные медные переходы между вентилем
и алюминиевой частью охладителя.Вследствие сложности математическо¬
го описания теплофизических процессов пе¬
редачи тепла при естественном воздушном
охлаждении расчет ведется методом после¬
довательного приближения, при котором
предварительно выбирается коэффициент
теплообмена, который в зависимости от
толщины, формы и материала ребер состав¬
ляет Л=5—10 Вт/(м2-°С). Задаются конст¬
руктивные размеры охладителя и проверя¬ется тепловое сопротивление охладителя-
По результатам поверочного расчета или
испытания корректируется первоначально
принятая величина коэффициента теплооб¬
мена и вновь выбираются размеры охлади¬
теля с соответствующим изменением его
охлаждающей поверхности. Практически
оказывается достаточно одной пробной кон¬
струкции.При выборе конструкции охладителя
оптимальное использование его объема и
массы соответствует расположению источ¬
ника тепла в центре куба. Для удобства
крепления тиристора и упрощения конст¬
рукции охладителя часто приходится пере¬
носить источник тепла (тиристор) в центр
боковой грани этого куба. Далее выбира¬
ется сечение теплового коллектора, к кото¬
рому непосредственно или через медную
промежуточную деталь крепится тиристор.
Коллектор предназначен для передачи теп¬
ла ребрам при достаточно малом перепаде
температур.Суммарную поверхность ребер охлади¬
теля S с учетом отвода тепла от двух плос¬
костей ребер можно ориентировочно вы¬
брать по формуле5= 1/(Ят.уА). (2.166)где S — двусторонняя суммарная поверх¬
ность ребер охладителя, м2; RT.у — устано¬
вившееся тепловое сопротивление охлади¬
теля (см. п. 8 § 2-28), °С/Вт; h — коэффи¬
циент теплообмена; для алюминиевых
пластин толщиной 2 мм можно прини¬
мать h—4 Вт/(м2-°С), для медных — h—
= 7 Вт/(м2-°С).Расстояние между ребрами охладите¬
ля следует выбирать равным 15—20 мм,
причем большая величина соответствует
высоким ребрам (100—200 мм), а малая —
низким ребрам (до 100 мм).Принудительное воздушное охлажде¬
ние позволяет повысить коэффициент теп¬
лообмена до 150 Вт/(м2-°С) при скорости
воздуха 10 м/с.’ Размеры охладителей при
принудительном охлаждении меньше, чем
при естественном. Расстояния между реб¬
рами также могут быть уменьшены до ве¬
личины 7—10 мм, а толщина ребер долж¬
на быть увеличена.В вентильных преобразователях с при¬
нудительным воздушным охлаждением ох¬
ладители устанавливаются в вентиляцион¬
ных шахтах, через которые воздух прого¬
няется индивидуальными вентиляторами
или от общей вентиляционной системы.
Индивидуальные недостаточно сбалансиро¬
ванные вентиляторы, особенно осевые, яв¬
ляются дополнительными источниками шу¬
ма и вибрации, которая нарушает механи¬
ческое крепление деталей и электрические
резьбовые и паяные контакты; при этом
вентильные преобразователи становятся
«не вполне статическими» и требуют зна¬
чительных затрат на обслуживание. При
использовании центробежных вентиляторов
и скорости воздуха не более 5 м/с шум и
§ 2-32Энергетические характеристики вентильных преобразователей243вибрации от вентиляционной системы ока¬
зываются достаточно малыми.Водяное и водо-водяное принудитель¬
ное охлаждение при скорости воды 2 м/с
позволяет повысить коэффициент теплоот¬
дачи до 650 Вт/(м2-°С), уменьшить разме¬
ры охладителей и вентильного преобразо¬
вателя, причем в качестве охладителей при
этом способе охлаждения используется по¬
лая токоведущая шина, к которой крепят¬
ся вентили и через которую протекает во¬
да. Наиболее простым является однокон¬
турное водяное охлаждение, которое воз¬
можно при наличии источника воды с
удельным электрическим сопротивлением
более 2000 Ом-см. Если вода источника
имеет большую жесткость и низкое элект¬
рическое сопротивление, то применяется
водо-водяное охлаждение (двухконтурное)
с дистиллированной водой в промежуточ¬
ном контуре. Качество воды сохраняется
ионообменными фильтрами в промежуточ¬
ном контуре.В вентильных преобразователях наруж¬
ной установки совмещается масляное ох¬
лаждение трансформаторов и вентильных
преобразователей. Это позволяет выпол¬
нить вентильный преобразователь (особен¬
но диодный выпрямитель) в виде единого
блока совместно с питающим трансформа¬
тором. Такие решения применяются в мощ¬
ных выпрямительных установках электро¬
химического производства.В последнее время повышенное внима¬
ние уделяется испарительному охлаждению,
при котором в промежуточном контуре на¬
ходится жидкость с достаточно низкой тем¬
пературой кипения. Коэффициент теплоот¬
дачи при испарительном охлаждении мо¬
жет превышать 50 кВт/(м2-°С), что позво¬
ляет создавать весьма компактные вентиль¬
ные преобразователи. Вспомогательный
хладоагент (вода, этиловый спирт, ацетон,
фреон, фтороуглеродистая жидкость и др.)
в промежуточном контуре находится в
двухфазном состоянии (пар и конденсат).
Испарение происходит в охладителях, из
которых пар переходит в конденсатор, а из
конденсатора по другому патрубку жидкий
хладоагент возвращается к охладителям.
Движение хладоагента происходит за счет
естественной конвекции.В испарительном охлаждении исполь¬
зуется физический эффект скрытой тепло¬
ты парообразования, проявляющийся в ма¬
лом изменении температуры кипящей жид¬
кости. При пузырьковом кипении перегретая
по отношению к пару жидкость вски¬
пает в центрах парообразования, образо¬
вавшиеся пузырьки пара выходят, в паро¬
вое пространство, унося тепло от нагретой
поверхности. При увеличении теплового по¬
тока увеличение числа центров парообра¬
зования приводит к слиянию пузырьков в
паровые пленки, имеющие низкую тепло¬
проводность, и коэффициент теплообмена
снижается.Поскольку при большой величине теп¬
лового потока, свойственной испарительно-
16*му охлаждению, увеличение температурно¬
го градиента в металлическом охладителе,
проводящем тепло от полупроводниковой
структуры к поверхности кипения, вызы¬
вает увеличение перепада температуры, то
для увеличения эффективности испаритель¬
ного охлаждения нужно приближать полу¬
проводниковую структуру к поверхности
кипения путем уменьшения толщины ме¬
таллического проводника тепла.Для поддержания постоянного давле¬
ния, близкого к атмосферному, что необ¬
ходимо для стабилизации температуры па¬
ра, промежуточный контур имеет камеру
переменного объема.2-32. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЬНЫХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ
НА ПИТАЮЩУЮ СИСТЕМУВентильные преобразователи создают
в питающей системе переменные периоди¬
ческие токи, в большей или меньшей степе¬
ни отличающиеся от синусоидальных (гар¬
монических) функций времени. Из-за нали¬
чия в питающей системе сопротивлений под
действием этих токов напряжения питаю¬
щей системы также становятся несинусой-
дальными. Особенно значительна несинусо-
идальность напряжений на входах вен¬
тильных преобразователей, которые при
естественной коммутации создают на вре¬
мя коммутации токов между вентилями
междуфазные короткие замыкания на вхо¬
де переменного тока преобразователя.При коммутационных коротких замы¬
каниях, так же как и при аварийных, на¬
пряжение между фазами, замкнутыми ком¬
мутирующими вентилями «накоротко», ста¬
новится близким к нулю и остается таким
в течение всего времени коммутации. В точ¬
ках питающей системы, электрически уда¬
ленных от работающего вентильного пре¬
образователя, понижение напряжения, вы¬
званное коммутацией (коммутационные
«провалы»), уменьшается в соответствии
с соотношением сопротивлений короткого
замыкания со стороны питающей системы
до вентильного преобразователя и до рас¬
сматриваемых точек.Разложением Эйлера — Фурье несину¬
соидальные периодические токи и напря¬
жения могут быть представлены в виде
бесконечных сумм синусоидальных (гармо¬
нических) функций времени основной час¬
тоты и частот, кратных основной частоте, ,В зависимости от кратности р комму¬
тационных воздействий вентильного преоб¬
разователя на сеть за период напряжения
этой сети при работе вентильного преоб¬
разователя постоянного тока в напряже¬
нии питающей системы, так же как и в
токах вентильного преобразователя, кроме
основной гармоники, имеющей частоту на¬
пряжения питающей системы, создаются
гармоники с частотами, в п раз превыша¬
ющими частоту основной гармоники.
244ЭлектроприводРазд. IIПри этом■kp ± 1,(2-167)где k—\, 2 ... — целое положительное число.Кратность амплитуды высшей гармо¬
ники и-го порядка 1п в токе вентильного
преобразователя к основной гармонике Л
может быть найдена из соотношения, ко¬
торое получается при пренебрежении дли¬
тельностью коммутации и при идеальном
сглаживании выпрямленного тока:/„//!= 1/л. (2-168)Предполагая, что во время коммута¬
ции токи коммутирующих вентилей изме¬
няются, как линейные функции времени,
а выпрямленный ток идеально сглажен,
можно получить более точное соотношение/„//1 = (1/л)(2/пу) sin(fiv/2), (2-169)где у — угол коммутации, рад.При передаче энергии из питающей си¬
стемы вентильному преобразователю в те¬
чение каждого периода питающей системы
отношение энергии, переданной за период,
к длительности этого периода, называется
активной мощностью. При несинусоидаль¬
ных токах и напряжениях активная мощ¬
ность можьт быть определена как сумма
произведений действующих токов, напря¬
жений и косинусов углов отставания токов
от напряжений для всех гармоник токов и
напряжений, имеющих одинаковые номера
п. Активная мощность многофазной систе¬
мы равна сумме активных мощностей для
всех фаз. При замене косинусов на синусы
при п— 1 получается реактивная мощность.Можно сказать, что активная мощность
каждой гармоники определяется напряже¬
нием этой гармоники и синфазной (проти¬
вофазной) с напряжением частью тока
этой же гармоники, которая называется ак¬
тивным током. Оставшаяся после вычита¬
ния активного тока часть тока гармоники
называется реактивным током. Тот факт,
что в нагреве токоведущих частей питаю¬
щей системы участвуют как активные, так
и реактивные токи, а фактически передает¬
ся лишь активная энергия, характеризует
недоиспользование питающей системы в
смысле передачи энергии каждой единицей
ее электрооборудования.При малой величине активных сопро¬
тивлений, через которые к вентильному
преобразователю протекает ток питающей
системы, по сравнению с индуктивными ее
сопротивлениями, а также при линейности
этих сопротивлений, которая позволяет
применить принцип наложения (суперпози¬
ции), гармоники напряжения, созданные
вентильным преобразователем в питающей
системе, опережают по фазе на 90°, со¬
здавшие их гармоники тока, и, следова¬
тельно, активные мощности этих гармоник
равны нулю. Активная мощность передает¬
ся основной гармоникой напряжения, ос¬
новной гармоникой активного тока, а так¬
же высшими гармониками активного тока
вентильного преобразователя и высшимигармониками напряжения питающей систе¬
мы, которые созданы другими источниками
(другими вентильными преобразователями,
дуговыми печами и др.).Активная энергия высших гармоник не
совершает полезной работы в вентильном
электроприводе, а рассеивается в виде по¬
терь, ухудшая к. п. д. электропривода. По¬
лезную работу совершает часть активной
энергии основной гармоники, другая часть
этой энергии также рассеивается в вен¬
тильном преобразователе и в двигателе.Вследствие относительной малости ак¬
тивной мощности высших гармоник токов
и напряжений принято определять актив¬
ную мощность (и энергию) лишь по основ¬
ным гармоникам токов и напряжений. Пол¬
ная мощность определяется с учетом всех
гармоник.Отношение активной мощности к пол¬
ной является важнейшим энергетическим
показателем вентильного преобразователя
и называется коэффициентом мощности %,
которым характеризуется использование
питающей системы:X — Pi/S, (2-170)где Р| — активная мощность основной гар¬
моники; S — полная мощность.В симметричной трехфазной питающей
системеPj = 3t/1/1cos<p1, (2-171)где U1 — действующее фазное напряжение
основной гармоники; 1\ — действующий
фазный ток основной гармоники; ф1 — угол
опережения основной гармоникой напряже¬
ния основной гармоники тока;S = 3(Я, (2-172)где U — действующее фазное напряжение
(все гармоники),U --VS и\П—\(2-173)где Un—действующее фазное напряжение
гармоники n-го порядка; I — действующий
фазный ток (все гармоники),=]/ £ fa
' л=1(2-174)1п—действующий фазный ток гармоники
п-то порядка.С учетом формул (2-171) — (2-174) ко¬
эффициент мощности можно представить
в видеUx h
%=——j- cos (pj == Vy VyCosq^ = vcos<pr (2-175)где Vo-—коэффициент искажения напряже¬
ния,v=£y]/E Un ; (2-176)Я* 1/
§ 2-32Энергетические характеристики вентильных преобразователей245тока,(2-177)v — коэффициент искажения мощно¬
сти, или просто коэффициент искажения,v = vt/v/.* (2-178)ГОСТ 13109-67 ограничивает действу¬
ющее значение всех высших гармоник на¬
пряжения величиной 5% действующего на¬
пряжения основной гармоники, т. е.S £/n<0,05tfi, (2-179)л=2 .Следовательно, коэффициент искажения
напряжения должен быть в пределах0,99875 (2-179а)Условия (2-179) и (2-179а) в первую
очередь относятся к тем участкам питаю¬
щей системы, где неизбежно присоедине¬
ние различных потребителей и в случае не¬
обходимости должны быть приняты меры
для уменьшения высших гармоник напря¬
жения.Такой мерой по отношению к вентиль¬
ным преобразователям является повыше¬
ние кратности р коммутационных воздей¬
ствий одного преобразователя или группы
преобразователей на сеть до р=12 путем
применения сочетаний трансформаторов с
соединением обмоток в звезду и треуголь¬
ник, что обеспечивает взаимный фазовый
сдвиг 30° между вторичными напряжения¬
ми трансформаторов. Эквивалентные 24 и
36-фазные режимы относительно питающей
системы достигаются применением фазопо¬
воротных трансформаторов. Увеличение
кратности р наиболее целесообразно для
относительно мощных преобразователей.
При большом числе маломощных преобра¬
зователей происходит статистическая ком¬
пенсация высших гармоник из-за неодно-
временности режимов преобразователей.■Высшие гармоники напряжения могут
быть уменьшены применением резонансных
фильтров в виде специальных конденсато¬
ров, подключенных к сети через реакторы,
обеспечивающие резонанс напряжений на
соответствующей гармонике и малое сопро¬
тивление для этой гармоники на входе пре¬
образователя.Условия (2-179) и (2-179а) не выпол¬
няются непосредственно на входе вентиль¬
ного преобразователя, т. е. после трансфор¬
матора (или реактора), через который пре¬
образователь присоединен к питающей си¬
стеме.Требования ГОСТ 13109-67 не относят¬
ся к этой точке питающей системы, так
как других потребителей здесь нет, кроме
единственного преобразователя.Погрешность от пренебрежения иска¬
жениями напряжения при определении ко¬Vi — коэффициент искаженияэффициента мощности на общих для ряда
потребителей шинах питающей системы
при выполнении требований ГОСТ 13109-67
не превосходит 0,125%, и коэффициент ис¬
кажения мощности можно принять равным
коэффициенту искажения тока v«vx.Коэффициент искажения тока вентиль¬
ных преобразователей близок к единице.
Для однофазного мостового преобразовате¬
ля при y=0 и при идеальном сглаживании
выпрямленного тока Vi=0,900, для трех¬
фазного мостового преобразователя при
тех же условиях Vj=0,955. При увеличе¬
нии угла коммутации у коэффициент V/
еще более приближается к единице.При наличии в питающей системе ком¬
пенсирующих конденсаторов возможно воз¬
никновение резонанса на некоторых гармо¬
никах. Резонанс вызывает перегрузку кон¬
денсаторов по току, а также увеличивает
величину некоторых гармоник напряжения.Основным энергетическим показателем,
определяющим использование питающей
системы, является cos срь который называ¬
ется коэффициентом сдвига.Реактивные токи основной гармоники
синфазны для большинства потребителей
с индуктивным характером нагрузки, по¬
этому принято, что реактивный ток, отста¬
ющий от напряжения, соответствует поло¬
жительной реактивной мощности и потреб¬
лению реактивной энергии, а потребители
с емкостным характером нагрузки отдают
(генерируют) реактивную энергию и, таким
образом, могут использоваться для компен¬
сации реактивной мощности потребителей с
индуктивным характером нагрузки.Коэффициент сдвига непосредственно
на входе вентильных преобразователей (без
трансформатора, связывающего преобразо¬
ватель с питающей системой) с естествен¬
ной коммутациейcos фх = cos а, (2-180)где а — угол управления, соответствующий
запаздыванию отпирания вентилей по от¬
ношению к моментам времени естественно¬
го отпирания неуправляемых вентилей.Коэффициент сдвига на входе транс¬
форматора, связывающего преобразователь
с питающей системой,cos ф! = [cos а + cos (а + v)]/2 «a cos(a + y/2). (2-181)где угол коммутации у следует определять,
предполагая бесконечной мощность питаю¬
щей системы, т. е. не учитывая ее индук¬
тивное сопротивление (или мощность ко¬
роткого замыкания).Коэффициенты сдвига, определяемые
по формулам (2-180) и (2-181), отличают¬
ся лишь учетом дополнительной реактив¬
ной мощности, возникающей при протекании
теков преобразователя по индуктив¬
ным сопротивлениям рассеяния трансфор¬
матора (или реактора). Реактивная мощ¬
ность намагничивания трансформатора по¬
стоянна и учитывается отдельно.
246ЭлектропроводРазд. ИРеактивные токи и мощности основной
гармоники вызывают падение напряжения
в питающей системе в соответствии с со¬
отношениемб u=(P1rlx+Q1)IQK'3, (2-182)где 6и — относительное падение напряже¬
ния; Pi — активная мощность основной гар¬
моники преобразователя; Qi — реактивная
мощность основной гармоники преобразо¬
вателя; г/х — отношение активного сопро¬
тивления к индуктивному сопротивлению
на фазу питающей системы (для воздуш¬
ных линий напряжением 220 кВ г/*=0,1);
Qh.b — мощность к. з. (однофазного к. з.
при однофазной нагрузке и трехфазного
к. з. при трехфазной нагрузке в точке, где
определяется падение напряжения).Основная часть падения (и колебания)
напряжения создается реактивной мощно¬
стью (и ее изменением). Энергетические ха¬
рактеристики вентильных преобразователей
выражаются в виде реактивной мощности
(абсолютной или относительной), потреб¬
ляемой вентильным преобразователем при
его регулировании:Qx = Si sin (fa = Рг tg <Pj == (2-183)где Si — полная мощность основной гар¬
моники; ud— относительное выпрямленное
напряжение,ud ~ ^d^dO'здесь Ui — выпрямленное напряжение пре¬
образователя,Ud — Udo [cos а + cos (ос + у)}/2 яги Ud0 cos (а + у/2), (2-184)Udo—выпрямленное напряжение идеально¬
го (идеализация состоит в предположении
непрерывности сколь угодно малого вы¬
прямленного тока) холостого хода преоб¬
разователя.Соотношение (2-183) определяет реак¬
тивную мощность всего вентильного преоб¬
разователя и включает в себя реактивную
мощность, возникающую при протекании
токов преобразователя по индуктивным со¬
противлениям рассеяния трансформатора.Для уменьшения потребления реактив¬
ной мощности, особенно в относительно
мощных вентильных преобразователях, ра¬
ботающих с переменной нагрузкой, приме¬
няются специальные схемы преобразовате¬
лей: с нулевыми вентилями, с согласно¬
встречным управлением последовательно
соединенными преобразователями, с несим¬
метричным фазовым управлением, с искус¬
ственной коммутацией. Кроме того, приме¬
няются внешние средства компенсации ре¬
активной мощности: синхронные компенса¬
торы с повышенным быстродействием и
статические источники реактивной мощ¬
ности.2-33. ВЕНТИЛЬНЫЕ ВОЗБУДИТЕЛИДля возбуждения синхронных двига¬
телей переменного тока, двигателей посто¬
янного тока (как нереверсивных, так и ре¬
версивных, реверс которых осуществляется
в якоре), применяются нереверсивные вен¬
тильные преобразователи.В тиристорных возбудителях на ток до
25 А применяется однофазная мостовая
схема. При больших токах используются
трехфазные схемы: мостовые — при номи¬
нальном напряжении 230 В и выше, нуле¬
вые — при номинальном напряжении 230 В
и ниже. В ионных возбудителях применя¬
ются нулевые схемы.В возбудителях, в которых не требу¬
ется форсированное ослабление поля, т. е.
не нужен инверторный режим, использует¬
ся несимметричная мостовая схема (на¬
пример, для возбуждения синхронных дви¬
гателей компрессоров и насосов, для воз¬
буждения нереверсивных прокатных дви¬
гателей и пр.).Реверсивные преобразователи применя¬
ются для возбуждения генераторов посто¬
янного тока и реверсивных двигателей по¬
стоянного тока, реверс которых осущест¬
вляется в поле. Для быстрого изменения
потока возбуждения этих машин требует¬
ся большая форсировка, в связи с чем но¬
минальное напряжение возбудителя в 4—
5 раз превышает номинальное напряжение
обмотки возбуждения.Вентильные возбудители оснащаются
полупроводниковыми системами фазоим¬
пульсного управления, если требуется быст¬
рое изменение тока возбуждения, и элект¬
ромагнитными системами, если такого тре¬
бования нет. Из условий унификации во
всех случаях может применяться только
полупроводниковая система фаэоимпульс-
ного управления.2-34. НЕРЕВЕРСИВНЫЙ
ВЕНТИЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД
ПОСТОЯННОГО ТОКАВ ионном электроприводе постоянного
тока мощностью до 200—300 кВт приме¬
няются трехфазные нулевые схемы, при
большей мощности в основном использует¬
ся схема «две обратные звезды с уравни¬
тельным реактором».В тиристорном электроприводе наи¬
большее распространение нашли мостовые
схемы выпрямления. Применение этих схем
обусловлено оптимальным соотношением
между величинами обратного и прямого на¬
пряжения на вентилях и питающим напря¬
жением. Кроме того, питающие трансфор¬
маторы мостовых схем имеют высокое ис¬
пользование и практически мало отличают¬
ся от обычных сетевых трансформаторов.Упрощение и удешевление мостовых
схем достигаются включением тиристоров
только в одно плечо моста, в д; угое плечо
включаются диоды (несимметричные или
§ 2-34Нереверсивный вентильный электропривод постоянного тока247полууправляемые мостовые схемы, рис.
2-141,6, в, <Э).Преобразователь с несимметричной мос¬
товой схемой можно представить как по¬
следовательное соединение управляемого и
неуправляемого преобразователей с нуле¬
выми выпрямительными схемами (рис.
2-142). Неуправляемый преобразовательи„Игft1Тзт2Т-ЧТ1Тгв/«УчвКУ "ГГгтзв№чв&зт&5Т■Л1®§ьвjr5Гс «в
«Во JnРис. 2-141. Тиристорный электропривод с
мостовой схемой выпрямления.а — однофазная симметричная схема; б, в — од¬
нофазные несимметричные схемы; г —трехфазная
симметричная схема; д — трехфазная несиммет¬
ричная схема.дает при этом половину выпрямленного на¬
пряжения, которое не зависит от угла ре¬
гулирования:и*2 *Цй=-(2-185)Напряжение управляемого преобразо¬
вателя, работающего в выпрямительном и
в инверторном режимах, зависит от угла
регулирования:Ud2 =— cos а.(2-185 a)Суммарное выходное напряжение
1+ cos а.U d = U dо •(2-186)Максимально допустимый угол регули¬
рования тиристоров ограничен таким зна¬
чением, которое по сравнению с углом 180°
уменьшено на угол коммутации и угол вос¬
становления запирающих свойств тиристо¬
ров для предотвращения опрокидывания
инвертора. Если угол а превысит это зна¬
чение или исчезнут отпирающие импульсы,
выпрямленное напряжение при индуктив¬
ной нагрузке станет равным половине вы¬
прямленного напряжения при полностью от¬
крытых тиристорах.Для предотвращения этого явления па¬
раллельно нагрузке включают нулевой диод
(рис. 2-141,d), образующий шунтирующую
цепь, через которую происходит разряд ин¬
дуктивности. Нулевой диод способствует
увеличению перегрузочной способности пре¬
образователя при низких напряжениях.
На рис. 2-143 представлены кривые пере¬
грузочной способности однофазной и трех¬
фазной несимметричной мостовой схемы сUjQга)_АЛ_\*У- \\ '
Sч\\чNw, а30° 60° 90\ 120° 150° 180°
\\ ЬгI- 6)Udo
' гРис. 2-142. Несимметричные мостовые схемы.а — схемы; 6 — регулировочная характеристика.шунтирующеи цепью при нагрузке на про-
тиво-э. д. с. Кривые даны для разных зна¬
чений индуктивности Li на стороне вы¬
прямленного тока, разной нагрузочной,спо¬
собности /ьо шунтирующей цепи.Из двух вариантов включения тиристо¬
ров и диодов в однофазной несимметрич¬
ной мостовой схеме наиболее предпочти¬
тельным является вариант по рис. 2-141, в.
В этом случае функции шунтирующей це¬
пи выполняют два последовательно вклю¬
ченных диода силовой схемы.Несимметричные мостовые схемы с ну¬
левыми диодами имеют следующие досто¬
инства по сравнению с симметричными
мостовыми схемами: в 2 раза меньше ти¬
ристоров, в 2 раза меньше каналов управ¬
ления, не опасно отключение автомата на
входе моста, так как имеется контур раз¬
ряда индуктивной составляющей нагрузки,
увеличивается ’ерегрузочная способность
преобразователя при увеличении угла ре¬
гулирования.Недостаток этих схем заключается в
увеличении пульсаций выпрямленного на¬
пряжения и тока, в снижении частоты
248ЭлектроприводРазд, IIпульсаций, невозможности получения ин¬
верторного режима. Последнее обстоятель¬
ство не позволяет применять несимметрич¬
ные мостовые схемы в тех случаях, когда
требуется рекуперативное торможение дви¬
гателя.Рис. 2-143. Нагрузочная способность несим¬
метричных мостовых схем при нагрузке на
противо-э. д. с.а — однофазная с последовательно включенными
диодами с одной сгорокы моста; б — трехфазная
с шунтирующим нулевым диодом; 1 — —0;
2 - Ld -0,005 Ud/mJda, 3~Ld -0.015 .4 — La -0,024 0И/ШИ', 6 — Ld -0.05 VJal. .
в _ ^ -0,11 i 7 _ I* -0,31 J8~ rbo“0‘ 9 ~~ !b0~ ~ ldB' 10 — rbn ~ ~^d» ’
11 ~ !Ьа ~ ~ IdB' 12 ~ 13 ~]Ы~~1d»~Применение нулевых диодов в трех¬
фазных симметричных мостовых схемах
дает улучшение коммутации вентилей, так
как при глубоком регулировании разряд
индуктивности нагрузки происходит через
шунтирующую цепь.Нулевые схемы в тиристорных преоб¬
разователях нашли весьма ограниченное
применение. Трехфазная нулевая схема ис¬
пользуется в электроприводах небольшой
мощности с напряжением 115 В и 230 В.
Схема с уравнительным реактором приме¬
няется лишь на реконструируемых объек¬
тах при замене ртутных вентилей на тири¬
сторы с целью сохранения трансформа¬
торов.Для мощных электроприводов приме¬
няются преобразовательные установки с по¬
следовательным соединением двух преоб¬
разователей, каждый из которых состоит
из трехфазной мостовой схемы с питаниемот индивидуального трехобмоточного транс¬
форматора или от отдельных трансформа¬
торов. При этом возможно последователь¬
ное соединение неуправляемого трехфазно¬
го моста с трехфазным симметричным
управляемым мостом (рис. 2-144,а); после¬
довательное соединение двух мостов с сим¬
метричными схемами (рис. 2-144,г). Мосты
рассчитываются на половинное напряже¬
ние и на полный ток нагрузки, т. е. на по¬
ловину полной мощности преобразователь¬
ной установки.Для управления преобразователями со
схемами по рис. 2-144, а, б, в применяется
система фазового управления на шесть ка¬
налов. Управление преобразовательной
установкой с последовательным соединени¬
ем двух симметричных мостовых схем осу¬
ществляется с помощью двух систем фазо¬
вого управления, по шесть каналов каж¬
дая. Каждый мост управляется от своей
системы фазового управления.В преобразователе по схеме рис. 2-144, а
диодный мост работает в выпрямительном
режиме, а тиристорный мост как в выпря¬
мительном, так и в инверторном. За счет
этого выходное напряжение преобразовате¬
ля можно регулировать от нуля до макси¬
мального. Такое управление называют со¬
гласно-встречным.Для этого случая выходное напряже¬
ние преобразователя определяется так же,
как и для несимметричной мостовой схемы,
соотношением1 + cos а2 ' (2-187)где Udos —максимальное напряжение пре¬
образователя.Регулировочная характеристика этого
преобразователя дана на рис. 2-145.Обычно напряжение питания тиристор¬
ного моста в таких преобразователях на
15—20% превышает питающее напряжение
диодного моста. В этом случае нулевое на¬
пряжение на выходе преобразователя по¬
лучается при напряжении инвертора мень¬
шем, чем его максимально возможное на¬
пряжение. Причем оставшийся запас по
углу превышает сумму углов коммутации
и восстановления вентилями запирающих
свойств при всех рабочих режимах, что не¬
обходимо для исключения возможности
опрокидывания инвертора. Поэтому вторич¬
ные обмотки питающего трансформатора
выполняются на разное напряжение, что
не всегда удобно.В схеме по рис. 2-144, а не допускает¬
ся съем управляющих импульсов, так же
как и в' рассмотренной выше несимметрич¬
ной мостовой схеме. Этот недостаток в ря¬
де случаев можно исключить, если нагруз¬
ку преобразователя зашунтировать нуле¬
вым диодом.В преобразователе с последовательным
соединением двух несимметричных мостов,
работающих в выпрямительном режиме,
§ 2-34Нереверсивный вентильный электропривод постоянного тока249*)щ-*)Рис. 2-144. Преобразователи с последовательным соединением мостовых схем.а — симметричного и диодного моста; б, в — двух несимметричных мостов; г —двух симметричныхмостов.регулирование напряжения осуществляется
одновременным изменением напряжения
обоих мостов. Если необходимо понижать
напряжение преобразователя до нуля, тре¬
буется шунтировать каждую мостовую схе¬
му нулевым диодом.ВыпрямительТиристорный,
мостДиод нь/и.мост —
выпрямительО 30° 60а 900 1200 150° 180Рис. 2-145. Регулировочная характеристика
преобразователя с последовательным соеди¬
нением симметричного и диодного моста.Преобразователь с последовательным
соединением двух симметричных тиристор¬
ных мостов работает следующим образом.
Если оба моста полностью открыты, на¬
пряжение преобразователя максимальное.
При регулировании напряжения вначале
«меняется угол регулирования ai и сни¬
жается выпрямленное напряжение одного
моста, а напряжение второго моста остает¬
ся постоянным. Когда напряжение первого
моста снижается до нуля, результирующее
напряжение преобразователя снижается до
половинного значения, а при переводе пер¬
вого моста в инверторный режим напря¬
жение преобразователя уменьшается до
нуля. Затем увеличивается угол регулирова¬
ния а2 второго моста, и напряжение пре¬
образователя достигает максимального зна¬
чения в инверторном режиме.Таким образом, напряжение преобра*
зователя определяется соотношением
(с os ocj cos a2'U.dX, ':UdOZ(2-188)Сравнение относительных величин эф¬
фективных значений пульсаций выпрям-
250ЭлектроприводРазд. IIленного напряжения сделано на рис. 2-146, а
для разных схем. Эти кривые показывают
преимущество последовательного соедине¬
ния мостов с точки зрения уменьшения
пульсаций выпрямленного напряжения.Схема с последовательным соединени¬
ем мостов целесообразна для приводов сиз реактивной мощности второго моста, ко¬
торая вдвое меньше, так как мощность
каждого моста равна половине полной
мощности преобразовательной установки.На рис. 2-146, б, даны реальные диа¬
граммы, построенные с учетом угла ком¬
мутации, на которых сравнивается потреб¬
ление реактивной мощности преобразова¬
телями с различными схемами выпрямле¬
ния: трехфазной симметричной мостовой
схемой, трехфазной симметричной мостовой
схемой с нулевым диодом, несимметричной
мостовой схемой и с последовательным со¬
единением несимметричных мостов.2-35. РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ
ЭЛЕКТРОПРИВОД
ПОСТОЯННОГО ТОКАВ реверсивных электроприводах при¬
меняют три способа изменения направле¬
ния момента и скорости вращения (рис.2-147): изменением направления потокаРис. 2-146. Энергетические показатели пре¬
образователей.а — действующие значения пульсаций в кривой
выпрямленного напряжения; 1 — последовательное
соединение двух мостов; 2 — трехфазная симмет¬
ричная мостовая схема; 3 — трехфазная несиммет¬
ричная мостовая схема; 0 — кривые потребления
реактивной мощности; 1 — последовательное сое¬
динение несимметричных мостов и несимметрич¬
ные мостовые схемы; 2 — симметричная мостовая
схема с нулевым диодом; 3 — симметричная мо¬
стовая схема; Q ~ реактивная мощность.и*вГмIмвысоким выпрямленным напряжением, ког¬
да необходимо последовательное соедине¬
ние вентилей. В этом случае при несим¬
метричных мостах получается экономия в2 раза в количестве требуемых тиристоров
и снимается проблема деления напряже¬
ния между последовательно включенными
тиристорами.Одним из достоинств рассмотренных
схем последовательного соединения мостов
является значительное уменьшение потреб¬
ления реактивной мощности и улучшение
коэффициента мощности. Снижение потреб¬
ления реактивной мощности при последо¬
вательном соединении двух мостов по
рис. 2-144, а, г связано с тем, что при ре¬
гулировании напряжения один из мостов
всегда работает с минимальным потребле¬
нием реактивной мощности, т. е. этот мост
находится в выпрямительном режиме приа, близком нулю, или в инверторном ре¬
жиме при угле а, близком 180°.Потребляемая реактивная мощность
всего преобразователя состоит в основномб>\Мв)Рис. 2-147. Схемы и характеристики ревер¬
сивных электроприводов.а — реверс возбуждения; 6 — реверс в цепи яхо-
ря; е — две группы вентилей; В — выпрямитель;
И — инвертор.возбуждения двигателя без изменения на¬
правления тока в цепи якоря двигателя;
изменением направления тока в цепи яко¬
ря двигателя с помощью переключателя
(реверсора) и изменением направления тока
в цепи якоря двигателя с помощью двух
вентильных групп, обеспечивающих про¬
тивоположную полярность на его за¬
жимах.В приводах, где допустимое время ре¬
верса составляет 0,5—2,5 с, возможно при¬
менение схемы с реверсом возбуждения.
Эта схема проще и дешевле остальных, но
§ 2-35Реверсивный вентильный электропривод постоянного тока251уступает им по динамическим показателям
вследствие большой постоянной времени
обмотки возбуждения.Для приводов, где допустимо «мерт¬
вое» время около 0,1 с и более, можно ис¬
пользовать схему вентильного электропри¬
вода с реверсом в цепи якоря.Для приводов, где требуется макси¬
мальное быстродействие, применяется схе¬
ма с двумя вентильными группами преоб¬
разователя (см. § 2-28).Рис. 2-148. Реверсивные бестрансформатор-
ные приводы с питанием от сети перемен¬
ного тока через анодные реакторы АР.В реверсивных тиристорных двухкомп¬
лектных преобразователях преимуществен¬
но применяют противопараллельное вклю¬
чение двух мостов к одной вторичной об¬
мотке трансформатора (см. рис. 2-104,а,б).
Такая схема становится особенно экономи¬
чески эффективной при исключении инди¬
видуальных трансформаторов и питании
групп тиристорных преобразователей от
общей сети переменного тока через анод¬
ные реакторы АР (рис. 2-148).Например, в преобразователях сравни¬
тельно небольшой мощности на выпрям¬
ленное напряжение 460 В и ток' 500 А в
трансформаторном варианте приходится
применять высоковольтный трансформатор
и громоздкое высоковольтное вводное уст¬
ройство.Переход на реакторный вариант зна¬
чительно сокращает размеры преобразова¬
тельного агрегата и снижает стоимость, по¬
этому в первую очередь следует приме¬
нять преобразователи с анодными реак¬
торами.Однако, когда требуется регулирова¬
ние уравнительного тока, применение про-
тивопараллельной мостовой схемы встреча¬
ет затруднение из-за наличия двух конту¬ров замыкания уравнительного тока (/ и II
на рис. 2-104, а, б). Этим объясняется тен¬
денция использования перекрестной схемы
(см. рис. 2-104, в), в которой вентили каж¬
дого направления питаются от индивиду¬
альной вторичной обмотки, что требует
применения более сложного трехобмоточ¬
ного трансформатора.Схемы с регулятором уравнительного
тока используют для приводов, когда име¬
ются повышенные требования к динамике,
в частности для следящих приводов и по¬
зиционных систем (летучие ножницы, на¬
жимные винты).Для большинства реверсивных приво¬
дов преимущественно находят применение
преобразователи, работающие без уравни¬
тельных токов, исключение которых дости¬
гается использованием раздельного управ¬
ления вентильными группами или несогла¬
сованного управления (см. § 2-28). При
раздельном управлении импульсы системы
фазового управления с помощью логиче¬
ского переключающего устройства (ЛПУ)
подаются на одну вентильную группу, че¬
рез которую должен проходить ток нагруз¬
ки. Переключение групп производится в мо¬
мент отсутствия тока, что фиксируется с
помощью либо датчика нулевого тока, ли¬
бо датчиков запертого состояния тири¬
сторов.При несогласованном управлении на¬
пряжение инверторной группы значительно
превышает напряжение выпрямительной, что
получают с помощью начальной раздвижки
углов управления. Однако при этом возни¬
кает «люфт» в регулировочной характери¬
стике преобразователя (см. § 2-28), ухуд¬
шающий динамические показатели приво¬
да. Уменьшение «люфта» может быть до¬
стигнуто охватом преобразователя жесткой
отрицательной обратной связью по на¬
пряжению.При раздельном управлении часто ис¬
пользуют одну систему фазоимпульсного
управления для обеих вентильных групп
с бесконтактным переключателем импуль¬
сов. Такое исполнение особенно целесооб¬
разно для преобразователей небольшой
мощности, у которых относительно велика
удельная стоимость систем фазового управ¬
ления.Раздельное управление рекомендуется
применять в тех случаях, когда допустимо
«мертвое» время порядка 7—10 мс, что
приемлемо в большинстве электроприводов.
Однако раздельное управление предъявля¬
ет высокие требования к надежности уст¬
ройств для блокирования управляющих
импульсов. Сбой в работе блокирующих уст¬
ройств и появление управляющих импуль¬
сов на нерабочей группе вентилей приво¬
дят к внутреннему короткому замыканию
в преобразователе, так как уравнительный
ток между группами в этом случае огра¬
ничен только реактансом обмоток транс¬
форматора и достигает недопустимо боль¬
шой величины,
252ЭлектроприводРазд. II2-36. РЕАКТОРЫ ДЛЯ ВЕНТИЛЬНОЮ
ЭЛЕКТРОПРИВОДАВ вентильном электроприводе реакто¬
ры уменьшают зону прерывистых токов,
сглаживают пульсации выпрямленного то¬
ка, ограничивают ток через вентили в пер¬
вый полупериод питающего напряжения
при коротком замыкании на стороне вы¬
прямленного тока.В реверсивном вентильном электропри¬
воде на реакторы возлагаются также за¬
дачи ограничения величины уравнительных
токов при совместном управлении вентиль¬
ными группами, -ограничения скорости на¬
растания аварийного тока при опрокиды¬
вании инвертора!Величина индуктивности реактора за¬
висит от его назначения, силовой схемы
преобразователя и расположения реакторов
в схеме.Ограничение зоны прерывистых токов.
Для получения гранично-непрерывного ре¬
жима при. заданном значении угла регули¬
рования а в цепь выпрямленного тока не¬
обходимо включить индуктивность Ld, ве¬
личину которой можно определить из фор¬
мулы для ^анично-непрерывного токаLd = ~ ~ *.р - ха] , (2-189)
Ю LMrp Jгде/ л я \«го = — ctg — sin а;\ Р Р !ха — индуктивное сопротивление питающей
сети.Рис. 2-149. Зависимость коэффициента kTS
от угла а.Если *0ф индуктивное сопротивление
фазы, то для простых нулевых схем ха—— Хаф, ДЛЯ МОСТОВЫХ СХвМ Ха=2 Хаф, ДЛЯсхемы «две обратные звезды с уравнитель¬
ным реактором» ха=хаф12.Зависимость коэффициента krp от угла
регулирования при различном числе пуль-Таблица 2-28Определение индуктивности цепи выпрямленного тока для ограничения прерывистыхтоковЧисло
фаз mЧислопульсацийРИндуктивность цепи выпрямленного тока
Ld' ГТрехфазная нулевая33Ld = — 0,46 -— sin а — дгаф
® \ Idrp )Трехфазная «две об¬
ратные звезды с уравни¬
тельным реактором»36Ld = — (0.1089sin а _“ \ drp 2 /Трехфазная «две об¬
ратные звезды с уравни¬
тельным реактором» в
эквивалентной 12-фазной
схеме312Параллельное соединениеLd = — (0,02684^isina-^ .
® \ Afrp 4 /Последовательное соединениеLd — —- (о,02684 sin а — хаф\® \ 1drp /Трехфазная мостовая
симметричная36Ld== — (0,126 sin а — 2дсвф)
ю \ Idrp )
§ 2-36Реакторы для вентильного электропривода253саций р представлена на рис. 2-149. Иног-'
да удобнее пользоваться не выпрямленным
напряжением Ud о, а напряжением вторич¬
ной обмотки трансформатора. Расчетные
формулы для определения индуктивности
цепи для ограничения прерывистых токов
см. в табл. 2-28.Зная индуктивность якоря двигателя
L„, можно определить, необходим ли доба¬
вочный реактор для получения заданного
начально-непрерывного тока и какова его
индуктивность при этом токе LAV—Li—L.H.Индуктивность якоря может быть оп¬
ределена, например, по формулеLa — К ■ , (2-190)ЫфиРгде /С=0,5-М),6 для некомпенсированных
машин постоянного тока; /(=0,1 для ком¬
пенсированных машин постоянного тока;
р — число пар полюсов электродвигателя;
пн — номинальная частота вращения элек¬
тродвигателя, об/мин; UB — номинальное
напряжений электродвигателя, В; /в — но¬
минальный ток электродвигателя, А.Ж Сглаживание пульсаций выпрямленно¬
го тока. Пульсации выпрямленного напря¬
жения приводят к пульсациям выпрямлен¬
ного тока, которые ухудшают коммутацию
двигателя и увеличивают его нагрев.В симметричной мостовой и в нулевых
схемах амплитудные значения гармониче¬
ских составляющих выпрямленного напря¬
жения Udnm связаны с его средним значе¬
нием Ud о и углом регулирования преобра¬
зователя а выражениемUdnm ' 2 cos аU,dofe2p2 — 1■ V\ + й2Р2 tga« , (2-191)где р — число пульсаций (для трехфазной
мостовой симметричной схемы р—6, для
трехфазной нулевой схемы р=3); А=1, 2,
3 — кратность гармоники, т. е. отношение
порядкового номера гармоники к числу
пульсаций.В симметричной мостовой и в нулевых
схемах наибольшую амплитуду имеют ос¬
новные гармоники (&=1). Амплитуды гар¬
моник более высокой кратности значитель¬
но меньше, а действие реактора на них эф¬
фективнее, поэтому расчет индуктивности
дросселя для этих схем ведется только по
основной гармонике.Кривые 2 и 1 на рис. 2-150 показыва¬
ют зависимость относительной величины
амплитуды гармонической составляющей с
кратностью k = \ для трехфазной мостовой
симметричной и нулевой схем.Для несимметричной трехфазной мос¬
товой схемы при малых углах регулирова¬
ния а большую амплитуду имеет гармони¬
ческая составляющая с кратностью k = 2
и kp=6 (кривая 4 на рис. 2-150), а при
углах регулирования а, начиная са»25°,—
гармоническая составляющая с кратностью
k — \ и kp—3 (кривая 3 на рис. 2-150).При расчете индуктивности сглажива¬
ющего реактора исходят из допустимогоуровня пульсаций выпрямленного тока для
двигателей при номинальной частоте и но¬
минальном напряжении.Тиристорные преобразователи с сим¬
метричной мостовой схемой при номиналь¬
ном напряжении и токе обычно имеют угол
регулирования а около 30° для обеспече¬
ния возможности компенсировать пониже-Рис. 2-150. Амплитуда основной гармониче¬
ской выпрямленного напряжения для раз¬
личных схем выпрямления.ние напряжения питающеи сети и сниже¬
ние выпрямленного напряжения при увели¬
чении нагрузки. Поэтому за исходную ве¬
личину принимают угол регулирования
а=30°.Учитывая, что тот уровень выпрямлен¬
ного напряжения, который в симметричной
схеме получается при а=30°, будет достиг¬
нут в несимметричной схеме при а=43°,
расчет индуктивности сглаживающего дрос¬
селя и в этом случае следует вести по гар¬
монической составляющей с кратностью
k = \.Гармоническая составляющая выпрям¬
ленного напряжения и вызываемая ею
пульсация выпрямленного тока с кратно¬
стью к = 2 будет оказывать более сильное
воздействие на двигатель только при а=
= 15н-17°, когда они станут в 2 раза боль¬
ше, чем амплитуда гармонической состав¬
ляющей с кратностью А=1. Однако при
а= 15-4-17° амплитуды гармонических со¬
ставляющих выпрямленного напряжения
сами по себе малы.Влияние пульсаций выпрямленного то¬
ка на коммутацию двигателей выражается
в сужении зоны темной коммутации по
сравнению с питанием от генератора по¬
стоянного тока и в появлении искрения под
щетками,
254ЭлектроприводРазд. IIОбычно оценка ведется по действую¬
щему значению основной гармоники, кото¬
рое должно быть в пределах от 2 до 15%
номинального тока в зависимости от мощ¬
ности, диапазона регулирования частоты
и допустимого снижения зоны темной ком¬
мутации.При известной амплитуде основной со¬
ставляющей Udnm и допустимому дейст-
вующему значению основной гармоники
тока /00)% необходимая величина индук¬
тивности, Г, цепи выпрямленного тока мо¬
жет быть определена по формулец = _UdnmlOO ^ (2 ig2)y2kpap{1)%/dHгде Ida — номинальный выпрямленный ток
преобразователя, A; to — круговая часто¬
та, 1/с.Индуктивность сглаживающего реакто¬
ра, Г,^др — Ld — 1Я, (2-193)где Ln — индуктивность якоря электродви¬
гателя.Расчетная величина индуктивности ре¬
актора должна сохраняться при условии
работы с перегрузкой, при токе через ре¬
актор, равном двойному номинальному то¬
ку электропривода. При этом должна быть
обеспечена удовлетворительная коммута¬
ция, в особенности в реверсивных электро¬
приводах с частыми пусками, реверсами и
торможениями.Ограничение тока через вентили при
к. з. на стороне постоянного тока. При’ к. з.
на стороне постоянного тока реактор дол¬
жен ограничить скорость нарастания ава¬
рийного тока так, чтобы он не превысил
опасной для вентилей величины в течение
собственного времени срабатывания защит¬
ных устройств (от момента превышения
тока установки защитного устройства до
начала расхождения контактов и образо¬
вания электрической дуги).Если преобразователь снабжен быстро¬
действующей токовой отсечкой, то при ко¬
ротком замыкании на стороне постоянного
тока за реактором можно ограничить вели¬
чину тока к. з., сдвинув управляющие им-
пульсы по фазе в сторону снижения вы¬
прямленного напряжения.Однако токовая отсечка при любом ее
быстродействии не может ограничить ток
через те тиристоры, которые были уже от¬
перты в момент к. з. Ограничение тока че¬
рез них может быть получено за счет ин¬
дуктивности рассеяния обмоток трансфор¬
матора и индуктивности в цепи постоян¬
ного тока.Для мостовой схемы индуктивность ре¬
актора определяется по приближенной фор¬
муле2,11/гл 2хал,^ДР ~ ТТ • (2-194)ш(^доп /нач) Wгде /доп — максимально допустимый в те¬чение одного полупериода ток вентилей, А;
/ нач — ток нагрузки в момент короткого
замыкания, А.Ограничение тока при опрокидывании
инвертора. При однофазном опрокидыва¬
нии в мостовой схеме якорь двигателя за¬
корачивается через вентили.Индуктивность реактора, необходимая
для ограничения аварийного тока на вре¬
мя срабатывания защиты, может быть оп¬
ределена из приближенного выражения0,01/?'-др(2-195)In ■'ДОПгде R — сопротивление якорной цепи;
£Нач — э. д. с. двигателя в момент опроки¬
дывания; /нач—ток двигателя перед опро¬
кидыванием.При двухфазном опрокидывании для
определения Lsv требуется решение транс¬
цендентных уравнений.Ограничение величины уравнительных
токов. При согласованном управлении вен¬
тильными группами индуктивность токоог¬
раничивающих реакторов определяется по
формуле, Г,knU ni£ур —крУ жto/,(2-196)ургде и2ч = и2$.к — амплитуда фазного на¬
пряжения для трехфазной встречно-парал¬
лельной схемы, для трехфазной и шести¬
фазной нулевой перекрестной схем; U2M —
= ^2л.м — амплитуда линейного напряже¬
ния для трехфазной мостовой перекрест¬
ной схемы; йд — коэффициент действующе¬
го значения уравнительного тока, опреде¬
ляемый по кривым рис. 2-151 в зависимо¬
сти от угла а; /ур — действующее значение
уравнительного тока; обычно принимают,
что оно не превышает 10%' номинально¬
го тока.При несогласованном управлении, ког¬
да инверторная группа имеет угол регули¬
рования, соответствующий режиму наибо¬
лее глубокого инвертирования, т. е. аи =
=я—Рмин, индуктивность токоограничива¬
ющих дросселей определяется по той же
формуле, а коэффициент кя может быть
найден по кривым рис. 2-151 для угла ре¬
гулирования ав = |5миа и принят не зави¬
сящим от угла а при его увеличении.Требуемая величина индуктивности
уравнительного дросселя при несогласован¬
ном управлении значительно меньше, чем
согласованном, и при прочих равных усло¬
виях определяется соотношением коэффи¬
циентов кя. При согласованном управле¬
нии, например, для трехфазной встречно¬
параллельной схемы, наибольшее значение
Ад будет при а=60° и составит 0,62
(рис. 2-151), При несогласованном управ-
§ 2-37Тиристорный электропривод постоянного тока255лении обычно принимают аМин=20° н ко¬
эффициент 6Д=0,05 (рис. 2-151). Следова¬
тельно,(^-ур)согл 0'62 j g 4^-ур)несогл 0,05Анодные реакторы. При питании тири¬
сторных преобразователей от общего груп¬
пового трансформатора в анодные цепиРис. 2-151. Зависимость коэффициента Ад
от угла а.I — трехфазная перекрестная схема; 2 — трехфаз¬
ная встречно-параллельная схема; 3 — трехфазная
мостовая перекрестная и шестифазные нулевые
перекрестные и встречно-параллельные схемы;
4 — 12-фазная встречно-параллельная и пере¬
крестная схемы.преобразователей включают реакторы. Эти
реакторы уменьшают взаимное влияние пре¬
образователей через общую индуктивность
группового трансформатора друг на друга
при коммутации вентилей, а также ограни¬
чивают совместно с индуктивностью рас¬
сеяния группового трансформатора аварий¬
ные токи. Так как реакторы не должны
уменьшать свою индуктивность при токах
короткого замыкания, то они выполняются
воздушными без железного сердечника.Индуктивное сопротивление реакторов
Хр% выбирается обычно в пределах
5—10%.2-37. ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД
ПОСТОЯННОГО ТОКА
С ИМПУЛЬСНЫМ УПРАВЛЕНИЕМа) МЕТОДЫ ЗАПИРАНИЯ ТИРИСТОРОВТиристоры являются приборами с не¬
полной управляемостью, так как посредст¬
вом управляющего электрода можно толь¬
ко включать тиристоры, но нельзя их вы¬
ключать. Известны два основных способа
запирания тиристора: прерывание анодного
тока и принудительная коммутация. Раз¬
личные способы запирания тиристоров при¬
ведены в табл. 2-29.б) ИМПУЛЬСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕМ
ПОСТОЯННОГО ТОКАЛюбая из схем, изображенных в
табл. 2-29, может служить в качестве бес¬
контактного тиристорного ключа, так как
посредством этих схем можно осуществлять
не только включение, но и выключение на¬
грузки. Если нагрузка не является чисто
активной, а содержит также индуктивность,
то она должна быть зашунтирована встреч¬
но-включенным диодом.Современные тиристоры допускают
большую частоту включений и выключе¬
ний, доходящую до десятков килогерц. По¬
этому тиристорные ключи получили приме¬
нение в качестве импульсных регуляторов
двигателей постоянного тока.Рис. 2-152. Регулирование тока якоря двига¬
теля с помощью импульсного преобразова¬
теля (двигательный режим).Если питать якорь двигателя постоян¬
ного тока от источника с нерегулируемым
напряжением через тиристорный прерыва¬
тель, открывая и закрывая его, можно пу¬
тем изменения времени открытого и закры¬
того состояния главного тиристора преры¬
вателя изменить среднее значение напря¬
жения на зажимах якоря двигателя в
широких пределах.Управление импульсным преобразова¬
телем может осуществляться двумя путя¬
ми. Если время цикла tu остается постоян¬
ным, а время пропускания тока ti изменя¬
ется от нуля до <ц, то такой метод осу¬
ществляет регулирование с переменной ши¬
риной импульса при их постоянной частоте.
Другой метод заключается в том, что при
постоянной ширине импульсов t\ изменяет¬
ся их частота. В обоих случаях напряже¬
ние, приложенное к якорю двигателя, из¬
меняется от нуля до полного напряжения
источника.Подобные импульсные регуляторы по¬
лучили широкое распространение на под¬
вижных объектах с питанием от аккумуля¬
торных батарей, например в аккумулятор¬
ных электровозах, электромобилях, элект¬
рокарах.Оптимальная частота импульсных ре¬
гуляторов составляет примерно 100—300 Гц.На рис. 2-152 показана схема импульс-
256ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-29Способы запирания тиристоров в цепи постоянного тока№п/п.СхемаСпособы запирания п краткое пояснениеь!L й'”I- ,;гзIРазрыв анодной цепи. При замкнутом выключателе В тири¬
стор при помощи управляющего электрода был включен
и проводил ток через сопротивление нагрузки RE■ Путем крат¬
ковременного размыкания выключателя В, достаточного для
восстановления управляемости тиристора, можно прервать
ток, протекающий через нагрузку и тиристорШунтирование цепи анод—катод тиристора. При разомкну¬
том выключателе В тиристор был включен при помощи управ¬
ляющего электрода. Путем шунтирования цепи анод—катод
тиристора выключателем В на время, достаточное для вос¬
становления управляемости, можно прервать ток тиристора,
а после выключения выключателя В прерывать ток, протекаю¬
щий через нагрузкуПринудительная коммутация с помощью конденсатора, под*
ключаемого параллельно тиристору другим тиристором.Предположим, что проводит тиристор Гь В этом случае ток
течет через сопротивление Ri и заряжается конденсатор С по
цепи Ri—С—Тi с полярностью, указанной на рисунке. После
заряда С и отпирания тиристора Г2 конденсатор С подключа¬
ется параллельно к тиристору Тi и ток разряда конденсатора
течет в направлении, противоположном прямому току через Tt,
вызывая его запирание. В рассматриваемом способе гашения
полезной нагрузкой может служит одно (J?i) или два (Ri
и R3) сопротивления. В первом случае получается прерыва¬
тель постоянного тока, при этом второе сопротивление служит
только для заряда конденсатора и может быть взято относи¬
тельно большим; соответственно и тиристор Г2 может быть
выбран на меньший ток, чем Гь Во втором случае получается
двухпозиционное реле, которое переключает ток с одной на¬
грузки Ri на другую i?2Принудительная коммутация с помощью контура, подклю¬
чаемого другим тиристором. Тиристор Г2 включается первым
и заряжает конденсатор С с полярностью, изображенной На
рисунке. После окончания заряда тиристор Г2 запирается. При
отпирании тиристора Г] возникают два контура; контур тока
нагрузки через RB и контур перезаряда конденсатора
С—Ti—L—Д. Вначале происходит разряд конденсатора и на¬
копление энергии в индуктивности L. Затем за счет энергии,
накопленной в индуктивности, происходит перезаряд конден¬
сатора с изменением полярности. При перезарядке конденса¬
тора диод Д препятствует его разряду до момента отпира¬
ния тиристора Гг. Для запирания Т, отпирают тиристор Г2,
и конденсатор С разряжается через Тх в обратном направле¬
нииПринудительная коммутация с LC-контурами и вспомога¬
тельным тиристором. В этом случае также имеется вспомога¬
тельный тиристор, но импульс тока перезаряда конденсатора
не протекает через сопротивление нагрузки RB. Вначале кон¬
денсатор С заряжается через зарядную индуктивность и
диод Д с полярностью, указанной на рисунке, до напряжения
несколько большего, чем Е. Когда тиристор Гi отпирается, ток
нагрузки течет через RB и L2. Тиристор Г2 входит в состав ко¬
лебательного контура, образованного С и L2. Когда отпирает¬
ся Г2, напряжение, приложенное к L2, оказывается больше, чем
§ 2-37Тиристорный электропривод постоянного тока257Продолжение табл. 2-29№п/п.СхемаСпособы запйрания и краткое пояснениепитающее напряжение Е. Поэтому к тиристору Т\ приклады¬
вается обратное напряжение и он запирается. По окончании
импульса тока перезаряда конденсатора С через L2 тиристор
Тг запирается; теперь конденсатор С заряжен с противопо¬
ложной полярностью. Зарядная индуктивность значительно
больше L2, и конденсатор С относительно медленно снова пе¬
резаряжается через Li и Д до напряжения большего, чем на¬
пряжение питания ЕПринудительная коммутация с помощью конденсатора, под¬
ключаемого параллельно тиристору другим тиристором, с на¬
пряжением конденсатора, зависимым от тока нагрузки. Если
конденсатор С был разряжен, то при отпирании тиристора Тi
напряжение, индуктируемое в верхней обмотке, автотрансфор¬
матора АТ, магнитно-связанной с нижней обмоткой АТ, заря¬
жает С с полярностью, указанной на рисунке. Сразу же после
отпирания тиристора Г2 тиристор Т\ запирается за счет разря¬
да конденсатора С. Далее конденсатор перезаряжается через
Тг — нижнюю обмотку АТ—Rn, и полярность его становится
противоположной той, что изображена на рисунке.После окончания заряда С тиристор Тг гаснет. При следую¬
щем отпирании Т\ конденсатор С разряжается через Tt и верх¬
нюю обмотку АТ, и полярность напряжения на нем вновь ста¬
новится такой, как изображено на рисунке, схема снова гото¬
ва к следующему циклу коммутации.Величина напряжения на зажимах конденсатора зависит от
тока нагрузки, протекающего через нижнюю обмотку АТ.
С увеличением нагрузки напряжение, индуктированное в верх¬
ней обмотке АТ, возрастает, увеличивая время, предоставляе¬
мое для восстановления управляемости Т\Коммутация с помощью импульсов тока от внешнего источ¬
ника. При отпирании тиристора Т ток течет через сопротивле¬
ние нагрузки RB. Чтобы запереть тиристор, необходимо по¬
дать на базу транзистора ПТ отпирающий импульс. В резуль¬
тате вспомогательный источник £2 подключается к тиристору
и запирает его. Транзистор должен находиться в открытом
состоянии в течение времени восстановления управляемости
тиристора. Напряжение источника Ег должно быть примерно
5—10 В. Недостаток схемы заключается в том, что транзистор
должен быть рассчитан на полное напряжение питания £]ного регулирования тока якоря двигателя
в двигательном режиме. При включении
главного тиристора Т ток от источника по¬
стоянного тока с э. д. с. Е\ протекает через
трансформатор постоянного тока ТПТ,
дроссель L и якорь двигателя постоянного
тока ДПТ. При выключении тиристора ток
г'г продолжает протекать через дроссель,
якорь двигателя, диод Д и трансформатор
постоянного тока ТПТ, который является
измерителем тока. Регулятор тока РТ вклю¬
чает тиристор, когда ток двигателя снижа¬
ется на несколько процентов ниже задан¬
ной величины г'зад, и выключает тиристор,
когда ток двигателя превышает заданную
17—480величину на несколько процентов. Разница
между максимальным и минимальным зна¬
чением тока обычно не превышает 7%.На рис. 2-153 показана схема импульс¬
ного регулирования двигателя в режиме
рекуперативного торможения. Диод Д ис¬
ключает протекание тока от батареи к дви¬
гателю. Торможение осуществляется путем
периодического включения и выключения
главного тиристора Т. Наличие дросселя L
дает возможность двигателю отдавать
энергию в батарею даже при значительном
снижении скорости двигателя и, следова¬
тельно, при значительном снижении его
э. д. с. £2. Импульсное регулирование дает
258ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-30Динамические характеристики способов запирания тиристоров, приведенных в табл. 2-29Схема по табл.2-293•567Заряд одного им¬
пульса тока, А-мкс
(примечание 1)— + 2 ЕС
R„1 + 2£сEt ELtEt ,~Т.+2ЕСEt
~ ЯнСкорость нараста¬Е_e.+_LЕЕЕния анодного тока,L Ln11! „Т,, А/мксbRluiАмплитуда напря¬ЕЕ >ЕЕжения на Т\, ВМаксимальное1,2 Е1,2 Е1,2 Еdu/dt на Ти В/мксCRtCRr' CRH~ЕМинимальное tB
для Ть мкс0.7С7?!0,7С£НilA-c>0,7СЯНШирина от¬
пирающего
импульса
на базеПримечания: !. Для получения среднего тока, А, рабочего тиристора умножить заряд
одного импульса на частоту, Гц, и на iO-6 .2. Соотношения справедливы только для активной нагрузки.Обозначения: t — интервал между моментами отпирания и запирания тиристора Ти мкс;
lRh — паразитная индуктивность активной нагрузки, мкГ; L, L\, Ls — индуктивности дросселей,
мкГ; С —емкость конденсатора, мкф; Ru #н— сопротивления резисторов. Ом.Рис. 2-153. Регулирование тока якоря дви¬
гателя с помощью импульсного преобразо¬
вателя (режим рекуперативного торможе¬
ния),возможность осуществлять рекуперативное
торможение при неизменном напряжении
батареи и полном токе двигателя вплоть
до ползучей скорости. Перевод схемы при¬
вода из двигательного режима (рис. 2-152)
в режим рекуперативного торможения
(рис. 2-153), а также изменение направле¬
ния вращения могут производиться посред¬
ством контакторов или контроллера. Вы¬ТчРис. 2-154. Реверсивный привод с импульс¬
ным регулированием тока якоря и тока воз¬
буждения.шеуказанные переключения можно произ¬
водить и бесконтактными тиристорными
ключами, так, как это изображено на
рис. 2-154. Импульсное регулирование тока
якоря осуществляется тиристором Ти ко¬
торый управляется регулятором тока яко¬
ря РТЯ. При включении тиристора Г2 дви¬
гатель работает в двигательном режиме,
§ 2-38.Тиристорный электропривод переменного тока259при включении тиристора Г3—в режиме
рекуперативного торможения.Изменение тока возбуждения двигате¬
ля осуществляется также импульсным ре¬
гулированием с помощью тиристора Т4.
Изменение направления тока в обмотке
возбуждения осуществляется тиристорным
реверсором, состоящим из тиристоров
T5-Ts.2-38. ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДПЕРЕМЕННОГО ТОКА
С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАДо последнего времени асинхронные
короткозамкнутые двигатели применялись
в основном только для нерегулируемых
электроприводов, так как для экономиче¬
ского регулирования скорости требуется
индивидуальный источник переменной час¬
тоты.Появление статических преобразовате¬
лей частоты расширило применение асин¬
хронных двигателей, позволило достигнуть
высоких скоростей, недостижимых для дви¬
гателей постоянного тока, сохранив воз¬
можности глубокого и экономического ре¬
гулирования частоты вращения, присущие
системам регулирования с двигателями по¬
стоянного тока.В качёстве статического преобразова¬
теля частоты наибольшее распространение
получили два вида преобразователей:1. Автономный инвертор со звеном по¬
стоянного тока, который требует предвари¬
тельного выпрямления тока и последующе¬
го инвертирования. Выходная частота не
связана с частотой сети и может изменять¬
ся от малых значений до высоких значе¬
ний — примерно в несколько тысяч герц.2. Преобразователи с непосредственной
связью формируют кривую выходного на¬
пряжения из напряжения более высокой
частоты в напряжение низкой частоты. При
естественной коммутации тока возможный
верхний предел изменения выходной часто¬
ты при шестифазной реверсивной схеме в
каждой фазе двигателя не превышает од¬
ной трети частоты питания. Непосредствен¬
ные преобразователи также иногда назы¬
вают циклоконверторами.ЗАКОНЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЧАСТОТНЫМ
УПРАВЛЕНИЕМКак известно, напряжение фазы стато¬
ра асинхронного двигателя равно:U хЕ = 4,44с£)£об/<г>, (2-197)где Е — э. д. с. фазы, статора, вызванная
главным потоком двигателя; w — число
витков фазы статора; k0e — обмоточный
коэффициент обмотки статора; f — частота
питания; Ф — главный поток двигателя.
17*Из (2-197) следует, что если оставить
величину напряжения неизменной, то при
изменении частоты магнитный поток будет
изменяться обратно пропорционально час¬
тоте питания.Таким образом, при снижении частоты
ниже номинальной поток возрастает, что
приводит к насыщению магнитопровода и
к резкому возрастанию намагничивающе¬
го тока.Возрастание частоты при неизменном
напряжении приводит к недоиспользованию
двигателя.Правила регулирования асинхронных
двигателей при изменении частоты питаю¬
щего тока приведены в табл. 2-31.Пользуясь идеализацией асинхронного
двигателя, пренебрегая влиянием на поток
падения напряжения в активном сопротив¬
лении статора, М. П. Костенко сформули¬
ровал закон частотного управления: «Если
сконструировать асинхронный двигатель
для частоты }И, момента Мя и напряжения
на зажимах t/H и изменить затем при час¬
тоте f и моменте М напряжение U таким
образом, чтобы всегда было удовлетворено
соотношение(2-198)то двигатель будет работать при практиче¬
ски неизменном коэффициенте устойчи¬
вости, неизменном cos<p и постоянном аб¬
солютном скольжении и коэффициенте по¬
лезного действия, зависящем только от
изменения частоты и не зависящем от изме¬
нения момента на валу, если насыщение
магнитной системы не слишком велико».Если учитывать активное сопротивле¬
ние обмоток статора, то для того, чтобы
поток изменялся по табл. 2-31, необходимо
при малых частотах увеличивать значение
U/Ub по сравнению со значениями, приве¬
денными в табл. 2-31.Возможны, естественно, и другие зако¬
ны регулирования, например по максималь¬
ному к. п. д. Поскольку минимальные по¬
тери в асинхронном двигателе возникают
при определенном оптимальном значении
частоты тока ротора f2 (рис. 2-155); то
с изменением частоты так изменяют напря¬
жение статора, чтобы обеспечить работу
двигателя при оптимальной частоте ротора.
Возникает необходимость независимого от
изменения частоты регулирования напря¬
жения в широких пределах.Электромагнитный момент асинхронно¬
го двигателя может быть выражен следу¬
ющим образом:М — Ci /2 Ф cos ф, (2-199)где Ci — постоянный коэффициент; /2 — ток
ротора; ф — угол сдвига фаз между э. д. с.
и током ротора.С другой стороны,/а = с2/Ф, (2-200)так как ток ротора, частота ротора и по¬
260ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-31Правила частотного регулированиям«нииирРнффнI!нПостоянная мощ¬
ность М—Мв ~~иfViconstl/TПостоянный момент
М = AfB=constconstffufhconstconstВентиляционный за-( f \2кон М = МВ ( —)V /н !(М2(х)2Ш3ff1/е /1 /и/1/. //н/нток связаны уравнением (2-200) в процессе
управления системой «преобразователь
частоты — асинхронный двигатель», нужно
контролировать только любые две величи-Рис. 2-155. Зависимость потерь, магнитного
потока и тока ротора от частоты ротора.ны, например ток и частоту, поток и час¬
тоту, ток и поток ротора.Непосредственное измерение тока ро¬
тора невозможно. Измерение вместо тока ро¬
тора тока статора вносит некоторую по¬
грешность. Частота ротора ft получается
путем вычитания из частоты питания, час¬
тоты вращения ротора, которая получает¬
ся от частотного датчика, сочлененного с
валом двигателя. Поток двигателя получа¬
ется непосредственно с помощью датчика■ Холла. Под воздействием системы автома¬
тического регулирования частота и напря¬
жение преобразователя частоты в статиче¬
ских и динамических режимах регулируют¬
ся так, чтобы обеспечивался заданный за-
.кон изменения двух из трех связанных
уравнением (2-200) величин.Автономные инверторы со звеном по¬
стоянного тока. К автономным инверторампредъявляются следующие требования:1. Коммуатция должна быть устойчи¬
вой при любой частоте и любой нагрузке
на валу, поэтому следует выбирать такие
схемы автономных инверторов, в которых
частота, величина и характер нагрузки
мало влияют на коммутационную способ¬
ность.2. Отклонение формы выходного напря¬
жения преобразователя от синусоидальной
должно быть минимальным, так как нали¬
чие высших гармоник приводит к повышен¬
ным потерям в двигателе и к неравномер¬
ному ходу двигателя на нижнем пределе
частоты.Когда двигатель работает в очень уз-
ком диапазоне изменения частоты или в
случае применения автономного инвертора
с широтно-импульсным регулированием вы¬
ходного напряжения, можно выпрямитель
выполнить на нерегулируемых вентилях.
В других случаях выпрямитель выполняют
регулируемым на тиристорах, с различны¬
ми схемами фазового или широтно-импульс¬
ного управления напряжением.Автономные инверторы параллельного
типа (или параллельные инверторы). Это
название обусловлено не только тем, что
коммутирующий конденсатор подключается
параллельно запираемому вентилю, но и
тем, что в течение всего или значительной
части периода рабочей частоты конденса¬
торы оказываются подключенным парал¬
лельно нагрузке.Параллельный инвертор с полной ком¬
мутирующей емкостью. На рис. 2-156 изо¬
бражена схема параллельного инвертора с
полной коммутирующей емкостью. В этой
схеме тиристоры Тi—Т6, включенные по
трехфазной мостовой схеме, пропускают
ток в течение 120°. Переключение тиристо¬
ров производится с периодичностью 60° в
последовательности, соответствующей нуме-
§ 2-38Тиристорный электропривод переменного тока261рации. Коммутация тока и компенсация
реактивной энергии двигателя осуществля¬
ется конденсаторами Сi—С3 на стороне пе¬
ременного тока.К достоинствам схемы рис. 2-156 сле¬
дует отнести сравнительную простоту, си¬
нусоидальную форму напряжения на зажи¬
мах двигателя и благоприятную для тири¬
сторов форму коммутационного напря¬
жения.ГпгСз-Ф--нь: Tijт Тгл' \7г-0 Рис. 2-156. Схема параллельного инвертора
с полной коммутирующей емкостью.Однако недостатки параллельного ин¬
вертора с полной емкостью исключают его
применение для питания электропривода
переменного тока с регулируемой в широ¬
ких пределах скоростью:1. Вольт-амперная характеристика яв¬
ляется крутопадающей, причем на холо¬
стом ходу напряжение может превышать
напряжение источника постоянного тока в
десятки раз.2. Емкость конденсаторов должна быть
большой, при малых частотах и при посто¬
янном моменте на валу она возрастает об¬
ратно пропорционально квадрату частоты.3. Большая емкость, выбранная из ус¬
ловия низшей частоты, может повлечь за
собой на более высоких частотах конден¬
саторное самовозбуждение асинхронного
двигателя, вызывающее самораскачивание
системы инвертор — двигатель, которое при¬
водит к срыву коммутации и короткому
замыканию источника питания.Параллельный инвертор с ограничен¬
ной коммутирующей емкостью и с обрат¬
ным мостом добавочных вентилей. На
рис. 2-157 показана схема параллельного ин¬
вертора с Отсекающими диодами и диодами
реактивного тока. Отсекающие диоды Д\—
Де отсекают конденсаторы Сi—С6 от асин¬
хронного двигателя, что ограничивает рабо¬
ту конденсаторов кратковременным интер¬
валом и обеспечивает сохранение заряда до
наступления следующей коммутации.Энергия, запасенная в индуктивностях
нагрузки, снова возвращается в источник
постоянного тока через диоды обратного
тока Д7—Дп. Очередность работы вен¬
тилей:7\ — Г, Т3 — Тг, Тп - TtПреимущества рассматриваемого ин¬
вертора заключаются в снижении емкости
конденсаторов Cs—Св и индуктивности
дросселей L,—L2 в более жесткой вольт-
амперной характеристике и в возможности
достижения больших пределов регулирова¬
ния частоты.Недостатки инвертора заключаются:
1) в несинусоидальной форме кривой на¬
пряжения, которая, кроме того, зависит от
характера нагрузки; 2) в образовании цир¬
кулирующих токов по контуру тиристор —
дроссель—диод обратного тока. Так как по¬
стоянная времени этого контура велика, ток
в дросселе не спадает до нуля и в следую¬
щий период коммутации дроссель может
оказаться в насыщенном состоянии. Для
ликвидации циркулирующих токов последо¬
вательно с диодами обратного тока вклю¬
чают резисторы, однако это приводит к
уменьшению к. п. д. инвертора; 3) для пра¬
вильной работы инвертора входное напря¬
жение постоянного тока должно быть за-
шунтировано электролитическим конденса¬
тором С7 большой емкости.При напряжении постоянного тока
200 В емкость конденсатора должна быть
1000 мкФ на каждый кВт установленной
мощности двигателя. Эти конденсаторы иг¬
рают роль накопителей, посредством кото¬
рых происходит обмен энергии между дви¬
гателем и источником постоянного тока. Та¬
кой конденсатор особенно необходим в слу¬
чае, если в качестве источника постоянного
тока используется выпрямитель, так как без
конденсаторов энергия, накопленная в ин¬
дуктивностях двигателя, не может быть4:р7:ГЙ1ДТ, ъи[ % ’ ’ д,
[[ • ■«-AtzЛАДD,Рис. 2-157. Схема параллельного инвертора
с отсекающими диодами и диодами реак¬
тивного тока.возвращена источнику постоянного тока.
У такого инвертора напряжение в зависи¬
мости от нагрузки изменяется мало, поэто¬
му такой инвертор получил название инвер¬
тора напряжения.Подача управляющих импульсов на ти¬
ристоры автономного инвертора произво¬
дится от однофазного транзисторного гене¬
ратора переменной частоты, например гене¬
ратора Ройера. Импульсы от генератора ча¬
стоты подаются на триггерные кольцевые
счетные схемы, которые работают, как пе-
262ЭлектроприводРазд. IIресчетное кольцо на шесть положении.
Каждый импульс генератора частоты пере¬
ключает кольцо на одно положение. В каж¬
дом положении кольца на управляющий
электрод одного из шести коммутирующих
тиристоров подается через усилительный
блок управляющий импульс. Частота гене¬
ратора, управляющего шестью тиристорами,
должна быть в шесть раз больше выходной*Н+r-,“CiCsCs‘ JL ii ik 4i ■Г.:tilIIMlA!■AhУJ1Alt
f у
■ J1Jо-r■ J' ik i:c;Zc'sCg7* Те Тг Ai Аг AsРис. 2-158. Схема параллельного инвертора
с диодами реактивного тока и автотранс¬
форматорной коммутацией.частоты инвертора. Изменяя величину на¬
пряжения питания генератора Ройера, мож¬
но изменить частоту управляющих импуль¬
сов, а следовательно, и выходную частоту
инвертора. Изменяя порядок следования
импульсов пересчетного кольца, можно из¬
менить порядок следования фаз, а следова¬
тельно, и направление вращения двигателя.Схема инвертора напряжения с авто¬
трансформаторной -коммутацией изображе¬
на на рис. 2-158. Эта схема основана на
разряде коммутирующего конденсатора че¬
рез одну обмотку автотрансформатора. На¬
пример, если включены тиристоры Т\ и Т%
то ток в двигателе течет по фазам а и Ь
и одновременно заряжается конденсатор С4.
Если необходимо погасить тиристор Т\ и
включить тиристор Г3, то необходимо по¬
дать кратковременный импульс на тиристор
Г4 (порядка десятков микросекунд) и бо¬
лее длительный импульс на тиристор Г3. За¬
жигание тиристора Т4 вызывает разряд
конденсатора С4 через нижнюю обмотку ав¬
тотрансформатора АТи в верхней обмотке
А Т\ наводится напряжение, которое запи¬
рает тиристор 7V Более длительный им¬
пульс, поданный на управляющий электрод
Т3, вызывает его включение.Таким образом, рассматриваемый ин¬
вертор можно выключить в любой момент,
т. е. посредством этого инвертора можно
осуществлять широтно-импульсное регули¬
рование выходного напряжения инвертора.Вторая возможность широтно-импульс-
ной модуляции заключается в том, чтобы,
изменяя ширину импульса по синусоидаль¬
ному закону, получить изменение среднего
значения напряжения по синусоидальному
закону (рис. 2-159). В этом случае можно рас¬
ширить диапазон изменения частоты, так
как возможна работа двигателя начиная
от нуля частоты. Такой способ регулирова¬ния связан, однако, со следующими труд¬
ностями: частота коммутации должна быть
в 6—7 раз выше наивысшей выходной
частоты; такое повышение частоты может
вызвать повышение свободно циркулирую¬
щих токов коммутирующих дросселей через
резисторы и вентили обратного моста.Рис. 2-159. Формирование выходного напря¬
жения с широтно-импульсной модуляцией.Рис. 2-160. Схема трехфазно-однофазногонепосредственного преобразователя.Для преодоления этого недостатка при¬
меняются схемы с дополнительными тири¬
сторами и LC-контурами, которые осуществ¬
ляют гашение тиристоров без образования
циркулирующих токов.Непосредственные преобразователи час¬
тоты. Тиристорный реверсивный преобра¬
зователь, который служит для питания ре¬
версивных приводов постоянного тока,
может быть использован в качестве преобра¬
зователя постоянной более высокой часто¬
ты в переменную низкую частоту.Если изменять входное напряжение
управляемого выпрямителя таким образом,
чтобы на выходе получалось напряжение,
изменяющееся по синусоиде, то такой вы¬
прямитель может служить для питания од¬
ной фазы асинхронного или синхронного
двигателя.Выходная частота такого преобразовате¬
ля даже в случае применения шестифазных
схем при частоте 50 Гц не превышает 15—
16 Гц.На рис. 2-160 дана схема трехфазно-од¬
нофазного непосредственного преобразова¬
теля. Тиристоры собраны в две мостовые
шестифазные группы Р и N. Нагрузка вклю-
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов263чена через уравнительные ограничивающие
реакторы УРi и УР2. При помощи системы
управления путем циклического изменения
угла открывания тиристоров из отрезков
синусоид питающего напряжения формиру¬
ется кривая выходного напряжения преоб¬
разователя,К». /КВылрям-леки.8Ы-’ВыпрямлениеИнвертированиеРис. 2-161. Идеализированные кривые тока
и напряжения непосредственного преобра¬
зователя.На рис. 2-161 приведены идеализирован¬
ные кривые тока и напряжения непосредст¬
венного преобразователя. Идеализация за¬
ключается в том, что в кривых отсутствуют
пульсации шестикратной частоты сети.
В момент времени t0 группа Р начинает ра¬
ботать в режиме управляемого выпрямителя
и формирует положительный полупериод
выходного напряжения. В момент времени tx
кривая выходного напряжения доходит до
нуля, а ток при индуктивной нагрузке имеет
еще положительное значение, от момента
времени t\ до момента t2 группа Р перево¬
дится в инверторный режим, и напряжение
на нагрузке изменяет свою полярность.
В момент времени t2 ток становится рав¬
ным нулю, управляющие импульсы снима¬
ются с тиристоров группы Р, которые фор¬
мировали положительный полупериод
выходного напряжения. Далее вступает в
работу группа N, которая формирует отри¬
цательный полупериод. Время работы в ин¬
верторном режиме зависит от cos ф на¬
грузки. С увеличением угла сдвига фаз ф
увеличивается та часть полупериода, в те¬
чение которого группа Р или N работает
в инверторном режиме.Как и в реверсивном управляемом вы¬
прямителе постоянного тока, возможна од¬
новременная работа групп Р и N в режи¬
ме совместного управления. В этом случае
должно быть выдержано условие ai+a2=
= 180°, где cti — угол открывания тиристо¬
ров группы Р; а2 — угол открывания тири¬
сторов группы N.Хотя средние значения выходного на¬
пряжения двух групп равны, мгновенные
значения напряжений различаются, что вы¬
зывает уравнительный ток (§ 2-28). Для ог¬
раничения уравнительный токов служат
уравнительные реакторы УР\ и УР2.Возможна также работа в системе раз¬
дельного управления аналогично реверсив¬
ному выпрямителю постоянного тока.Для питания трехфазного двигателя
переменного тока нужно иметь на каждуюфазу один однофазный преобразователь.
При наличии разделительного трансформа¬
тора его схема в большой степени влияет на
параметры преобразователя. В простейшем
случае трансформатор имеет одну вторич¬
ную трехфазную обмотку, от которой полу¬
чают питание все шесть шестифазных мос¬
тов. Возможно выполнение схемы, при ко¬
торой трансформатор имеет две вторичные
трехфазные обмотки, от одной из которых
производится питание трех мостов преоб¬
разователя, образующих «положительные
полуволны» (Р) тока нагрузки, а от дру¬
гой «отрицательные» (/V). Возможно выпол¬
нение схемы преобразователя с трансфор¬
матором, имеющим шесть вторичных трех¬
фазных обмоток по числу мостов схемы. Та¬
кая схема обеспечивает лучшие показатели
преобразователя в отношении уравнитель¬
ных токов и формы кривой выходного на¬
пряжения. Усложнение конструкции транс¬
форматора и увеличение примерно на 20%
его типовой мощности компенсируются
уменьшением установленной мощности ог¬
раничивающих реакторов.К положительным качествам низкочас¬
тотных преобразователей — циклоконверто¬
ров следует отнести: хорошую форму кри¬
вой напряжения, простой обмен активной
и реактивной энергией между источником
и двигателем, а также регулирование часто¬
ты и напряжения в широких пределах, так
как частота может подниматься почти от
нуля. Мощность электропривода может быть
очень большой; известны установки мощно¬
стью 6 ООО кВт.Недостатки циклоконверторов заключа¬
ются в ограниченном верхнем пределе вы¬
ходной частоты, в пониженной величине
cos ф, а также в возможности появления
постоянной составляющей тока в том слу¬
чае, когда сформированные положительные
и отрицательные полупериоды не являются
полностью идентичными.Кроме того, применение циклоконверто¬
ров может привести к искажению формы
кривой напряжения питающей сети.Если отношение частоты питания цик¬
локонвертора к выходной частоте является
целым числом, тиристоры не нагружаются
равномерно.3. УПРАВЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ
С ПРИМЕНЕНИЕМ УБСР
И ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ
РЕГУЛИРОВАНИЯ2-39. АНАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯТОРОВПовышенные требования технологиче¬
ских процессов привели к созданию анало¬
говых систем регулирования, обеспечиваю¬
щих высокое быстродействие и точность ра¬
боты электроприводов,
264ЭлектроприводРазд. IIВ настоящее время известны две систе¬
мы регулирования, имеющие широкое про¬
мышленное применение, а именно система
УБСР (унифицированная блочная системаРис. 2-162. Структурная схема операцион¬
ного усилителя.■Zj — Zn—входные сопротивления; входноесопротивление усилителя; 20>с— сопротивление
обратной связи; Z,, — сопротивление нагрузки;— выходной фильтр усилителя.которое используется в практических расче-
тах регуляторов. В зависимости от харак¬
тера сопротивлений 23 и Z0.с с помощью
усилителя могут быть реализованы различ¬
ные регуляторы.Ниже приводится оценка погрешностей
при реализации требующейся зависимости
по формуле (2-202).Для пропорционального усилителя в ре¬
жиме холостого хода или близкого к нему,
т. е. когда Zшягоо, масштабный коэффи¬
циент будет равен:„ £вых Roc ..«'- — --к*1X-11/СусRp-CRi "rRp.CRt
1 + 6Ro.<Ч-l(2-203)регуляторов) разработки ВНИИЭлектропри-
вод и аналоговая система регуляторов раз¬
работки ХЭМЗ.Основным элементом аналоговой си¬
стемы регуляторов является операционный
усилитель постоянного тока. Применение
операционного усилителя в качестве регу¬
лятора определяется возможностью реали¬
зации с высокой точностью желаемых пере¬
даточных функций и арифметических дей¬
ствий с входными сигналами, а именно сум¬
мирования, умножения и деления сигналов,
а также возможностью выполнения различ¬
ных функциональных устройств и унифика¬
ции регуляторов.Зависимость между входными и выход¬
ными величинами для структурной схемы
рис, 2-162 имеет вид: 'Необходимым выбором величины
Ro.c/Ri влияние ошибки 6 может быть ском¬
пенсировано. Если масштабный преобразо¬
ватель имеет несколько входов, то для каж¬
дого входа.со'противления остальных входов
Rj включены параллельно /?0.Жесткость нагрузочной характеристики
усилителя определяется выходным сопро¬
тивлением усилителя при разомкнутой об¬
ратной связи У?ф и величиной ошибки мас¬
штабного преобразования б в режиме холо¬
стого хода усилителя, при этом эквивалент¬
ное выходное сопротивление усилителя
R вых и фактический коэффициент мас¬
штабного преобразования Км. ф будут
равны:бRbux — j _[_ g (2-204а)При достаточно высоком коэффициентеусиления К справедливо приближенное вы- % . _ —— — (2-2046)ражение мф , Яф(2-202)Zj ’ Чтобы избежать увеличения погрешно-/'=1 сти, сопротивление нагрузки и' обратной
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов265связи должны быть достаточно велики по
сравнению с выходным сопротивлением уси¬
лителя.Если выполняется условието увеличение погрешности, обусловленное
неравенством нулю активного выходного со¬
противления, можно практически не прини¬
мать во внимание.Выходное напряжение усилителя изме¬
няется под влиянием сдвига рабочих точек
отдельных каскадов, обусловленного раз¬
личными внутренними и внешними шумами.
Изменения выходного напряжения усилите¬
ля, не зависящие от изменений его входного
напряжения, называются дрейфом нулевого
напряжения. Это напряжение можно рас¬
сматривать как некоторый сигнал помехи,
приложенный ко входу усилителя. Такой
сигнал называется напряжением дрейфа ну¬ля, отнесенным ко входу усилителя, и рав¬
няется дрейфу нуля на выходе усилителя
с разомкнутой цепью обратной связи, делен¬
ному на коэффициент усиления усилителя.Дрейф на выходе усилителя в режиме
масштабного преобразователя определяется
дрейфом на входе усилителя, коэффициен¬
том усиления разомкнутого усилителя и ве¬
личиной ошибки б:^др.вых ~ ^др.вх^Сус^- (2-206)В режиме интегрирования контрольны¬
ми параметрами по точности выполнения
операций являются линейность нарастания
выходного напряжения и дрейф выходного
напряжения в режиме запоминания.При ступенчатом приложении входного
напряжения выходное напряжение на холос¬
том ходу усилителя изменяется по законуt/вых = (l-e 76 ) , (2-207)
266ЭлектроприводРазд. IIгде T = RiC — постоянная интегрирования;
V=\IKyc{\+RJRBx) —- параметр усили--LтОшибка реального интегратора за вре¬
мя t = T составит:Д U = U г ■tU i-(2-208)При /СУс >1000 величина нелинейности
не превышает долей процента.При расчете дрейфа интегратора рас¬
сматриваются два различных по характеру
процесса: разряд емкости на входное сопро¬
тивление и интегрирование дрейфа, приве¬
денного ко входу усилителя.В первом случае начальное напряжение
на выходе усилителя после размыкания
входной цепи будет изменяться по закону
iU, = U0(2-209)где Тр—RsxCKyВо втором случае в результате интег¬
рирования дрейфа напряжение на выходе
возрастает до величины^др.вых — ^др.вх^Сус • (2-210)В табл. 2-32 приведены схемы типовых
регуляторов и выражения их передаточных
функций.АНАЛОГОВАЯ СИСТЕМА РЕГУЛЯТОРОВРАЗРАБОТКИ ВНИИЭЛЕКТРОПРИВОДОсновные задачи управления электро¬
приводами решаются с помощью набора ко¬
мандных устройств, датчиков, регуляторов,
функциональных преобразователей, вычис¬
лительных устройств и блоков связи, входя¬
щих в унифицированную блочную систему
регуляторов (УБСР). Система выполняется
в виде блочной конструкции, включающей
в себя отдельные функциональные модули,
которые могут набираться в любых комби¬
нациях в шкафах. В системе УБСР принят
унифицированный сигнал 0±24 В, 0±10 мА.Основой всех регулирующих устройств
являются полупроводниковые операционныеТаблица 2-33Технические данные усилителейХарактеристикаУПТ-2УПТ-ЗУПТ-4УПТ-5УПТ-6Выходное напряжение, В
Сопротивление нагрузки
на каждом выходе,±24±24±24±24±24кОм >4,8>2,4>4,8>0,24>2,4Коэффициент усиления
Входное сопротивление,600—1000600—1000600—1000600—10002500—4000кОм Погрешность преобразо¬>100>10>10>1>0,2вания, % Дрейф нуля, приведен¬
ный ко входу, мкВ/°С:111,5наибольший . . .<160<40<40<40<40среднестатический .Высокочастотная пульса¬
ция выходного напря¬4010101010жения, % Постоянная времени в
режиме при RB =
=2,4 кОм, м/с:<115на включение . . .15———на отключение . .
Остаточный сигнал на
выходе в режиме клю¬2525ча, мВ Потребление от источни¬
ка постоянного тока<5<524 В, мА Потребление от источни¬
ка коммутирующего60606025/35070напряжения 24 В, мА1510155020Несущая частота, кГц .1,51,51,51,51,5
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов267усилители с достаточно высоким коэффи- Основным усилителем является УПТ-3циентом усиления и относительно малым (рис. 2-163), который предназначен для вы-
дрейфом нуля. полнения линейных операций (сложение,Имеется несколько модификаций уси¬
лителей постоянного тока, а именно УПТ-2,
УПТ-3, УПТ-4, УПТ-5, УПТ-6, в основу ко¬
торого положен принцип МДМ (модуля¬
ция — усиление — демодуляция).В табл. 2-33 приводятся технические
данные усилителей.масштабное преобразование, интегрирование
и дифференцирование по времени) над ве¬
личинами, заданными в виде напряжений
постоянного тока.Усилитель УПТ-4 (рис. 2-164) в отличие
от УПТ-3 имеет два выхода, один из кото¬
рых потенциально не связан с входом;
268ЭлектроприводРазд. IIВход■> + Общ
» -128
!? -гча± Выход*248SHРис. 2-166. Усилитель постоянного тока УПТ-5,
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов269гшрf 1В
^Вход©Усигн’* „Укоим "Увых
Контрольные точки.Рис. 2-167. Усилитель постоянного тока УПТ-6.Рис. 2-168. Фазочувствительное выпрямительное устрой¬
ство типа ФВУ-5,Рис. 2-169. Задатчик интенсив¬
ности ЗИ-1.У ПТ-4 кроме линейных операций, выполня¬
емых на УПТ-3, может использоваться в ре¬
жиме ключа.Усилитель УПТ-2 (рис. 2-165) обладает
повышенным входным сопротивлением и
позволяет выполнять все линейные операции
более точно, чем на УПТ-3 и УПТ-4; имеет
два выхода, одни из которых потенциально
не связан с входом.Усилитель УПТ-5 (рис. 2-166) является
усилителем мощности и предназначен длясвязи с исполнительными устройствами, не
рассчитанными на унифицированные сигна¬
лы, принятые в системе УБСР. Усилитель
УПТ-5 может выполнять те же линейные
операции, что и УПТ-3.Усилитель УПТ-6 (рис. 2-167) предназ¬
начен, для работы от шуитов в качестве дат¬
чика тока, установленных в схеме электро¬
привода постоянного тока, и обеспечивает
усиление напряжения, снимаемого с шунта
до +24 В, а также для гальванического раз-
270ЭлектроприводРазд. IIВыход ли 2^8
Рис. 2-171. Датчик напряжения ДН-2.деления входных и выходных цепей. Имеет
два входа: по первому (2Б) коэффициент
передачи 133; по второму (ЗБ)—330.Помимо усилителей в составе УБСР
имеются бесконтактные командоаппараты,
фазочувствительные устройства, задатчики
интенсивности, датчики напряжения.Фазочувствительное выпрямительное
устройство типа ФВУ-5 (рис, 2-168) пред¬назначено для работы в качестве фазочув¬
ствительного выпрямителя и позволяет пре¬
образовать в унифицированный сигнал по¬
стоянного тока выходное напряжение
сельсинов в системах регулирования поло¬
жения. Применяется с сельсинами типов
БД-404А, БД-501А, БД-160.■'Т.J—I 1 LЯ„-2/1к0мг Ч В 8 10 1214 1S 182022 2Ч ВЧехРис. 2-172. Зависимость входного сопротив¬
ления датчика ДН-2 от напряжения входа.Задатчик интенсивности ЗИ-1 (рис.
2-169) предназначен для преобразования
быстрых изменений входного напряжения в
линейно-зависимое от времени выходное на¬
пряжение постоянного тока. Время отра¬
ботки задания при номинальном выходном
напряжении ±24 В регулируется в пределах
0,5—2 с с помощью потенциометра 3R.Интегрозадающее устройство (рис.
2-170) предназначено для работы в качест¬
ве задатчика интенсивности с большим ин¬
тервалом времени (0,5—20 с). Время отра¬
ботки регулируется от 0,5 до 3 с при закоро¬
ченном сопротивлении 37? и от 3 до 20 с при
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов27121R 2ZR 25R 27R29R 31R 33R\20R\\22R\\24R\\2BR \\28R\\30R П 32RI rm8B 1198 17JOBI rJ1B I f_12B I rm13B I fWBШР4>-»j— +.I +Выход 2.Bxod2■ 11 +•
U„n2=24BРис. 2-173. Квадратичный функциональный преобразователь ПК.Выход 1•Выход 2-jjT&JГ! ГГ» 1721 22 26 27«4Рис, 2-174. Блок модуляторов БМ-2,
272ЭлектроприводРазд. IIг Вход
““Обратная
I связь+ Задание
Ви2ЧВ начальных
условий.7 Диета нцион-
ный. сбросШр1Выход<?Рис. 2-175. Модулятор MB.1Г Вы: Т. _7Г 8ых Ж 1ГiРис, 2-176. Блок модуляторов БМ-1,
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов273гшр1ТрimpЧ<Г-
Выход 1
34г-"WЖ•г чrW|Ж•гтпЖ•S 8rw\Жш~Ьт зтГ~ймЧТ1^ 1ВП З'й“Ъг 7тГ~8Т><?[да382ТрЖ. 1 Y.414013ж.ж .411Шр■48выход 21Г <§> ® 2Г
ОкоммРис, 2-177. Блок ключей БК-1.
Блоки питанияТаблица 2-34ИП-5ИП-6ИП-7ИП-8СИПКВмАвмАВмАВмАвмАНапряжение сети
однофазное,50 Гц:22025022020022020022020022050выходные це¬12750243002410018 стаб.150— пи постоянно¬24508 ста б.102410018 стаб.150——го тока
выходные цепи
коммутирую¬
щего напря¬
жения241002410024100242424151515Частота напряже¬
ния прямоуголь¬
ной формы, кГц1.51,51.515введенном сопротивлении 3R с помощью
изменения уровня ограничения первого уси¬
лителя. Напряжение выхода первого усили¬
теля является производной от выхода уст¬
ройства.18-480Датчик напряжения ДН-2 (рис. 2-171,
2-172) осуществляет потенциальное разделе¬
ние входной и выходной цепей. Изоляция
входной цепи датчика рассчитана на рабо¬
чее напряжение до 1000 В.
274ЭлектроприводРазд. IIФункциональные преобразователи поз¬
воляют воспроизводить в аналоговых элект¬
рических устройствах квадратичные, кубич¬
ные и другие зависимости. В принципе по¬
строения этих устройств заложен метод
кусочно-линейной аппроксимации монотон¬
ной функции с помощью полупроводнико¬
вых диодов, опорных напряжений и резисто¬
ров. Операционный усилитель, соединенный
с функциональными блоками, позволяет по¬
лучить операции умножения, деления, воз¬
ведения в квадрат, извлечения квадратного
корня. Квадратичный функциональный пре¬
образователь ПК (рис. 2-173) предназначен
для получения квадратичной зависимости
выходного напряжения в функции входного
сигнала.Блок модуляторов БМ-2 (рис. 2-174)
вместе с ПК и УПТ-3 используется для пе¬
ремножения (деления) двух переменных ве¬
личин (напряжений).При выполнении деления на БМ-2
(Вход 1) может быть подан только сигнал
определенной полярности (на 1 ®), при
умножении полярность может быть любая.Высокоомный модулятор MB (рис.
2-175) предназначен для преобразования
малых сигналов постоянного тока в напря¬
жение прямоугольной формы с амплиту¬
дой, пропорциональной входному сигналу.Блок модуляторов БМ-1 (рис. 2-176)
преобразует постоянное напряжение в пос¬
ледовательность импульсов, длительность
которых изменяется пропорционально вход¬
ному напряжению.Блок ключей БК-1 (рис. 2-177) служит
для синхронной коммутации двух постоян¬
ных напряжений, причем длительность под¬
ключений этих напряжений к нагрузке про¬
порциональна управляющему сигналу (по¬
ступающему например, от БМ-1).На базе блоков БМ-1 и БК-1 также
можно построить множительно-делительное
устройство.Для питания всех блоков УБСР приме¬
няются блоки питания, приведенные в
табл. 2-34.Пассивные элементы (резисторы, кон¬
денсаторы, диоды), служащие для обвязки
регуляторов, собраны в блоки связи.АНАЛОГОВАЯ СИСТЕМА РЕГУЛЯТОРОВ
РАЗРАБОТКИ ХЭМЗОсновными элементами аналоговых ре¬
гуляторов ХЭМЗ являются операционные
усилители двух типов: с непосредственным
усилением постоянного напряжения и с мо¬
дуляцией и демодуляцией сигнала.Первый тип усилителя прост по кон¬
струкции, обладает малой инерционностью
и не имеет собственных пульсаций на выхо¬
де, но отличается повышенным температур¬
ным дрейфом. Второй — с высоким вход¬
ным сопротивлением, малым дрейфом, но
более сложен, обладает повышенными инер¬
ционностью, пульсациями и потреблением
тока.Измерение сигналов напряжения и то¬
ка, а также потенциальное разделение внут¬
ри регулятора осуществляются датчиком
напряжения. Датчик тока служит потенци¬
ально-разделительной приставкой к опера¬
ционному усилителю.В серию входят также устройства (не¬
линейные преобразователи, .ограничители,
ячейки связи), служащие для компоновки
схем с операционными усилителями.Для связи систем регулирования с логи¬
ческими схемами управления служат инди¬
катор уровня и бесконтактное реле.Усилитель ЯФХ-0001 (рис. 2-178) с не¬
посредственной связью каскадов предназна¬
чен для работы в режимах П- ПИ- и И-ре-
гуляторов только в замкнутых контурах ре¬
гулирования. В режиме П-регулятора с
одним входом допускается коэффициент Кя
не более 30, допускается работа П-регуля¬
тора с числом входов не более четырех с
/См.ер = 30/ге.Усилитель ЯФХ-0002 с модуляцией сиг¬
нала (рис. 2-179) может работать в тех же
режимах, что и ЯФХ-0001. Число входов
при /См =5ч-15 должно быть не более трех,
при Км=5 — не более пяти.~ § Выход*1-Рис. 2-178. Операционный усилитель с непосредственной связью ЯФХ-0001.
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов275Датчик напряжения ЯФХ-0004 (ЯФХ-
0003) (рис. 2-180) служит для ввода сигна¬
лов напряжения в цепях якоря и возбужде¬
ния машин постоянного тока. Датчик
напряжения ЯФХ-0003 отличается от
ЯФХ-0004 отсутствием нереверсивного
выхода.функции напряжения управления. Унипо¬
лярное напряжение управления подключа¬
ется к соответствующим цепям ячеек при по¬
мощи датчика напряжения ЯФХ-0004 или
потенциального разделителя ЯФХ-0018.Задатчик интенсивности ЯФХ-0009 (рис.
2-183) предназначен для включения или наВыход*
-26 В <■26 В. 1000ГаРис. 2-179. Операционный усилитель с модуляцией ЯФХ-0002.п мпгев
мпгввРис. 2-180. Датчик напряжения ЯФХ-0004.Датчик тока ЯФХ-0005 (рис. 2-181)
предназначен для подключения к шунту в
цепи постоянного тока. По схеме датчик то¬
ка аналогичен датчику напряжения, и его от¬
личие в том, что вход зашунтирован низ¬
коомным сопротивлением для снижения
помех.Функциональный ограничитель ЯФХ-0006 (рис. 2-182) служит для регулировки
уровня ограничения входного тока УПТ в
18*входе усилителя ЯФХ-0002 совместно с кон¬
денсаторной ячейкой ЯФХ-0101 или на вход
запоминающего повторителя БФХ-0368.
Время отработки задания при номинальном
выходном напряжении ±24 В регулируется
в пределах 0,5—10 с с помощью набора яче¬
ек ЯФХ-0101 и подачи входного напряжения
на различные входы.Ячейки нелинейных преобразователей
ЯФХ-0011 и ЯФХ-0012 служат для получе-
276ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-181, Датчик тока ЯФХ-0005.Bbnoi
9 П;П В 17 1$и. **ft? А 7По, г „ Ж.
ззк Н *А Ci
UQjimvt/7*mrz.У"*fl.fi"ЛЧЯ20«зяго, г д /•>
г» г* 1Д
|—ip го«Рис. 2-182. Функциональный ограничитель
ЯФХ-0006.няя зависимостей U.-KU,■2 .=/Cl/t/Bx. Ячейка ЯФХ-0012 отличается от
ЯФХ-0011 (рис. 2-184) полярностью вклю¬
чения диодов 1Д—6Д, напряжений входа и
подпора.Фазочувствительный выпрямитель ЯФХ-
0014 (рис. 2-185) предназначен для работы
на выходе сельсинных схем регуляторов по¬
ложения и задатчиков скорости бесконтакт¬
ных командоаппаратов.Бесконтактное реле ЯФХ-0015 (рис.
2-186) предназначено для включения и от¬
ключения цепей УПТ в функции выходных
сигналов логических схем.Нуль-индикатор ЯФХ-0016 (рис. 2-187)
предназначен для выдачи сигнала £/» ы х =
=20->24 В при переходе контролируемого
напряжения через некоторую величину. Ин¬
дикатор срабатывает при подаче на вход
положительного напряжения ОД—24 В,.Вход „. ратной.9 v связи10,11 Вход
^ ОУПТВыход
ОУПТ_ Общийконденса¬
торуЪ К регуля¬
тору
скорости.Рис. 2-183. Задатчик интенсивности ЯФХ-0009.
§ 2-39Аналоговые системы регуляторов277Подпои
-26 ВВход +ВходОУПТвыходоутРис.гов гг2-184. Нелинейный преобразова¬
тель ЯФХ-0011,гев, юоогцРис. 2-185. Фазочувствительный выпрями¬
тель ЯФХ-0014,Плита N'2Плата. N’1
Г'>2Рис, 2-186, Бесконтактное реле ЯФХ-0015.
278ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-35Технические данные основных элементов системы ХЭМЗХарактеристикаЯФХ-0001ЯФХ-0002ЯФХ-0004ЯФХ-0005БВХ-0291БВХ-0171Коэффициент усиле¬
ния5000800—15000,9—1,054,5—5——Входное сопротивле¬
ние10 кОм1 мОм8 кОм20 Ом Постоянная времени
без обратной связи20 мс50—150 мс Постоянная времени
в масштабном ре¬
жиме0,2—
—0,9 мс2—3 мс0,3—0,5 мс0,3—
0,5 мсНапряжение выхода±24 В±24 В±35 В1,5 В26 ± 0,1 В40 26 В;
1 кГцСопротивление на¬
грузки
Напряжение и токи
питания:1,5 кОм1,5 кОм2,5 кОм5 кОм20 Ом58/26 Омпостоянный±26 В;
50 мА26 В; 0,1 А————переменный26 В; 0,05 А26 В; 1 кГц;
0,05 А26 В;1 кГц;
0,05 А380^220 В;50 Гц;
трехфазноеТемпературный
дрейф, приведенный
к входу0,5 мВ/°С10 мкВ/°СВременный дрейф за
8 ч работы, приве¬
денный к выходу5 мВ30 мкВНапряжение между
цепями входа и вы¬
хода, В10001000Дрейф нуля (сум¬
марный), яВ——0,50,3——Пульсация0,6 В;
1000 Гц1%, 1000 Гц5%,
1000 Гц0,1 В;
50 Гц0,25 В;
50 ГцПотенциальный разделитель ЯФХ-0018
(рис. 2-188) может выполнять следующие
функции: потенциальное разделение цепей;алгебраическое суммирование переменных
напряжений прямоугольной формы, пропор¬
циональных сигналам сомножителей в схеме
умножения и бесконтактного ключа при
коммутировании напряжения управления
26 В, 1000 Гц.Блок запоминающего повторителя
БФХ-0368 (рис. 2-189) служит для усиления
мощности входного сигнала и долговремен¬
ного запоминания входного сигнала при от¬
ключении цепи входа.Для питания цепей операционных уси¬
лителей имеются блоки питания БФХ-0291
и БФХ-0171 (рис. 2-190 и 2-191).Блок питания БФХ-0291 служит для
питания цепей усилителей постоянным на¬
пряжением ±26 В, а БФХ-0171 для питания
цепей усилителей переменным напряжением
прямоугольной формы частотой 1000 Гц.Для обвязки усилителей пассивными
элементами служат ячейки связи ЯФХ-0019
и ЯФХ-0020 (рис. 2-192 и 2-193).Технические характеристики основных
элементов сведены в табл. 2-35.
5ct6ci§ 2-39Аналоговые системы регуляторов2791Т
МП 266Вь/ход Выход
SRп,18 15,15гбв.юооги.Рис. 2-188, Потенциальный разделитель ЯФХ-0018.1а.,2а.$+263ЪВыходЪОбщий.5а/Вау-2бВ7а.;.8а.26В'1000ГцВхоЗ9R10Рис. 2-189, Запоминающий повторитель БФХ-0368.
280ЭлектроприводРазд. II'1Cm Д81ЧА
(2 последовательно)1 г ,
^5А. ЗПр,г Cm дтл
(2 последо/ательно)Рис. 2-190. Блок питания БФХ-0291.1, ЧР n&MЗТр 1К W»Р 1Пр-2Пр ЗР
* 5 1Тр К;1ЧJ-ГЛ ^ ЛЛЛг *м1к гк зп пкibfrtrfYРис. 2-191. Блок питания 1000 Гц, БФХ-0171.bj»i 'ввь/зг ve«x»t *— ■ - -- —^--- — I
i 2-40Принципы построения систем подчиненного регулирования281Ют Д81Ч-Г
(2 последо¬
вательно)Вход ОУПТУстановка,
ниля
Вход1LLШунпировка (12ЛИ-регул»тораУстановка,
нуляВход ЛВходШ>а •гш.глоягш*И -К~>—В-гО8Установка.нуляУстановкануляРегуяирова- .1Sние is
усиления 4-XS.J^7R20K,8RimВход Ж.10Выход УОПТ <-£.Обратная f<r
связьnУ г2СтД81ЧГ
(2 последо¬
вательно)K<S2R100k.—C=J-T~4=J—
1R20k 2RW0k\ 3R V*18R 3,3BR Ч-.ТкC=D-12R20k11R*R 1jTn1C 2,0 it
13R 4.7ki “yцТС2,0Вход 1
У ста нов-.
ка нуля
ВходЕ
Установ- <
ка нуляВходШ
Установ¬
ка нуляВ*одОУПТ1R15кJft 10*20*^^100 к14ЮОкРис. 2-192. Ячейка связи ЯФХ-0019.2-40. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМ ПОДЧИНЕННОГО’регулированияСистемы подчиненного регулирования
сочетают в себе достоинства методов после¬
довательной коррекции с возможностью ог¬
раничения координат движения, осуществ¬
ляемых с помощью каскадного включения
регуляторов так, что выходное напряжение
предыдущего регулятора является заданием
для последующего регулятора.Ограничение или формирование по оп¬
ределенному закону выходного напряжения
предыдущего регулятора вызывает ограни¬
чение или изменение по определенному за¬
кону координаты, регулируемой последую¬
щим регулятором. Таким образом, необхо¬
димое ограничение нескольких параметров
достигается с помощью многоконтурной си¬
стемы регулирования.Выход
ОУПТРис.'2-193. Ячейка связи ЯФХ-0020,В качестве регуляторов, обеспечиваю¬
щих реализацию необходимых корректиру¬
ющих звеньев, применяются аналоговые опе¬
рационные усилители (§ 2-39).Структурная схема трехконтурной си¬
стемы подчиненного регулирования пред¬
ставлена на рис. 2-194. Каждый контур си¬
стемы регулирования имеет регулятор и
объект регулирования.Объект регулирования включает в себя
выходное звено данного контура, т. е. соб¬
ственно объект, и замкнутый контур регу¬
лирования, внутренний по отношению к дан¬
ному контуру регулирование производится
путем последовательной оптимизации кон¬
туров, начиная с внутреннего.При оптимизации контура большие по¬
стоянные времени объекта регулирования
компенсируются корректирующими звенья¬
ми регулятора, а малые инерционности,
компенсация которых принципиально невоз¬
можна или нежелательна, определяют уси¬
ление контура.В числе малых постоянных времени мо¬
гут находиться как действительные постоян¬
ные времени, так и комплексно-сопряжен-Рис. 2-194, Структурная схема трехконтурной системы подчиненного регулирования.
282ЭлектроприводРазд. IIные, что соответствует наличию колебатель¬
ных звеньев второго порядка.Если в объекте регулирования нет ин¬
тегрального звена, то, учитывая ограничен¬
ные ресурсы управления и для обеспечения
помехозащищенности, последнее вводят с
помощью регулятора.Рис. 2-195. Обобщенная структурная схема
с одним интегральным звеном.Обобщенная структурная схема контура
для этого случая приведена на рис. 2-195.Для данной структуры широкое рас¬
пространение в практике нашел модульный
критерий оптимизации, согласно которому
интегральная постоянная времени контура
B0 = l/(k1k2k3) выбирается из условия ра¬
венства нулю первых трех производных от
модуля передаточной функции замкнутого
контура регулирования по угловой частоте,
при стремлении последней к нулю.При этом интегральная постоянная вре¬
мени контура определяется по формуление равно 4,6% и время достижения первого
установившегося значения равно 4,7 .Степень приближения оптимальной и
аппроксимированной передаточной функций
может быть оценена известными способами,
например отношением интегралов от квад¬
ратов импульсных реакций рассматриваемых
передаточных функций.Рис. 2-196. Структурная схема контура ре¬
гулирования с двумя интегральными звенья¬
ми.На рис. 2-196 приведена структурная
схема контура регулирования, в котором
имеется кроме произведения инерционностей
с малыми постоянными времени два инте¬
гральных звена. В этом случае для получе¬
ния устойчивой системы необходимо иметь
по меньшей мере одно дифференцирующее
звено. Такая система является астатической
для возмущений.Широкое распространение для приве¬
денной структуры нашел метод оптимиза-Во = ( £ га< +sr4i-s ти - £ T2i)+3i=l 4Л=1 11=1 2i=l/т q k г q г( £ 7*+ £ Tц— £ Tu- £ T2iy+ £ t24(- £ Tl3f=l 4i=l lf=l 2i=l 41=1 21=1(2-211)В простейшем случае, когда имеются
только малые инерционности в прямом ка¬
нале регулирования,Во = 2 £ T3i.3i=l(2-212)Аппроксимированное значение опти¬
мальной передаточной функции имеет вид:_1_ 0а(р)=где. Г.,2Г' рЧ27>+ 1В0(2-213)£ Т2{— £ Т4С2t=l 4l=l— эквивалентная малая постоянная време¬
ни разомкнутого контура регулирования.Для переходной характеристики звена
с передаточной функцией (2-213) при сту¬
пенчатом входном сигнале перерегулирова-ции, согласно которому параметры регуля¬
тора выбираются так, чтобы демпфирование
переходного процесса определялось услови¬
ем модульного оптимума.Передаточная функция замкнутой си¬
стемы будет равна:G3 (Р) '■Тр+ 1i=kВр2 П(1 + 7» + Гр+1(2-214)видаG'3(P)Рассмотрим передаточную функцию
1Вр* П(1 + 7» + 7> + 1(2-215)Передаточные функции (2-214) и (2-215)
характеризуются одинаковым демпфирова¬
нием. Поэтому величины В и Т должны вы¬
бираться такими, чтобы первые четыре про¬
изводные от модуля передаточной функции
§ 2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 283(2-215) по угловой частоте были равны ну¬
лю при стремлении последней к нулю.Из этих условий следует:i=k i—k
6 = 8 ( ЕТ£)2 иТ = 4 2 7,.Такая настройка регулятора известна
под названием симметричного оптимума,
так как при этом фазовые и амплитудные
характеристики разомкнутого контура сим¬
метричны относительно частоты среза.Аналитические соотношения приводятся
при следующих предпосылках: ток якорной
цепи является непрерывным, и внешняя ха¬
рактеристика преобразователя не имеет из¬
ломов при малых токах; не учитывается по¬
ток реакции якоря; фильтры датчиков тока
и скорости выбираются из условия ограни¬
чения пульсаций выходного напряжения
датчиков до уровня, при котором система
фазового управления преобразователя рабо¬
тает без сбоев; пульсации якорного тока иРегулятор
скорости. РСРегулятор
тока РТДвигатель
постоянного тока.Преобразо- ■
ватель IUГ1 ,1+ТрСеФ,tr—. JL *-] Тэи СеФрРис. 2-197. Структурная схема двухконтурной системы регулирования с пропорциональ¬
ным регулятором скорости.Обозначения: 7'ф1, 7ф т, 7ф с — фильтры системы фазового управления, датчиков тока и скорости;
Кв, Кт, ^—коэффициенты усиления; т — чистое запаздывание преобразователя; С, Ri, R.. Н:.. Ra,
R , R а— параметры регуляторов скорости и тока.Для переходной характеристики при
настройке по симметричному оптимуму вре¬
мя достижения первого установившегося
значения равно 3,1 Т, а перерегулирование
составляет 43%.2-41. ОДНОКРАТНО-
ИНТЕГРИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
РЕГУЛИРОВАНИЯ
СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ
В СИСТЕМЕ ВЕНТИЛЬНЫИ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬСистема с обратной связью по скорости
(рис 2-197). Система регулирования состоит
из двух контуров: внутреннего (контура
тока) и внешнего (контура скорости). В ка¬
честве регуляторов и датчиков используют¬
ся операционные усилители. Регулятор тока
выбирается интегрально-пропорциональным,
дифференцирующая часть которого компен¬
сирует электромагнитную постоянную вре¬
мени объекта регулирования, а интегриру¬
ющая часть обеспечивает заданное качество
процессов регулирования. Регулятор ско¬
рости выбирается пропорциональным. Огра¬
ничение величины тока якорной цепи дости¬
гается путем ограничения выходной величи¬
ны регулятора скорости, являющейся зада¬
нием ка ток.скорости находятся в допустимых пределах
и аналоговые усилители работают без за¬
метного снижения коэффициента усиления.Рассматриваются такие соотношения
между параметрами токового контура, при
которых влияние э. д. с. двигателя не ска¬
зывается существенно на динамике процес¬
сов. Оценка соответствующих параметров
будет дана ниже.Настройка параметров регулятора тока
производится по формуламCRor = 7а; (2-216)СЯ2 = ВТ^, (2-217)К Эгде Вт—эквивалентная постоянная инте¬
грирования контура тока.При настройке контура тока по модуль¬
ному оптимуму ее величина определяется
выражениемЗт = Тр.т + Тфг + Т ф.т ++ у/'(гр.т + 7'ф1 + гф.т)2+7ф.т. (2-218)Эквивалентная малая постоянная вре¬
мени контура тока равна:Тр, = —^ГфТ . (2-219)
284ЭлектроприводРазд. IIИзображения и оригиналы якорного тока и скорости вращенияВходной сигналСтупенчатый
входной сигнали,ивх (Р) =Линейный входной
сигналU*, (р) —'Ступенчатое
приложение мо¬
мента сопротивле¬
ния/ст (Р) —Изображение выходной величинып(р)=Rs Кср 4gr*p2-i-4gr'p+lЦр) = ишхRj 1 Т*эцСе Ф
я» КсRs4^Г2цср2+^Гиср4-1'С |1С *п(р)=,«L±
«8 КсР2(4Й^ср2+4^7'йср+1)/(?)■^ ^эм Се Ф
Rs КсР (4||7’^сР2+ 4^Г(1Ср+ I)ДП (р) :4ЦТ^Р{Т^р+\)Рг Тт с, Ф 41; Т^р2 + 45| Ги р + 1/ip)
§ 2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 285Таблица 2-36для однократно-интегрирующей системы регулирования с обратной связью по скоростиОригинал ^ыходной величиныn{t)=U вR±±_
' Rz Ко1 — епцс• sin -/1-е2COS/ 1-ечП-цсцс1(П^иъ2 ТRa R*KzT^2icY\-£\АСsin •1-g t|XCf2Г,цс21 +“ fee 1 . ЦС j/ J_|2(2g|— I) siVi-sm26,■с+An(t)—Icr ilc ГдсJ3Mce1*'1 + e■ 2r(*<41-2ЙКi-si2T,lie< Ycos IE-
286ЭлектроприводРазд. IIВ упрощенном варианте расчета под
Т^т понимается сумма малых -постоянных
всего контура тока. При этом Вт = 27^т .Предельное значение малой постоянной
времени при безынерционном устройстве фа¬
зового управления вентильного преобразо¬
вателя и безынерционных устройствах из¬
мерения и регулирования тока определяется
постоянной времени запаздывания преобра¬
зователя, равной половине периода пуль¬
саций:= T = T = (2-220)где m — число фаз выпрямителя тока; fc —
частота питающей сети.Из опытных данных, полученных при
наладке систем подчиненного регулирова¬
ния, построенных на элементах УБСР, сле¬
дует, что при отсутствии фильтров на вхо¬
де системы фазового управления малая по¬
стоянная токового контура примерно рав¬
на 5—8 мс.При настройке по модульному оптиму¬
му передаточная функция токового контура
равна:От (Р) = -?--Кг , (2-221)21%,?+ 2 Т^р + 1В этом случае реакция контура тока на
скачок входного сигнала характеризуется
перерегулированием, приблизительно рав¬
ным 4%, и временем нарастания выходной
величины до первого установившегося зна¬
чения, равным 4,7 Т^.При коэффициентах усиления меньших,
чем при настройке по модульному оптиму¬
му, передаточная функция токового кон¬
тура имеет вид:R, 1от(р)=Кр)U*x(p)Яг Кгф'2 Квт(• коэффициент демпфированияГф.т+7’р.т) + Тф.ттокового
контура.Отметим, что настройке контура тока
по модульному оптимуму соответствует ко¬
эффициент демпфирования |т == У2/2.На практике при |т передаточ¬ная функция для токового контура обычно
представляется инерционным звеномGT (Р) =Ri Кт(2-223)Втр + 1Эквивалентная постоянная интегрирова¬
ния контура скорости определяется выра¬
жениемRi R1 КтТэмсеФRoq R$ KcRb(2-224)При настройке контура скорости по
модульному оптимуму значение Вс равно:fioc = 27V’ (2-225)гДе тмс =7’р.с +27’м,т+7’ф.с — эквивалент-
ная малая постоянная времени контура
скорости.В общем случае контур скорости опи*
сывается уравнением высокого порядка.Однако при коэффициентах усиления
регулятора скорости меньших, чем при на¬
стройке по модульному оптимуму, для
практических целей можно пользоваться
приближением второго порядка. При этом
затухание переходного процесса может ха¬
рактеризоваться коэффициентом демпфиро¬
вания контура скорости:-т/(2-226)М>сПри настройке контура скорости по мо¬
дульному оптимуму =1^2/2 изображения
и оригиналы выражений для тока и скоро¬
сти при подаче на вход контура скорости
ступенчатого и линейного входного сигнала,
а также при приложении момента сопро¬
тивления для системы второго порядка при¬
ведены в табл. 2-36.Соответствующие им переходные харак¬
теристики приведены на рис. 2*198—2-201.
Из выражения для Дя(*) установившееся
значение приращения скорости равно:(Оуст :=LR^T^- iCT ^3Mce®Ri Rl KtГ =»ctlrP 1
(2-222)■ — • (2-227)'oc Ri ^При настройке контура скорости по мо¬
дульному оптимуму получаем:Л.2Г„Ля (Оуст — ^ст -Т эмсе®При настройке токового контура и кон¬
тура скорости по модульному оптимуму, а
также при отсутствии каких-либо дополни¬
тельных инерционностей в контуре скорости
последний описывается уравнением третьего
порядка. Соответствующие данному случаю
изображения и оригиналы тока и скорости
вращения приведены в табл. 2-37, а пере¬
ходные характеристики показаны на
рис. 2-202.При усилениях в контуре скорости боль¬
ших, чем при настройке по модульному оп¬
тимуму по кривым, приведенным на рис.
2-203, для различных настроек контура ско¬
рости можно определить:а) перерегулирование скорости враще¬
ния при ступенчатом входном сигнале;б) перерегулирование якорного тока
при линейном входном сигнале.Параметром семейства кривых являет¬
ся отношение постоянных времени фильтра
§ 2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 287контура скорости и эквивалентной малой
постоянной времени контура скорости:Тф.с2 ТНа рис. 2-204 приведены кривые, поз¬
воляющие определить максимальное значе-hi:n(t)UB_1
[R3 'Ка/(/)при Uвх = const;1-при t/BX =at\h3 =R3 К,
I(t)R*при /ст = const.Рис. 2-199. Переходная характеристика
./(OWWeh. = .UbxRiT Фпри UBX = const.h 5 — ■n(t)а — — 2Т„-при UBat;Rs Ко
1ft5a = — приведенное значение2Т,ц.свходного сигнала.Рис. 2-201. Переходная характеристикаhe =Дя(0 ТэмСеФ4 Т R
1 цс^Эпри /С1 = const.
288ЭлектроприводРазд. II« *
а (вгг ао.'S ■I? 4евСиX05 -
§*
W1 ®X с*5« О
во ’
о'х :
rt ,I.Н5 *
о хVее х
ч са*2.
« >>
X
X
4>ев
■ са
" 35 £
н *
о С
О о
о.
ооXCUекк2ЧсоXо. ,ооX■****•I со1 со
сV5X+I соhiI соексмI I со
1^«кг 10;Xffi£1 соСV5XеI соVI со«S<“I*+а+сч S.к00m rl
f-,00©-ф+м!Коосо a
К+эт aКcs+aК■ч-+■af-,оо+« 2.
е-
00©«оIК<ма++Сч Л.
t"**ООп А
Кооs;<S °
<и »s
в оН fcfCJ о
х
юсоXЕВ£ё ииf~> о те
Ч н
U я £ о?
о. а я
С S Е
§ 2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 289ние якорного тока при ступенчатом вход¬
ном сигнале для различных настроек конту¬
ра скорости в соответствии с выражениемЗависимости (2-228) и (2-229) позволя¬
ют определить уровень пульсаций якорного
тока и скорости вращения привода, вызван-tЦТHi)"*Величина постоянной Тф.с на значении
/(//Т^т ) практически не сказывается.Кривые, приведенные на рис. 2-203 и
2-204, получены по данным математического
моделирования схемы рис. 2-197.На рис. 2-205 приведены частотные ха¬
рактеристики замкнутой системы регулиро¬
вания для скорости вращения и тока яко¬
ря, определяемые выраженияминых синусоидальными помехами входного
сигнала и тахогенератора, причем при опре¬
делении пульсаций тока и скорости, выз¬
ванных помехами тахогенератора, в фор¬
мулах (2-228) и (2-229) значение Лз долж¬
но быть заменено на R*, т. е. отношение
RJR3 принимается равным единице.Система с обратной связью по напря¬
жению (рис. 2-206). Обратная связь по на-п (/0))#4Rs^cUJMIV [1-4|с2((07уе)212+ 16^(ш7ус)2(2-228)/ (/О))Uвх (/Ш)R3KCR-^jiссоГцс(2-229)hi ■■n(t)ha —UBXI(t)utRj ^эм^еФ
£^3 RJ2T,R± J_Rs K0при UBX = const;ЦТ■I, m и
й7 = - , h9 ='стД n(t)Rsпри /ст = const.4 T||1T19—480Рис. 2-203. Зависимость величины перере¬
гулирования выходной величины от на¬
стройки системы для различных соотно¬
шений постоянных у=Тф.с/2Тцт.пряжению двигателя в установках «управ¬
ляемый преобразователь — двигатель по¬
стоянного тока» находит применение в тех
случаях, когда нет жестких требований к
точности поддержания скорости.В ряде случаев при отсутствии или при
недостаточно качественных тахогенераторах
система с обратной связью по напряжению
оказывается более быстродействующей, чем
по скорости и по э. д. с. Выбор вида основ¬
ной обратной связи следует производить ис¬
ходя из конкретных условий. Токовый кон¬
тур на рис. 2-206 представлен в свернутом
виде и предполагается, что он настроен по
модульному оптимуму, т._е. демпфированиетокового контура |т =V 2/2.Регулятор напряжения принят пропор¬
циональным. Обратная связь по напряже-
290ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-204- Область изменения максималь¬
ного значения в зависимости от настройки
системы(г)\ 1 ЦТ /и,R4 Тэыс,Ф 0,2/СсЯэЦТнию представлена в виде суммы трех сиг¬
налов, пропорциональных соответственноРис. 2-206. Структурная схема системы ре¬
гулирования скоростью вращения с обрат¬
ной связью по напряжению.электродвижущей силе, омическому и ин¬
дуктивному падениям напряжения на участ¬
ке якорной цепи, с которого снимается сиг¬
нал обратной связи по напряжению. В об¬
щем случае в цепь обратной связи по на¬
пряжению включается фильтр с постоянной
времени Гф.Передаточная функция замкнутой си¬
стемы регулирования относительно скоро¬
сти вращения привода имеет вид:1Ощ (Р):Л(Р)(Тфр+1 )и*Лр) р42Г^тГфВн + р32ГртВн(Гф+Грт) ++ .*h(2V+ ТфН(2-230)№— эквивалентная по-здесь Вв=_КэЪр.цЪнстоянная интегрирования контура напря¬
жения.0# 0,8 1,2 1,6 2,0 2fl 2,8 3,2Рис. 2-205. Амплитудно-частотные характеристики для тока и скоростиb10а ■я(/<в) I R3K.х(/ш) i Ri/(/со)U-aх(/и)C^9*J4C
§2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 291Приведя передаточную функцию GiH(p)
к звену второго порядка, получим усечен¬
ную передаточную функцию G2„(p), равную:1регулирования при настройке по модульно¬
му оптимуму равна^2Н (Р) -Кнсе Ф^Я.н (Р) 'Кн с? Ф(2-234)р- + 2|н шн р+ а>1(2-231)где2ПнР+2Г11Нр+1Данные выражения получены в пред¬
положении, что система описывается усе-В№ — Гф + т3Е*lRsY— коэффициент демпфирования контура ченной передаточной функцией (2-231) при
напряжения; В—В0. Для учета массы неучитываемыхслагаемых в усеченной передаточной функ-V2RяRaф эм Rs+ т1— угловая частота недемпфированных ко¬
лебаний.Условие настройки контура напряже¬
ния по модульному оптимуму, соответству¬
ющее = 2/2, записывается в видеции можно воспользоваться следующими
оценками.Если 7'^H>2 7't,T, то массой неучиты¬
ваемых слагаемых в выражении (2-231)
можно пренебречь, если же Гдн <2Гдт, по-Т — ±au п/('± I/ (27^ + :гф-:гэм|*-)2+ 2 ГГRa_hI у2Я " ЭМ ^ ' Ф(2-232)Из выражения (2-232) видно, что воз¬
можно такое сочетание параметров, при
котором Во.н оказывается отрицательным
или комплексным числом. В этих случаях
модульный оптимум не достигается. Физи¬
чески это означает, что параметры систе¬
мы таковы, что при любом Кр.в £н всегдабольше, чем 1^2/2. Возможно такое соче¬
тание параметров, при котором существу¬
ют два значения Во>0, при которых до¬
стигается модульный оптимум. Практиче¬
ское значение имеет большая величина В0.Эквивалентная малая постоянная вре¬
мени контура напряжения равна:Во Т'фН- TS]Т = •1 ЦТRa(2-233)19*Усеченная функция замкнутой системылученные выражения следует рассматри¬
вать как первое приближение.Имеется приблизительная оценка реак¬
ции системы на ступенчатый сигнал: при
7'цн>2Г(1Т перерегулирование находится
в пределах 2—8%, при Т’цн—8%, и
при 7'|JlH=r|tT оно возрастает до 20%.Если демпфирование токового контура
1т>1, то перерегулирование и в этом слу¬
чае равно примерно 5%. В тех случаях,
когда модульный оптимум не достигается,
система ведет себя, как инерционное звено
первого порядка. Для практических целей
при этом можно пользоваться следующей
передаточной функцией:G3.H (р):Р ( Вд Т ф ~i~T31+1(2-235)
292ЭлектроприводРазд. IIПри приложении статического момента
сопротивления изображения статической
посадки скорости вращения и тока якоря
равны:При этом в статическом режиме имеет
место обратная связь по э. д. с., а в дина¬
мическом режиме обратная связь по э.д. с.Дп (р) = '-f G1H (р) № (2Г*т р2 + 27^ р + 1)-
Р L^p н#яЯн(1 + Тяр)
1 + Тфр(2-236)' (Р)рТэ&1Н (р)Г КгUP.HR* 1Н' L АГр.н/?я/Сн(1 + Гяр)
1+Гфр[2Tlrp2+2T,ЦТр+ 1) +]+Т-(2-237)В общем случае реакция системы на
приложение статического момента сопро¬
тивления будет характеризоваться несколь¬
ко иным перерегулированием, чем при
управлении со стороны задания из-за на¬
личия форсирующих слагаемых в правой
части.Установившееся значение для просад¬
ки скорости равно:АпR*lcуст 'Ян R:> !сСе Ф Т эм Сс ^Ниже приведены некоторые частные
случаи выражения (2-233), встречающиеся
на практике:1) Система с обратной связью по на¬
пряжению при условии, что Гф=0:с запаздыванием, обусловленным фильтром:2Тут + V (2ГДТ + Гя)2 + Г;(2-242)(2-238)Из сопоставления формул (2-239) —
(2-242) следует, что в каждом конкретном
случае существует наиболее быстродейст¬
вующий вариант реализации обратной свя¬
зи по напряжению.Ниже приведены некоторые особенно¬
сти системы регулирования с обратной
связью по э. д. с. Преимуществом этой си-2ГЦТ+ 1Rя(2-239)2) Система с обратной связью по на¬
пряжению при условии, что 7’ф=0 и ском¬
пенсирована омическая составляющая па¬
дения напряжения:2^T + j/ 4^т+2ГяГэм|^7цн ~ 2(2-240)3) Система с обратной связью по на¬
пряжению при условии, что 7’ф = 7’я:стемы по сравнению с системой с обрат¬
ной связью по напряжению является боль¬
шая стабильность регулируемой величины п
при всяких изменениях параметров систе¬
мы регулирования, так как обратной связью
охвачена вся система регулирования, а так¬
же возможность настройки на любое демп¬
фирование системы.Недостатком этой системы является
необходимость включения фильтра в цепь
обратной связи, величина которого опреде¬
ляется постоянной участка якорной цепи,Я-». + ]/К- + - Тш |-)ЧГ» ь)‘+гГ’Т~Ь + П (2-241)THH~ О4) Система с обратной связью по на¬
пряжению при условии, что ТффТя и
скомпенсирована омическая составляющая
падения напряжения.с которого снимается сигнал обратной свя¬
зи. Последнее следует из рассмотрения вы¬
ражения (2-243), определяющего выходную
величину датчика э. д. с,:
§ 2-41 Однократно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 293ЕКЙвых.д.э ■и я1+Тяр1 + Гяр-UR,(2-243)При достаточно большой постоянной
времени Тя обратная связь по э. д. с. прак¬
тически не реализуется, так как коэффици¬
ент усиления при этом оказывается чрез-,
мерно низким. При выполнении обратной
связи по э. д. с. двигателя обычно сигналРис, 2-207. Варианты исполнения обратной
связи по напряжению,обратной связи по напряжению снимается
с зажимов Я1К2 (рис. 2-207, вариант I).При этом постоянная времени фильт¬
ра равна:~Ь ^д.п ~Ь ■i'K-o
*Я Н* Лд.П “Ь Rk'O(2-244)Иногда - целесообразно сигнал обрат¬
ной связи снимать с зажимов Я1Я2 (рис.
2-207, вариант II).Тогда Постоянная времени фильтра
равна:_ Lx_Тф2" Яя 9(2-245)Второй вариант является предпочти¬
тельным перед 'первым, если Тя<Тф2.На величину распределения общей ин¬
дуктивности между якорем, с одной сто¬
роны, и компенсационной обмоткой и до¬
полнительными полюсами, с другой, ока¬
зывает влияние помимо геометрии обмоток
еще величина относительной компенсации
потока реакции якоря. Если машина пере-
компенсирована, то величина индуктивно¬
сти якоря при прочих одинаковых услови¬
ях уменьшается и может даже стать отри¬
цательной, хотя ее суммарная индуктив¬
ность всегда положительна. Если же ма¬
шина недокомпенсирована, индуктивность
якоря возрастает по сравнению с величи¬
ной при идеальной компенсации потока ре¬
акции якоря.Что касается омических сопротивлений
этих обмоток, их величины примерно
равны.Для практических целей достаточно
точно их величины могут быть определены
по клиентскому формуляру.Приведенные соотношения могут быть
распространены на системы генератор —
двигатель с учетом специфики структур¬
ной схемы Г—Д.Влияние э. д. с. на динамику процессов
в системе регулирования. При анализе ка¬
чества переходных процессов в системах
подчиненного регулирования обычно пре¬
небрегают влиянием э. д. с. на динамику
токового контура, что приводит к значи¬
тельному упрощению расчетов.Вместе с тем при определенных соот¬
ношениях параметров системы регулирова¬
ния это влияние достаточно велико и дол¬
жно учитываться при настройке регуля¬
торов.В тех случаях, когда постоянная вре¬
мени в числителе передаточной функции
регулятора тока выбрана равной электро¬
магнитной постоянной времени, передаточ¬
ная функция разомкнутого контура тока
с учетом действия э. д. с. имеет вид:^р.т (Р) = Gpj (р) Gn (р) = | Т эм р (Тэ р + 1)В,ПТ^Р+1) тштэрЧтжр+1(2-246)где.Gpi(p) — вгР{Т^р+ 1)— передаточная функция токового контура
без учета действия э. д. с.;Gn(Р)=Тщ Р {Тэ р ~Ь 1)
Тштэр*+ Гэм Р -г 1— поправка к множителю.На рис. 2-208 приведены точные частот¬
ные и фазовые характеристики поправоч¬
ного множителя.В качестве базового значения для уг¬
ловой частоты принята частота недемпфи¬
рованных колебаний якорной цепи:®п.д —1V тэ Тэпараметром является коэффициент относи¬
тельного затухания якорной цепи, равный:Z 1 Гэмёд_ 2 7'эС помощью кривых (рис. 2-208) можно
построить точные частотные и фазовые ха¬
рактеристики разомкнутого и замкнутого
контура тока, которые определяют его ди¬
намические свойства,Передаточные функции замкнутого кон¬
тура тока и замкнутого контура скорости
соответственно равны:
294ЭлектроприводРазд. IIб3.т(Р) =1 +К,(Тэр+1)в„тТ ЦТST\I В? TJX1TB рз + g£|iT+^Tr3 р2 + _£ам-вт+гэ1 +;вт1+^
i Ш-р+1(2-247)бз.С (р) —rj-(np+ 1)Ас*|'+Н( ;~т+ед,+г^- i+r-+'1+i_ ,+А.* эм * эм(2-248)Отличия в характере переходных про¬
цессов _ реальной системы регулирования,
настройка регулятора тока которой выпол¬
нена без учета влияния внутренней обрат¬
ной связи по э. д. с. двигателя, от идеали¬
зированной заключаются в следующем:Рис, 2-208, Амплитудно-частотные и фазовые характеристики поправочногомножителя.1. Уменьшается коэффициет усиления1замкнутого контура тока в раз,1 + £-
Ты
§ 2-42 Двукратно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 2952. Увеличивается колебательность то¬
кового контура.3. Изменяется площадь регулирования
Si кривой тока при ступенчатом входном
сигнале на входе регулятора токаТ —Т‘ ЦТ * э1раз,Здесь00■J/(О \~)dt,'уст4. Увеличивается площадь регулирова¬
ния скорости S„ при ступенчатом входном
сигнале на входе регулятора скорости
в В'т/Тэм-]~1 раз.Здесь Ил (О5. Увеличивается площадь регулирова¬
ния статической просадки скорости SAn
при ступенчатом приложении момента со¬
противления в [Вс/Вт (Вт/Гзм+1) + 1] раз.Здесь-ЯAn (t)
tin-■устdt.Необходимо отметить, что при прочих
одинаковых условиях влияние э. д. с. воз¬
растает: при уменьшении коэффициента
усиления контура тока, при уменьшении
электромеханической постоянной времени,при росте электромагнитной постоянной вре¬
мени и росте эквивалентной малой постоян¬
ной времени контура тока.В случае необходимости влияние э. д. с.
учитывается при настройке регулятора тока.2-42. ДВУКРАТНО-
ИНТЕГРИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ
ВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМЕ
ВЕНТИЛЬНЬШ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ —
ДВИГАТЕЛЬДвукратно-интегрирующая система ре¬
гулирования скорости вращения находит
применение в тех случаях, когда по техно¬
логическим причинам требуется астатиче¬
ская характеристика по входному сигналу
и по возмущающему воздействию.Структурная схема системы регулиро¬
вания приведена на рис. 2-209.Регулятор скорости выбирается про¬
порционально интегральным с передаточ¬
ной функцией1 + ?>°р.с (р) = ■(2-249)Т*ргде Ti=R0.eC2; Ti-R^Ci.Эквивалентная постоянная интегриро¬
вания контура скоростиЯ — ^т Тш сеФГа* (2'250)При настройке контура тока по апе¬
риодическому закону, т. е. |т> V 2/2,а также при настройке на £т = 1/1/2 и на¬
личии в контуре скорости фильтра или
других инерционностей с постоянной вре¬
мени, равной или большей эквивалентнойДвигательРис. 2-209. Структурная схема двухконтурной системы регулирования с пропорциональ
но-интегральным регулятором скорости.Обозначения: Т,и,, Т,7ф с— постоянные фильтров системы фазового управления, датчиков тока
' ‘ ~ чистое запаздывание преобразователя; Нэф.т ь _и скорости; кв, Кт. Кс — коэффициенты усиления; тФ, Гэы—параметры якорной цепи; Ru Й2, Лз, Rt. R,Сео.т’ Ло.с’ Cv — параметры регуляторовскорости и тока; Т — постоянная времени входного фильтра.
296ЭлектроприводРазд. IIИзображения и оригиналы якорного тока и скорости вращенияна входеВходной сигналИзображение выходной величиныСтупенчатый
входной сигналUbx(p) =п(р) = -1+^РР RSKC (1 + агйс р) [а2 Г2С р2+ (а - 1) аТ^ р+ l] ’1{р)Р(1.+ **ГисР)Р (1 + аГ^р)[а2Г2ср2+(а-1)а7^р+1]Линейный вход¬
ной сигналСтупенчатое
приложение мо¬
мента сопротивле¬
нияП(Р):R*Р2 /?з^(1 + а^ср)[а2Г2ср2+(а-1)аТ^ср+1] ’,сеФ1 + а2Тнг рР3 ^эм Се Ф (1 + аТ^ р) [а2 Г2С р2 + (а - 1) аГцс р + I]
§ 2-42 Двукратно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 297Таблица 2-38для двукратно-интегрирующей системы регулирования при отсутствии фильтра
регулятора скоростиОригинал выходной величинып (t) — ивхЯз Кс^ ^ аТ
 е ai\ic-а — 3Дс cos -Уз-Ь 2а-2 а1 цсHt) = U вхТГ$4 Т’эм ф I в —- 1/СсЯэаГ„1а — 3о-1
2о Г,wc X(а — 1) cos1/з + 2а-а2 t . 1Л— Г. 1/з+2а-а2 t h (/ 3+2о-а2 s.n f—2,0, * дс 2о, * цс1 1J аТцсn(t) = адсЛ, Кса7\,а — 1■еа — 3I2а Г,М-с XX, / 1 3 + 2а — а2 ^]/ 3 + 2а — а2 sm —2а 1 цс• (а — 1) cosа — 3]/з+2а — a2 t2адс/(о = «^?4 7~зм Се ФЯз /(с «э\ а — 1• 157 -7— Т^З + 2а — а2 (20 1 не cos 2 аДп (/)'= /стЛ Г_|1с[а(д-1)е-^-с +3 — а(1 — a) cos^э.м се Ф I 3 аl/з + 2а — а2 Г г V"3 + 2а — а2 Г j. \- у 3 + 2а — а2 sin 5=—2аЦ.С2а|iC j
298ЭлектроприводРазд. 11Изображения и оригиналы якорного тока и скорости вращения длярегулятораВыходной сигналСтупенчатый
входной сигналикЛинейный вход¬
ной сигналив АР)=Изображение выходной величиныл(Р) =/?<PR* Ка (1 + аТ^ р) [а2 Г2С р2 +а (а - 1) 7^с р + l]> / ^вх Я4 ТЭм Се Ф ..
,m—xX(1 + p) [ а2 Г2 e p2 + а (a - 1) p + 1Jn{p) =a RiXcRs p^l+aT^p) [а2Г2ср2 + о(а-1)Гдср + 1] ’fee Я,ЯЭXP(* +оТцсP) [а27’^ср2+а(а— \)Ту)яр+ l]Частотные характеристики якорного тока и скорости вращенияи отсутствииНаличие фильтраI л </ш) Iк*<НR*Без фильтра уR3KaVl+a^coV)2|Л + а* (шГ^ К [1 - а2 ((оТ№с)2] а + a* (а - 1 )* (шГ^зС фильтромR* IRsKc у\ +аЦ<йТ^)*у [1 -я*(®Тис)«]*+а*(а-1)«(аГцс)*
§ 2-42 Двукратно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 299двукратно-интегрирующей системы регулирования с фильтром на входе
скоростиТаблица 2-39Оригинал выходной величины_ * а—1 tе аТцс—е 20 IУ^З + 2а — а2V 3+ 2а— а2 t
sin - — +2а1 йс2 —а Уз + 2а —а —32а'*)]■/(/) =^вх 7эм Се Ф1а —3аТ-И-Чг-T-f 1 . У^З + 2а — а2 t , 1 Кз-Ма-а2 /, 'цс — Sltl -| Г' COS — V У 3 + 2а — а2 2а а ~~3 20 Г1»сaR,n{t)=id;aT»<iаТ„а —3е а' цс-j- еа—1 j_2а Т.ц°Х/ а2 —а — 1 Уз+2а — а2 < а2 — За + 1 Кз+2а — а2 ?
X — уп ' — \ У 3+2а —а22ацса —3cos2а/(0 =ТэмсеФ- а-i г1_| ^ а?цс—t 2а Т'дс ха — 3У"3 + 2а — а2sinУЗ + 2а — а2 < 2 —а Уз+2а — а2 t2ав-3cos2ацсдля двукратно-интегрирующей системы регулирования при наличии
фильтра на входеТаблица 2-40I Л/м) I
(/в)*47’«С.Фto-]/! +а4((оГ|гс)2*з*с*з /1+ а2 [ 1 - а2 (®ТЙС)Ч 2+ а2 (а — I)2 (0)7^**з кс X* У1 + а2 (ШТЙС)2 |/ [1 — а2 (шТцс)2) а + аа (я _ i )* (о)Г^с)2
300ЭлектроприводРазд. IIмалой постоянной времени контура тока
7'|_1Т, система регулирования хорошо опи¬
сывается уравнением третьего порядка.Эквивалентная малая постоянная вре¬
мени контура скорости при этом равна:Л1с = 2ГцТ + Гф- (2-251)Для рассматриваемой настройки токо¬
вого контура на рис. 2-210 представленоизчэливается фильтр
Оф (р) =1 + а'*Т»с Р(2-254)Выражения изображений и оригиналов
для тока якоря и скорости вращения при
наличии фильтра на входе системы при¬
ведены в табл. 2-39.Рис. 2-210. Семейство логарифмических амплитудно-частотных и фазо-ча-
стотных характеристик разомкнутого контура скорости.однопараметрическое семейство логарифми¬
ческих амплитудно и фазо-частотных ха¬
рактеристик, соответствующих симметрич¬
ной настройке.Параметром служит величина“-]/£■■ ,М52)Усиление контура выбрано из условия
Вс = «3 Кс- (2-253)Случай а=2 соответствует настройке
по «симметричному» оптимуму.Заметим, что шунтирование емкости Сг
в системе, настроенной по «симметрично¬
му» оптимуму, приводит к системе с про¬
порциональным регулятором скорости, на¬
строенной по модульному оптимуму.В табл. 2-38 представлены выражения
изображений и оригиналов для тока якоря
и скорости вращения привода при ступен¬
чатом и линейном входных сигналах, а так¬
же при ступенчатом приложении момента
сопротивления.Для уменьшения перерегулирования по
скорости вращения при управлении со сто¬
роны задания на входе системы устанав-Переходные характеристики якорного
тока и скорости вращения при наличии и
при отсутствии фильтра на входе системы
приведены на рис. 2-211—2-214.Оценка уровня пульсаций тока и ско¬
рости вращения, вызванных наличием си¬
нусоидальных помех во входном сигнале
и напряжении тахогенератора, может быть
выполнена по частотным характеристикам
для якорного тока и скорости вращения
привода, представленным на рис. 2-215
и 2-216.Выражения частотных характеристик
приведены в табл. 2-40.На рис. 2-217 и 2-218 приведены пере¬
ходные характеристики тока и скорости
вращения при ступенчатом входном сигна¬
ле для 7'i=4 7'(lc и различных усилений
контура скорости Вс.Случай 7":=4 и В о = 6,4 Г(1С соот¬
ветствует настройке на минимальную ко¬
лебательность.В данном случае перерегулирование не¬
сколько меньше, а быстродействие несколь¬
ко больше, чем при настройке по симмет¬
ричному оптимуму.Если токовый контур настроен по ко¬
лебательному закону У"2/2 и в кон-
§2-42 Двукратно-интегрирующая-система регулирования скорости вращения 301яО.сКо.с©«У£<т>лСИ— система без фильтра на входе;
система с фильтром на входе.
302ЭлектроприводРазд. II
§ 2-42 Двукратно-интегрирующая система регулирования скорости вращения 3Q3-J■//6.10150j7><250АWи,Рис. 2-217. Переходная характеристика
'(£)~ Rt ТшсеФ ПРИ COnst: = 4Г- '
“х RaKc R3I—B—4T^C;2—S=5 Г2с; 3—В = 6,4 7"^с (минимальная колебательность); 4—В-=8 Гдс (симметричный оптимум); 5—В — 12 7^с; 6—5=16 7";'(ic-1 — В—АТ1- 2 — В-57"®; 3 — В-6,47"2 (минимальная колебательность^; 4—В=вГ2 (симметрич-цс’ дсвый оптимум); 5—В=127"2 ; S —В—!6Г2 .lie’ (J.0(ic
304ЭлектроприводРазд. IIтуре скорости отсутствуют дополнительные
инерционности, система регулирования ско¬
рости вращения хорошо описывается урав¬
нением четвертого порядка. ;При этом эквивалентная малая посто¬
янная времени контура скоростиТ —2 Т1 ЦС ЦТ-Частотные и переходные характеристи¬
ки для данной системы регулирования не¬
сколько отличаются от системы третьего
порядка. Однако для практических целей
можно пользоваться семействами кривых,Рис. 2-219. Схема ПИ-регулятора с шунти¬
рованием емкости.Рис. 2-220. Схема ПД-регулятора с фильт¬
ром.приведенными на рис. 2-210. Кроме того,
для данного случая настройка контура ско¬
рости по симметричному оптимуму соот¬
ветствует настройке на минимальную ко¬
лебательность.В отдельных случаях для удовлетворе¬
ния технологических требований система
регулирования должна обеспечить меньший
уровень статической просадки скорости при
набросе нагрузки, чем по модульному оп¬
тимуму, но не равный нулю, как при на¬
стройке по симметричному оптимуму.При этом регулятор скорости выпол¬
няется по схеме рис. 2-219, допускающей
промежуточную настройку.Если требуется при минимально воз¬
можной площади регулирования получить
меньшие, чем по модульному оптимуму,
статические просадки скорости, применяет¬
ся пропорционально-дифференциальный ре¬
гулятор скорости (рис. 2-220), допускаю¬
щий повышение усиления без роста коле¬
бательности.2-43. ПОДЧИНЕННОЕ
РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
ГЕНЕРАТОР - ДВИГАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО ТОКАСтруктура подчиненного регулирования
электроприводов системы генератор — дви¬
гатель постоянного тока определяется тре¬
бованиями к электроприводу и составом
электрооборудования.Здесь рассматриваются только систе¬
мы Г—Д с нерегулируемым возбуждением
двигателя. Системы управления возбужде¬
нием двигателя изложены в § 2-44.В зависимости от количества подле¬
жащих ограничению регулируемых коорди¬
нат, требований к жесткости механических
характеристик и наличия электрооборудо¬
вания выбирается конкретная структура.
Методика расчета настройки регуляторов
той или иной структуры приводится здесь
в предположении отсутствия реакции яко¬
ря двигателя и генератора и незначитель¬
ного влияния э. д. с. двигателя на динами¬
ку токового контура. Поэтому расчеты на¬
стройки, произведенные по этой методике,
следует считать ориентировочными, кото¬
рые в процессе наладки должны быть
уточнены.Во всех рассматриваемых схемах с об¬
ратной связью по напряжению условия оп¬
тимизации приведены по модульному оп¬
тимуму для скорости вращения двигателя,
что нашло отражение в расчетных струк¬
турах (рис. 2-222).Ниже приводятся наиболее употреби¬
тельные схемы управления системой Г—Д.1. Двухконтурная схема регулирования
скорости вращения двигателя (рис. 2-221, а)
содержит два контура регулирования с со¬
ответствующими регуляторами: контур то¬
ка и контур скорости. Регулятор тока ПИД
(пропорционально-интегрально-дифференци¬
альный), регулятор скорости — П (пропор¬
циональный). Если качество тахогенерато-
ра высокое (низкий уровень пульсаций), то
схема выполняется, как указано на рис.
2-221, а. Если же уровень пульсаций высок,
то на выходе тахогенератора ставится
фильтр. Расчетная структура приведена на
рис. 2-222, а.В состав суммарной нескомпенсирован-
ной малой постоянной времени Т^ входит
сумма постоянных времени всех датчиков
и усилителей токового контура, постоян¬
ная времени фильтра тиристорного преоб¬
разователя и составляющая Тт2, обуслов¬
ленная действием потока рассеивания и эф¬
фекта вихревых токов, т. е.Т» = *Тщ + Тг2.Как показал опыт наладки, величина
Гд в системах Г—Д достигает примерно0,02 с.Из условия настройки контура по мо¬
дульному оптимуму для структуры рис.
2-222, а следует:. _ Тш kT
^■с~ R3 kc В2 'Для тахогенератора с фильтромBi = 27V
fia = 2^ + ^ +
§ 2-43Подчиненное регулирование систем генератор — двигатель305У (2^ + 7’ф)2 + 7’2фа;2(2Г11 + Гф);_ Тэм kTр,сг_ /?э*с В, *2. Вариант двухконтурной системы ре¬гулирования скоростью вращения двигате¬
ля (рис. 2-221,6) содержит два регулято¬
ра: регулятор тока и регулятор напряжения.
Регулятор тока выполнен ПИД-регулято-
ром, регулятор напряжения PH—П-регуля-
тором. Схема содержит на входе регулято¬
ра напряжения ЗИ-задатчик интенсивности.
Данная схема применяется при отсутствии(/«хЗИPCЯкорная
цепь Г-ДДВигатеяь'РТ Генератор
Есtzв/£дUktПараллельнаякоррекцияPHVexГ-КЯкорная цепь Г-Д
г-РТ ГенераторДвигательtxeaJa-01tx*)Рис. 2-221. Функциональные схемы двухконтурного регулирования системой Г—Д.а — с обратной связью по скорости вращения двигателя; б — с обратной связью по напряжению дв»*
гателя; в —с параллельно-последовательной коррекцией; ЗИ— задатчик интенсивности; PC — регу¬
лятор скорости; РТ — регулятор тока.20-480
306ЭлектроприводРазд. IIPC!-2*ц?Нif
«лjsi■S2
-5
E 6
**1"A*PTВозвувитель ПнераторЯкорная
цепь Г-ДДвигательPHPHOff(ТигР*1)(Т,Р*1)Vpr*#u,*eEr±I,** 1,#yv#tegHBjpTtgrp+1T,p + 1ГC«* T,MpК<м*»РТВезвувитеяь Генератор(TtfrP+l)(Ttf*l)MgZLBtf' 1<вКTpP+1TatrP+1Якорная
цепь Г-ДДЙигателькг.*.0Лj£kJr,p+l)(TiPH)РТВозбудительГенератор■Н2Кf.(rsP+l)(T*p+l)ЪР+1С£К.1JLг,Р+11яЯкорная
цепь Г-ДДвигатель(t*,p+i)MkthrkTJ»1kg kr kT _
rT~b,pTpP+1T&p+I*, 1
с»ф т,ярРис. 2-222. Расчетные структуры двухконтурного регулирования системой Г—Д.а — с обратной связью по скорости вращения двигателя; б — с обратной связью по напряжению
двигателя; в —с параллельно-последовательной коррекцией; РС — регулятор скорости; РТ — регу¬
лятор тока.жестких требований к уровню поддержа¬
ния скорости вращения. Расчетная струк¬
турная схема представлена на рис. 2-222, б.
На рисунке Ть Т2— условные постоянные
времени, с помощью которых преобразует¬
ся передаточная функция обратной связи
по напряжению в расчетную структуру с
обратной связью по скорости вращения
двигателя:\[ /^яд т Y ^я д г т
~ V \2R3 м) ~ R3 7 ам я'д *(2-256)где /?я:д — сопротивление якорной цепи
двигателя; Тя.я = Ья.л/Яя,я — постоянная
времени якорной цепи двигателя; Ья.д —
индуктивность якорной цепи двигателя,. Гамр и~ R3kaB2 'Величины В1 и В2 выбираются из ус¬
ловия настройки контура по модульному
оптимуму:
§ 2-43Подчиненное регулирование систем генератор — двигатель307- 2 Т„В2=2Т»-(Т1^Я-Д т 4- ЛR3 ш+ Vа)+ У{2 Т„. — r2)a — (Г? -f- г|) =2 Т„дR3Яя-ДR3о ^я'д т Т
. г\ 1 эм J я-а<
Лэ3. Вариант исполнения двухконтурной
системы регулирования приведен на рис.
2-221, в. Задатчик интенсивности отсутст¬
вует. Для формирования динамического
тока используется гибкая обратная связь
по напряжению генератора, представляю¬
щая собой реальное дифференцирующее
звено:г к*рр + 1 •Как и в предыдущей схеме, регулятор
тока выполнен пропорционально-интеграль-
но-дифференциальным (ПИД), компенси¬
рующим постоянную времени обмотки воз¬буждения генератора Т0.в:г и постоянную
времени якорной цепи Тэ.Для обжимных станов, когда не требу¬
ется строгое поддержание постоянства
скорости вращения двигателя, схема вы¬
полняется без тахогенераторов, с обратной
связью по напряжению. Регулятор напря¬
жения — пропорциональный. Расчетная
структура представлена на рис. 2-222, в.
Коэффициент fep.H определяется так же,
как и для структуры, приведенной на
рис. 2-222, б.Величины В1 и В2 определяются из
условия настройки их контуров по модуль¬
ному оптимуму:в1 = V+ тя - (Г3 + г4) + V[Т* + ТА - тг - TVf +Tl-Tl- Г®; (2-257а)Г,=-+VI- R*.r) + тя(2-2576)■ (Rs Ля.г) “Ь Гд/(-£<*а-Я«.г) + Гд(2-258)Я,1r(Rs-R*.r) +
«р2+T\+2R3^Т3-R я.IRa20'^2-259)
308ЭлектроприводРазд. ИЭквивалентная постоянная времени то¬
кового контураBj - Тя + г3 + г4цэ!(2-260)ную времени обмотки возбуждения генера¬
тора и постоянную времени, обусловленную
рассеиванием и контурами вихревых токов;
благодаря этому несколько снижается ве¬
личина суммарной нескомпенсированной27^э1Г+ ]/ Tlx-~(Rs-R*.r)+2/?(2-261)52 = 27’цэ1-(7\+7’2) ++К(2r^i-T’l- Т2У-{Т\+ Т\). (2-262)Подставляя значения Т\ и Гг, опреде¬
ляемые по формулам (2-255) и (2-256), вы¬
числяют В 2.4. Трехконтурная система регулирова¬
ния скорости вращения двигателя в испол¬
нении, представленном на рис. 2-223, со¬
держит контуры напряжения, тока, скоро¬
сти. В схеме контролируются три парамет¬
ра: напряжение генератора, якорный ток,
скорость вращения двигателя.Регулятор напряжения выполняется
ПИД-регулятором и компенсирует постоян-малои постоянной времени контура напря¬
жения.Регулятор тока — ПИ-регулятор ком¬
пенсирует постоянную времени якорной
пепи.Регулятор скорости — пропорциональ¬
ный; при жестких требованиях поддержа¬
ния скорости выполняется пропорциональ¬
но-интегральным.Расчетная структура данной схемы
представлена на рис. 2-224:Т =ТЭ Rb Гя.гRa Rr.TВ = Т11+ТЭ-Т +якорная
цель Г-Д,От задатчика.Вис. 5-224. Расчетная структура трехконтурного регулирования системой Г—Д.
§ 2-44Системы регулирования с зависимым возбуждением двигателя309+ У (гц + ТЭ — т) +т1 — т ■ (2-263)Эквивалентная постояннная времени
контура напряжения2Г№9 = В-Г, + Т = Тц ++ / ( Тр +ТЭ—Tf+Tl —Т* . (2-264)Для контура тока якорной цепи^=2^3 + = 4Гиз- (2-265)Для контура скорости вращения дви¬
гателя62 = Sx+l^Sl =8rw (2-266)5. Четырехконтурная система регулиро¬
вания в исполнении, указанном на рис. 2-225.
содержит внутренний контур напряжения
тиристорного возбудителя, контур якорно¬
го тока, напряжения генератора и скоро¬
сти вращения двигателя. Внутренний кон¬
тур напряжения используется для умень¬
шения зоны нечувствительности в системелирования. Одна из возможных функцио¬
нальных схем для главного привода стана
представлена на рис. 2-226.Система регулирования скоростью вра¬
щения главного привода содержит в своем
составе пропорционально-интегральный ре¬
гулятор якорного тока, используемый для
надежного токоограничения, и регулятор
скорости, который усиливает результат
сравнения входного сигнала и сигнала об¬
ратной связи по скорости.В системе имеется также коррекция
коэффициента усиления регулятора скоро¬
сти в зависимости от уровня магнитного
потока и регулятор тока возбуждения, ко¬
торый выполняется пропорциональным или
пропорционально-интегральным. Из-за боль¬
шой индуктивности системы возбуждения
оба вида регулятора возбуждения обеспе¬
чивают практически одинаковое качество
регулирования. В цепь обратной связи по
току возбуждения вводится нелинейность,
имитирующая кривую намагничивания дви¬
гателя.Регулятор э. д. с. в этой системе выпол¬
няется пропорционально-интегральным с
ограничением выходной величины. УровеньРТНе яЧд-ЯкорнаяцепьГ-ДРН.В Генератор Г" IjLДвигательератор Г"“ИгИШтЕРис. 2-225. Функциональная схема четырехконтурного регулирования системой Г—Д.
РНВ — регулятор напряжения тиристорного возбудителя,фазового управления тиристорного преоб¬
разователя. Расчетная структура для этого
случая представлена на рис. 2-224. Тири¬
сторный возбудитель рассматривается как
линейное звено.2-44. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
С ЗАВИСИМЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАВ зависимой системе регулирования
скоростью вращения привода магнитный
поток возбуждения управляется сигналом,
пропорциональным э. д. с. или напряжению
якоря двигателя. В зависимости от назна¬
чения привода (например, главные приво¬
ды или моталки стана) возможны отдель¬
ные особенности построения систем рагу-ограничения определяет номинальный по¬
ток возбуждения. Коррекция коэффициента
усиления контура э. д. с. осуществляется
в зависимости от уровня скорости вра¬
щения.В тех случаях, когда требования к ди¬
намическим процессам не слишком жест¬
ки, коррекции коэффициентов усиления
контуров скорости и э. д. с. и введение не¬
линейности в регулятор тока возбуждения
не выполняются. Задатчик интенсивности,
устанавливаемый на входе системы регу¬
лирования, позволяет формировать дина¬
мический ток необходимой величины. В тех
случаях, когда существует ограничение по
величине тока инвертирования преобразо¬
вателя, вводится коррекция по току воз¬
буждения или по току возбуждения с целью
получения динамического тока неизменной
величины при скорости ниже основной я
выше основной.
310ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-226. Функциональная схема системы регулирования с зависимым управлением воз*
Суждением двигателя постоянного тока.Рис. 2-227. Функциональная схема системы регулирования с независимым управлением
возбуждением двигателя постоянного тока.
§ 2-45 Влияние способа управления реверсивным вентильным преобразователем 311Из-за нелинейности систем регулирова¬
ния с изменяющимся потоком возбуждения
лучшим методом исследования динамиче¬
ских процессов является математическое
моделирование на аналоговых или цифро¬
вых вычислительных машинах. .При предварительных расчетах подбор
параметров регуляторов выполняется обыч¬
но для фиксированных значений координат
движения (п, I, Ф, Ubx, /в, Е), при кото¬
рых система ведет себя, как линейная.В отдельных случаях, например при
отсутствии или плохом качестве тахогене¬
ратора, особенно для тихоходных приводов,
предпочтительно применять обратную связь
по напряжению вместо обратной связи по
скорости. В этом случае употребляется не¬
зависимая система регулирования возбуж¬
дением двигателя постоянного тока
(рис. 2-227).Характерной особенностью для данной
схемы является введение параметрических
нелинейностей (/, 2, 3). Нелинейность /
ограничивает входное напряжение регуля¬
тора скорости до уровня, соответствующе¬
го номинальному значению скорости дви¬
гателя; нелинейность 2, наоборот, только
с этого момента начинает пропускать сиг¬
нал на регулятор тока возбуждения, и не¬
линейность 3 учитывает нелинейную зави¬
симость изменения потока от входного сиг¬
нала. В осталйюм система с независимым
регулированием возбуждения аналогична
системе с зависимым возбуждением дви¬
гателя.При расчете параметров регуляторов
контура возбуждения необходимо учиты¬
вать следующие особенности:1. В состав малой постоянной контура
тока возбуждения входят кроме малых по¬
стоянных времени всех датчиков, усилите¬
лей и фильтра на входе системы фазовогб
управления еще постоянная времени Г2,
обусловленная действием вихревых токов
и потока рассеивания:2’(2-267)гдеГ2=Тк + Г, + Г„_ у p±^±-^ j2- TkTs . (2-268)Постоянная времениTk+Ts+TB ,Тх =+ ]/” р+Г^+ Tk Ts (2-269)компенсируется действием регулятора тока
возбуждения.Постоянные времени fi и ^ характе¬
ризуют систему возбуждения машины, име¬
ющую передаточную функцию:ТЬ(Р) Tkp+1 Ub(P)TsTkP*+(TB+Ts+Tk) р+1TkP+l(7’1р+1) {Тгр-\- 1) *(2-270)2. Выбор коэффициентов усиления ре¬
гуляторов, зависящих от уровня потока
возбуждения, при отсутствии специальных
нелинейностей, компенсирующих изменение
коэффициента усиления контура э. д. с., не¬
линейности кривой намагничивания произ¬
водится по средним величинам.2-45. ВЛИЯНИЕ СПОСОБАУПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ
ВЕНТИЛЬНЫМ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
НА ДИНАМИКУ ПРИВОДАДинамические характеристики реверсив¬
ных вентильных приводов с системами под¬
чиненного регулирования зависят не только
от параметров элементов силовой цепи и
динамических характеристик регуляторов,
датчиков и фильтров, снижающих уровень
помех, но в значительной степени и от спо¬
соба сопряжения фазных характеристик
преобразователей групп «вперед» и «назад».Требования к статическим и динамиче¬
ским характеристикам конкретного привода
в значительной степени определяют способ
сопряжения фазных характеристик преобра¬
зователей групп «вперед» и «назад».Схема с параметрическим согласовани¬
ем характеристик фазового управлений.
На рис. 2-228 приведены система регулиро¬
вания и схема замещения силовой части
привода с параметрическим согласованием
характеристик фазового управления. В этой
схеме ограничение уравнительного тока осу¬
ществляется с помощью уравнительных
дросселей УД.При этом начальная фазировка вентиль¬
ных групп устанавливается таким образом,
чтобы выполнялось соотношение ав+«и>
> !80°, где ав и а и соответственно углы
управления выпрямителя и инвертора, так
что напряжение инвертора всегда превыша¬
ет напряжение выпрямителя.Такое согласование вентильных групп
приводит к появлению зоны нечувствитель¬
ности (люфта) в характеристике вход—вы¬
ход преобразователя, которая имеет вид
гистерезисной петли (рис. 2-229). Ширина
петли Uл зависит от того, насколько ав-fa»
больше 180°.Для полного исключения уравнительно¬
го тока во всех диапазонах регулирования
преобразователя необходимо, чтобы ав+
+аи^300о, т. е. угол начальной фазировки
ао =150°.Часто силовая часть преобразователя
выполняется так, что угол начальной фази-
312ЭлектропроводРазд. IIРис. 2-228, Система регулирования с параметрическим согласованием характеристикфазового управления.ходится уменьшать усиление регулятора
скорости.При наличии люфта переходный про¬
цесс тока при работе с задатчиком интен¬
сивности можно построить, считая, что на
вход регулятора скорости РС подаются три
составляющие входного сигнала:
линейная Ul = at\
ступенчатая U2=at3; t_экспоненциальная У3=—atB е „
При этом'з=Гэ (у^ 1+2-^Л Ri C°-T2^-i j (2-271)\ ' а^о.с J— время, по истечении которого система ре¬
гулирования замкнется по току и скорости.Реакцию привода на линейный и сту¬
пенчатый сигналы можно подсчитать, ис¬
пользуя кривые, приведенные в § 2-41.Реакцию привода на экспоненциальный
входной сигнал можно подсчитать, исполь¬
зуя кривые, приведенные на рис. 2-230. Кри¬
вые построены для значения коэффициентадемпфирования контура скорости |с = V2/2
и 1с = 1.Суммируя реакции от трех сигналов,
можно построить переходный процесс тока
при наличии люфта. При этом надо учиты¬
вать, что реакция от экспоненциального сиг¬
нала имеет отрицательное значение.В системах с несогласованным управ¬
лением на холостом ходу привода возможны
прерывистые режимы якорного тока.ровки eto=90-i-100° обеспечивает надежное
ограничение величины уравнительного тока
во всем диапазоне регулирования напряже¬
ния преобразователя.Динамические и статические характери¬
стики привода существенно зависят от вели¬
чины люфта. Так, при пуске двигателя в ре¬
жиме ограничения регулятора скорости
(под отсечку по току) с ростом люфта пере¬
ходный процесс тока замедляется. При пус¬
ке двигателя от задатчика интенсивности
скорости ЗИ (линейно-нарастающий сигнал
на входе регулятора скорости РС) наблюда¬
ются всплески динамического тока. Если пе¬
ререгулирования в токе недопустимы, при-Рис. 2-229. Характеристика вход — выход
преобразователя приов+оцс>. 180е.
§ 2-45 Влияние способа управления реверсивным вентильным преобразователем ЗФЗВ таких случаях при приложении мо¬
мента сопротивления имеют место повышен¬
ные значения динамических просадок ско¬
рости, что отрицательно сказывается в от¬
дельных случаях на ходе технологического
процесса.Методика расчета динамических процес¬
сов в этих случаях аналогична рассмот¬
ренной.Приведенная методика может быть ис¬
пользована при расчете динамики неревер¬
сивных приводов.Рис./э =2-230. Экспоненциальная составляю¬
щая входного сигнала.7\ Ср Фа//*• Г'т■ эквивалентная малаяинерционность контура тока.Двухканальная схема с регулятором
уравнительного тока. Для приводов, к ко¬
торым предъявляются повышенные требо¬
вания с точки зрения точности регулирова¬
ния и быстродействия, применяются системы
регулирования с поддержанием непрерыв¬
ного уравнительного тока преобразователя.Такое построение системы регулирова¬
ния позволяет наилучшим образом исполь¬
зовать безынерционность преобразователя и
элементов системы регулирования для соз¬
дания быстродействующего привода.Схема системы регулирования с поддер¬
жанием непрерывного уравнительного тока
приведена на рис. 2-231. Схема предусмат¬
ривает наличие двух вторичных обмоток
трансформатора, питающего группы венти¬
лей, и имеет два канала измерения и регули¬
рования тока. Выходное напряжение регу¬
лятора скорости подается на вход регуля¬
тора тока группы вентилей, работающих при
данном направлении тока двигателя. Ко
второму регулятору тока этот сигнал не по¬
ступает благодаря разделительным диодам.
На вход каждого регулятора подан также
сигнал задания уравнительного тока. Та¬
ким образом, группа вентилей, проводящая
ток двигателя, управляется сигналом, про¬
порциональным сумме заданных значений
тока двигателя и уравнительного тока, а
другая группа вентилей — только сигналом
задания уравнительного тока. При измене¬
нии напряжения на группе вентилей, прово¬
дящей ток двигателя, уравнительный ток
регулируется за счет интегрирования дина-HL
314ЭлектроприводРазд. IIмической составляющей уравнительного то¬
ка регулятором группы вентилей, проводя¬
щих лишь уравнительный ток.При подаче скачком задающего сигна¬
ла на вход контура тока при возбужден¬
ном двигателе возникает бросок уравни¬
тельного тока, вызванный форсированным
изменением напряжения на группе вентилей,
проводящих ток двигателя, а также уста¬
новившееся значение динамической состав¬
ляющей уравнительного тока, обусловлен¬
ной возрастающим с постоянным темпом на¬
пряжением указанной группы вентилей. Для
уменьшения броска уравнительного тока
применяется подключение емкости С парал¬
лельно разделительным диодам. При этом
импульс управляющего сигнала подается на
вход регулятора, поддерживающего уравни¬
тельный ток, и в результате его интегриро¬
вания увеличивается напряжение на соот¬
ветствующей группе вентилей.Включая параллельно диодам сопротив¬
ления RK, можно уменьшить общее значение
уравнительного тока при переходных про¬
цессах.Контур уравнительного тока оказывает
демпфирующее действие на переходный про¬
цесс тока двигателя и тока группы венти¬
лей, проводящих этот ток.Для реальных параметров привода ин¬
тегральная постоянная времени контура то¬
ка определяется в зависимости от демпфи¬
рования кривой тока преобразователя или
двигателя по формулам:Для тока /в группы вентилей, проводя¬
щей ток двигателя и уравнительный ток,Вг =£*О.ТК &г412Т1 |Л1+45Ё(2-272)Для тока двигателя /д
Cq.t ^8В,«б;1 +2(2-273)Приведенные формулы справедливы для
коэффициентов демпфирования %Ъ^У212 и1^УЫНа практике часто настраивают контур
тока /в с коэффициентом демпфирования1»= У 2/2.В этом случае2 ТВ0 = ш Гз" (2-274)
1+2 (!)и всегда В0<27'(1.При последующем расчете контура ско¬
рости контур тока двигателя /д можно за¬менить инерционным звеном с передаточной
функцией:Я,G-i (р) = ■R\kтSi 1 +Яд(2-275)Как видно из выражения (2-275), нали¬
чие контура уравнительного тока уменьшает
быстродействие контура тока двигателя, но
это уменьшение незначительно, так как в
двухканальной системе регулирования воз¬
можно несколько повысить усиление конту¬
ра тока без увеличения перерегулирования
(уменьшить значение Bt), как это следует
из уравнения (2-274).При разгоне привода в режиме ограни¬
чения выхода регулятора скорости (разгон
«под отсечку») на уровне U3 можно опре¬
делить установившиеся значения токов по
формулам:ток двигателяU 31+2;fil(2-276)Приращение динамического тока
Я2и3Д/vЯА(2-277)2+ :В,Из уравнений (2-276) и (2-277) следует,
что повышение усиления контура тока
(уменьшение Вприводит к уменьшению
динамического уравнительного тока и уве¬
личению тока двигателя.При разгоне двигателя от задатчика ин¬
тенсивности, т. е. когда £Л = а?, токи будут
равны:/л = ^эм/4- а; (2-278)Д/vЯэ Яз&с
R$R з&са.(2-279)При наличии емкостей С требуемой ве¬
личины, шунтирующих разделительные дио¬
ды, расчет величины Вi в первом приближе¬
нии не отличается от расчета линейной си¬
стемы без контура уравнительного тока (см,
§ 2-41).Схема с регулятором уравнительного
тока с перекрестными обратными связями.Улучшение энергетических показателей и
устранение вредного влияния контура урав¬
нительного тока на динамику привода мо¬
жет быть достигнуто применением системы
регулирования с регулятором уравнительно¬
го тока с перекрестными обратными связя¬
ми по току, приведенной на рис. 2-232.Схема предусматривает наличие двух
вторичных обмоток трансформатора, питаю¬
щего группы вентилей.
$ 2*45 Влияние способа управления реверсивным вентильным преобразователем 315Уравнительный ток поддерживается
двумя пропорциональными регуляторами
уравнительного тока РТ-В и РТ-Н, причем
на регулятор РТ-В заводится обратная
связь по току группы вентилей, управля¬
емых от регулятора РТ-Н, а на регулятор
РТ-Н — обратная связь по току группы
вентилей, управляемых от регулятора РТ-В.-1(2-282)из уравнения#о.у _ Rvkr y *4 “ kBКак правило, коэффициент демпфиро¬
вали я_контура уравнительного тока |у^> V 2/2,(ТУ+Т»Г
КТуТ»Рис. 2-232, Схема с регулятором уравнительного тока с перекрест¬
ными обратными связями,Кроме того, на входы регуляторов уравни¬
тельного тока подаются сигналы задания на
уравнительный ток Ua.jn Uз.уг и сигнал с
выхода ИП-регулятора тока двигателя РТ.При появлении тока двигателя обрат¬
ная связь по току группы вентилей, про¬
водящей ток двигателя, увеличивает напря¬
жение на группе вентилей, проводящей
уравнительный ток, так что уравнительный
ток уменьшается и становится равным нулю.При этом уравнительный ток изменя¬
ется в соответствии с уравнением, К (Ua.yi ~Ь ^з.уз) Ад,-2[(‘+:v)(*y+V)+*IA.y] 2 '(2-280)Из (2-280) следует, что уравнительный
ток безынерционно изменяется с изменением
тока двигателя и становится равным нулю
при достижении последним двойного зна¬
чения начального уравнительного тока.Коэффициент демпфирования контура
уравнительного тока определяется по фор¬
муле£ьу ■1Т +Т
у ~ иR^RyПри отсутствии уравнительного тока
динамика контура тока двигателя не отли¬
чается от динамики линейной системы без
контура уравнительного тока. Для этого
режима и рассчитывается необходимая ин¬
тегральная постоянная времени контура то¬
ка двигателя по формулее2„ _gq.T,fofofr (2_283)*1 = 45,% = -При наличии уравнительного тока дем¬
пфирование контура тока двигателя не¬
сколько уменьшается.При последующем расчете контура ско¬
рости контур тока двигателя можно заме¬
нить инерционным звеном с передаточной
функциейR<Фг(р)—4Й7\.р + 1(2-284)(2-281)при условии, что 2/2.Схема с раздельным управлением. Раз¬
дельное управление группами вентилей ре¬
версивного преобразователя предполагает на¬
личие выдержки времени Atu на переключе¬
ние групп при реверсе тока.Наличие интегральных регуляторов при¬
водит к накоплению ошибки регулирования
316ЭлектроприводРазд. Нза время паузы в токе и, как следствие, к
перерегулированию тока после включения
группы вентилей в работу.Контур регулирования тока рассчитыва¬
ется так же, как и в линейной системе, —
без выдержки на переключение групп.При расчете контура скорости переда¬
точная функция контура тока представляет¬
ся в виде , .RiRlkr (2-285)где 4| £ Ту — эквивалентная инерционность
контура тока.Из формулы (2-285) видно, что при рас¬
чете контура скорости постоянная времени
контура тока представляется как сумма
собственной постоянной времени контура
тока и времени паузы.При этом предполагалось, что началь¬
ная фазировка вентильных групп выполне¬
на так, что ав+аи = 180°, где ав и аи соот¬
ветственно углы управления выпрямителя и
инвертора.На практике часто для более надежной
работы преобразователя начальную фази-
ровку выполняют так, что ав+аи> 180°.
При этом, если время прохождения сигна¬
лом управления люфта в преобразователе
больше, чем время выдержки на переключе¬
ние, то динамика процесса определяется ве¬
личиной люфта, а расчет системы регулиро¬
вания проводится так же, как и в схеме
с параметрическим согласованием фазных
характеристик.2-46. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПОЛОЖЕНИЯСистема регулирования с линейным ре¬
гулятором положения. В приведенной на
рис. 2-233 системе регулирования с линей¬
ным регулятором положения ограничениемаксимальных значений скорости и тока
достигается ограничением выходных сигна¬
лов регуляторов положения и скорости.На рис. 2-234 приведены фазовые тра¬
ектории движения системы в зависимости от
коэффициента усиления регулятора положе¬
ния йр.п, величины начального рассогласова¬
ния AS, тока статической нагрузки /с т и
люфта в механизме в предположении, что
контур тока безынерционный и усиление
в контуре скорости очень великоПри коэффициенте усиления регулято¬
ра положения, определяемом кривой 0, 1, 2,
и отсутствии статической нагрузки началь¬
ное рассогласование AS1 отрабатывается
без перерегулирования по траектории 3, 4,
26, 0.Разгон и торможение привода проис¬
ходит с ускорением а0, определяемым током
ограничения 10, т. е.(2-286)i ЭМ ^Начальное рассогласование &S2>&Sl
отрабатывается с перерегулированием по
траектории 5, 6, 7, 8, 0.На участке траектории 8, 0, где после
пересечения с линией переключения движе¬
ние происходит вдоль этой линии, система
работает в пульсирующем режиме, отраба¬
тывая значительное рассогласование без ог¬
раничения тока и скорости.При этом рассогласование, скорость и
ток уменьшаются во времени по экспонен¬
циальному закону, что увеличивает время
регулирования.При начальном рассогласовании
<ASt, траектория движения 9, 10, 11, 0
имеет участок 11. 0, на котором система ре¬
гулирования работает в пульсирующем ре¬
жиме.При наличии нагрузки привод разгоня¬
ется с ускорением а0(1—/ст//о) по траекто¬
рии 3, 12, тормозится с ускорением ао(1 +
+/ст//о) по траектории 12, 13 и затем в
пульсирующем режиме по траектории 13,0.Линеимыи.регуляторположенияРегуляторf*p.0’ V<2>—-Контур токаНр.с1/ЛтTffi+iПараболический,
регулятор положенияlie,■£-0-ЛсАд37$С*ФТЩГ_с_рKp„VZ$Kn$ignASРис. 2-233, Структурная схема системы регулирования с линейным и параболическимрегулятором положения*
§ 2-46Системы регулирования положения317Рис. 2-234. Фазовые траектории движения системы с линейным и парабола
ческим регуляторами положения.Наличие люфта в механизме и датчике
положения может привести к автоколеба¬
ниям в системе регулирования. Так, при ко¬
эффициенте усиления регулятора положе¬
ния, определяемом кривой О, 14, 15 и нали¬
чии люфта в системе регулирования будут
наблюдаться автоматические колебания с
предельным циклом (кривая 20, 21, 22, 23,
24, 25). При отсутствии люфта система ус¬
тойчива (кривая 16, 17, 18, 19).Если перерегулирование по положению
недопустимо, то требуемый коэффициент
усиления регулятора положения определя¬
ется по формуле^р.п 2kcknCAS3'ст \
/о /где AS3 — заданное рассогласование.Формула (2-287) имеет смысл, если си¬
стема регулирования не работает в режиме
ограничения скорости, т. е.(2-288)В противном случае коэффициент уси¬
ления регулятора положения определяется
по формуле“р.пАК2а,С fin(2-289)Время разгона и торможения привода
в режиме токоограничения можно легко оп¬
ределить из фазовых траекторий движения
системы.Время торможения привода в пульсиру¬
ющем режиме до величины допустимого от¬
клонения ASson определяется по формулеin —'kcCkп^р.пInASnAS(2-290)'доигде ASn — величина отклонения, начиная с
которого система регулирования работает
в пульсирующем режиме.При конечном коэффициенте усиления
регулятора скорости величина статической
ошибки определяется по формулеASCT —(2-287)^р.п ^р.с(2-291)Коэффициент демпфирования контура
регулирования положения 2^— • (2-292)МСкр.пК?сТгПредполагается, что |с^ 1^2/2 и £*;>> V 2/2.Система регулирования с параболиче¬
ским регулятором положения. С целью
уменьшения времени регулирования и повы¬
шения коэффициента усиления системы в
зоне малых отклонений применяется парабо¬
лический регулятор положения (рис. 2-233),Из приведенных на рис. 2-234 фазовых
траекторий движения системы видно, что
при наличии регулятора с параболической
характеристикой (кривая 0, 27, 2) заданное
положение отрабатывается без перерегули¬
рования и пульсирующего режима с посто¬
янным замедлением независимо от величины
рассогласования и нагрузки.
318ЭлектроприводРаза, IIВ зоне малых отклонений, где нет огра¬
ничения тока и скорости, регулятор выпол¬
няется линейным для получения необходи¬
мого коэффициента демпфирования контура
регулирования положения в соответствии с
формулой (2-292).На рис. 2-235 приведены фазовые траек¬
тории движения системы с параболическойРис. 2-235. Фазовые траектории движения
системы с параболическим регулятором по¬
ложения с учетом инерционности контура
тока.характеристикой регулятора положения
(кривая О, 1, 2, 3) с учетом инерционности
контура тока и конечного коэффициента
усиления регулятора скорости йр.с. В этом
случае траектория движения (2, 4) лежит
выше оптимальной траектории (0, 1, 2) и
имеется перерегулирование по положению,
что при наличии люфта может привести к
автоматическим колебаниям с предельным
циклом (кривая 4, 5, 6, 7). Можно сделать
систему регулирования 'устойчивой, умень¬
шая коэффициент усиления регулятора в
зоне малых отклонений (кривая 0, 8, 2, 3)
либо вводя зону нечувствительности (кри¬
вая О, 9, 10, 2, 3).Кроме того, зона нечувствительности
обеспечивает отсутствие тока в двигателе
при наличии реактивного момента сопротив¬
ления. Перерегулирование и зону нечувстви¬
тельности можно уменьшить, сдвигая харак¬
теристику параболического регулятора впра¬
во по оси отклонений (кривая О, И, 12, 13)
на величину ASi. Практически на такую же
величину уменьшится и перерегулирование
(кривая 2, 14). Следует, отметить, что пре¬
вышение фазовых траекторий движения си¬
стемы над оптимальной при выбранном ко¬
эффициенте усиления регулятора положения
уменьшается с увеличением усиления конту¬
ра скорости. Поэтому для систем регулиро¬
вания, к которым предъявляются повышен¬
ные требования с точки зрения быстродей¬
ствия и точности, предпочтительной являет¬
ся система регулирования с вентильнымипреобразователями, с регулятором уравни¬
тельного тока и с обратной связью по ско¬
рости.Коэффициент усиления параболическо¬
го регулятора положения определяется по
формуле*Р.п — kc "j/ гэм ckncE ф ’ (2'2ЭЗ)где /? — выбранный динамический ток при
торможении без нагрузки.2-47. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИЭлектрическая синхронизация—это сле¬
дящая система, осуществляющая синхрон¬
ный по пути (углу) ход двух механизмов,
каждый из которых имеет электропривод
с собственной системой регулирования ско¬
рости.Для некоторых приводов по условиям
исполнения механических узлов электриче¬
ская синхронизация предпочтительней меха¬
нической синхронизации. Например, для на¬
жимных устройств вертикальных и горизон¬
тальных валков прокатных станов, дисковых
ножниц для продольной резки полос и т. д.В зависимости от назначения привода
к системе электрической синхронизации
предъявляются различные требования, при¬
веденные ниже.1. Оба привода должны проходить оди¬
наковые относительные пути (абсолютные
пути могут быть различны); только началь¬
ные и конечные позиции должны соответ¬
ствовать заданной величине. Во время пере¬
мещения синхронность перемещения не¬
обязательна. Это наиболее простые
требования.2. Синхронизация приводов должна
быть гарантирована в начальной и конечной
позиции, а также во время движения на
установившейся скорости при любых на¬
грузках. В период ускорения и торможения
допустима рассинхронизация.3. Наиболее жесткие требования —
синхронизация по пути должна быть га¬
рантирована с заданной точностью при ус¬
корении, торможении и на установившейся
скорости.Системы электрической синхронизации
основываются на том, что пути обоих при¬
водов непрерывно измеряются и определяет¬
ся их разность (либо сразу измеряется рас¬
согласование). Сигнал разности или
рассогласования вводится в систему регули¬
рования, воздействующего на скорость вра¬
щения. При появлении рассогласования на¬
пряжение, пропорциональное последнему,
складывается алгебраически с заданной ве¬
личиной скорости (рис. 2-236). В этом слу¬
чае выполняется только требование по п. 2,
так как при ускорении и торможении цепь
^регулирования скорости разомкнута — ре¬
гулятор скорости или напряжения находит¬
ся под ограничением. Для выполнения тре-
§ 2-47Системы электрической синхронизации319ПреобразовательРегулятор Регулятор 1 Якорная Измерительнапряжения тока. \ цепь Двигатель пути.'IЗадатчикинтенсив¬ности-ш-мfМсИtxLb;#*■St-SzМе ы$2Фм3Рис. 2-236. Функциональная схема системы электрической синхронизации с воздействием
на канал задания напряжения (скорости вращения) двигателя.Рис. 2*237. Функциональная схема системы электрической синхронизации с воздействием
на канал задания скорости вращения двигателя (второй привод следует за первым).
320ЭлектроприводРазд. IIбований п. 3 надо воздействовать на задан¬
ную величину тока. Отсюда две модифика¬
ции исполнения систем синхронизации:
с воздействием сигнала рассогласования на
канал задания скорости и с воздействием
сигнала рассогласования йа канал задания
тока.Хотя вторая модификация дает возмож¬
ность выполнить все требования, изложен¬
ные в трех приведенных выше пунктах тре¬
бований к системам синхронизации, тем не
менее находят применение обе модифика¬
ции. Первая модификация проще в реали¬
зации.Схемы синхронизации с воздействием
на канал задания скорости вращения дви¬
гателя представлены на рис, 2-236 и 2-237.Наиболее простая схема представлена
на рис. 2-236, где каждый привод имеет про¬
порционально-интегральный регулятор тока
и пропорциональный регулятор напряжения
или скорости в соответствии с характером
обратной связи. Сигнал рассогласования
приводов заводится на вход регулятора на¬
пряжения (скорости) каждого привода с
таким знаком, чтобы затормозить ушедший
вЛеред привод и ускорить отстающий. Сле¬
дящий регулятор выполнен пропорциональ¬
ным. Коэффициент усиления, выбранный из
условия модульного оптимума, в большинст¬
ве случаев обеспечивает требуемую точ¬
ность.Если задание на скорость подается не¬
посредственно на регулятор напряжения
(скорости), то регулятор работает только в
установившемся режиме. Для уменьшения
рассогласования в динамических режимах,
если в этом есть необходимость, задание на
скорость подается через задатчик интен¬
сивности.При такой структуре построения схемы,
если приводы имеют небольшую тенденцию
к рассинхронизации, достаточно небольшого
сигнала на выходе регулятора синхрониза¬
ции, чтобы скорректировать возникшее рас¬
хождение по пути.На рис. 2-237 представлена несколько
измененная система управления с примене¬
нием аналогичного регулятора синхрониза¬
ции. Здесь рассогласование по пути опреде¬
ляет задание на скорость второго привода.
Такая структура в работе имеет значитель¬
ное рассогласование.Рассмотренные схемы применяются для
приводов, работающих длительное время на
установившихся скоростях и отвечающих
требованиям п. 1 и 2 к системам синхрони¬
зации.При работе приводов по треугольному
графику скорости (ускорение—торможение),
что типично для большинства нажимных
устройств прокатных станов, применяется
регулятор синхронизации с воздействием не¬
посредственно на ток (рис. 2-238). Так как
нажимные устройства в настоящее время в
большинстве случаев снабжены системой,
позиционного регулирования (пути) для ав¬
томатической работы, то это отражено
в структуре. В динамических режимах воз¬
действие на ток эффективнее, чем воздей¬
ствие на скорость. При определенных не¬
жестких требованиях регулятор синхрониза¬
ции мог бы выполняться пропорциональным.Для повышения коэффициента усиле¬
ния в контуре синхронизации регулятор вы¬
полняется пропорционально-дифференци¬
альным. Так как дифференцирование сигна¬
ла рассогласования связано с техническими
трудностями, то для получения производной
сигнала рассогласования приводов исполь-ПреобразовательРегуляторположенияS,РегуляторскоростиЗадание Регулятор
на ток токаЯкорнаяцельИзмерительпити.Мс Вал ,
двигателяВ регулятор
скорости второго
привода.ЦБНLh*itМоментдвигателяНеРегулятор электрической синхранизащиАп-п^-пгв-ПЙ!$1niтКЬ. пг
AS^SrSgВ задание на ток
второго привода.Рис. 2-238. Функциональная схема регулирования по положению и системы электрическойсинхронизации с воздействием на канал задания тока.
§ 2-48 Цифровые системы регулирования скорости электропривода321зуется разность скоростей (разность напря¬
жений та хогенераторов):Если механизмы имеют значительный
момент трогания, то для исключения стоян¬
ки двигателя под током, меньшем тока тро¬
гания, в канале рассогласования предусмот¬
рена зона нечувствительности, выполненная
таким образом, что с ее введением не сни¬
жается коэффициент усиления.Регулятор скорости также выполняется
с зоной нечувствительности, которая, обес¬
печивая стоянку двигателей без тока, на
установившейся скорости исключает влия¬
ние регулятора скорости, давая возмож¬
ность работать регулятору синхронизации.Системы электрической синхронизации
рассчитываются в соответствии с общими
принципами расчетов многоконтурных си¬
стем, изложенными в § 2-40.2-48. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ
РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ
ЭЛЕКТРОПРИВОДАЦифровые системы регулирования вы¬
полняют задачу поддержания или измене¬
ния по определенной программе скорости
вращения электродвигателей и отличаются
высокой точностью и простотой сопряже¬
ния с цифровыми системами управления.Использование цифровых систем регу¬
лирования скорости имеет преимущество
перед другими цифровыми системами, обус¬
ловленное наличием относительно простых
импульсных датчиков скорости вращения.В настоящее время цифровые системы
регулирования скорости электроприводов
нашли широкое применение в ряде областей
промышленности:металлургическая черная и цветная —
регулирование скорости прокатки, транс¬
портные линии, агрегаты резки и др.;бумажная промышленность — регулиро¬
вание скорости электроприводов бумагоде¬
лательных машин;энергетика — регулирование частоты;
авиационная, автомобильная и маши¬
ностроение — программное управление и ре¬
гулирование скорости при испытании агре¬
гатов и узлов машин.В общем случае цифровые системы ре¬
гулирования скорости могут быть выполне¬
ны полностью цифровыми или цифроанало¬
говыми.Для регулирования скорости электро¬
приводов наиболее целесообразным являет¬
ся использование цифроаналоговых систем
регулирования.Построение цифроаналоговых систем
регулирования скорости электропривода по
принципу подчиненного регулирования пара¬
метров позвдляет использовать все преиму¬
щества подобных аналоговых систем, а так¬
же унифицировать цифровые узлы этих
систем.21—480Наибольшее распространение получили
две функциональные схемы построения циф¬
роаналоговых систем регулирования скорос¬
ти электропривода (ЦАСР):а) ЦАСР с использованием цифрового
интегрального регулятора (ЦИР) — рис.
2-239, а;а)б)Рис. 2-239. Функциональные схемы цифро¬
вых систем регулирования скорости элек¬
тропривода.ЦЗС — цифровой задатчик скорости; ЦИР — циф¬
ровой интегральный регулятор; ЯДС —импульс¬
ный датчик скорости; ПЧН — преобразователь
«частота — напряжение»; АСР — аналоговая часть
системы регулирования скорости; М — электродви¬
гатель; ЦИС — цифровой измеритель скороств;
ЦЯ — цифровой индикатор.б) ЦАСР без цифрового интегрального
регулятора — рис. 2-239, б.При требовании статической точности
поддержания заданной скорости, не превы¬
шающем 0,2—0,5%, может быть использо¬
вана более простая ЦАСР, представленная
на рис, 2-239,6. При более высоких требо¬
ваниях к точности поддержания заданного
значения скорости необходимо использовать
схему с цифровым интегральным регулято¬
ром (рис. 2-239, а).Узлы цифровых систем регулирования
скорости электропривода. Основными узла¬
ми цифровых функциональных схем ЦАСР
являются:ЦЗС — цифровой задатчик скорости;
ИДС — импульсный датчик скорости;
ПЧН — преобразователь «частота — напря¬
жение»; ЦИР — цифровой интегральный ре¬
гулятор (ЦИ — цифровой индикатор и
ЦИС — цифровой измеритель скорости да¬
322ЭлектроприводРазд. IIлее не рассматриваются, так как относятся
к области циф|К>вых систем измерения ско¬
рости и на работу ЦАСР не влияют).В настоящее время наиболее перспек¬
тивным является выполнение цифровых и
аналоговых узлов ЦАСР на интегральных
микросхемах, что позволяет значительно по¬
высить надежность, снизить трудоемкость
изготовления и габариты систем.*•Рис. 2-240. Цифровой задатчик скорости.
ПКЧ — преобразователь «код—частота»;
ГОЧ — генератор опорной частоты.Цифровой задатчик скорости ЦЗС
представляет собой преобразователь «код —
частота» ПКЧ. Частота следования импуль¬
сов на выходе ПКЧ {3 пропорциональна за¬
данной скорости электродвигателя п3
(функциональная схема задатчика скорости
дана на рис. 2-240):h = n3kf, (2-295)kf—fo.c/n-я — коэффициент передачи им¬
пульсного датчика скорости (имп/с)/об/мин;
fо.с — частота следования импульсов обрат¬
ной сзязи, имп/с; пд — скорость двигателя,
об/мин.В преобразователе «код — частота» про¬
исходит операция умножения опорной ча¬
стоты f„, получаемой от генератора опорной
частоты (ГОЧ), на код цифрового задания
скорости k3:/з = /о*з. (2-296)где Ка — величина всегда меньше единицы,
за единицу принимается максимально воз¬
можная величина задания, на которую рас¬
считан ПКЧ. При этом может быть опреде¬
лена величина опорной частоты:/о = лз.макс (2-297)здесь Пз.макс — максимально возможное за¬
дание скорости, об/мин.Генератор опорной частоты выдает им¬
пульсы прямоугольной формы с частотой
следования f0- Стабилизация частоты ГОЧ
осуществляется кварцевым резонатором.
Кварцевый резонатор без термостатирова-
ния обеспечивает стабильность опорной час¬
тоты 10-4—10-5, что достаточно для боль¬
шинства систем регулирования. В случае
необходимости стабильность может быть
повышена путем термостатирования кварце¬
вого резонатора или всей схемы в целом.Преобразователь «код—частота» может
быть осуществлен на разных принципах.
В качестве примера приведен ПКЧ на осно¬
ве синтезатора частоты (рис. 2-241).Сигнал опорной частоты f0 с выхода
генератора опорной частоты поступает навход преобразователя «код—частота», по¬
строенного по принципу разложения часто¬
ты fо в ряд частот с их последующим сум¬
мированием. Управление суммированием
производится сигналами кода задания ско¬
рости.Рис. 2-241. Функциональная схема преобра¬
зователя «код — частота» (ПКЧ).СД1—СД4 — счетные декады; KI—K4 — коммутато¬
ры.С целью упрощения ввода задания в
ПКЧ принято разложение опорной частоты
в десятичный ряд так, что f3 на выходе
равна;U = 10-1 fomx + Ю-2 fom% + 10-8 /om ++ ...+ 10-ntom, (2-298)
nгде m — коэффициент от 0 до 9 в зависимо¬
сти от значения кода задания скорости в
соответствующем десятичном разряде; п —
число десятичных разрядов кода задания
скорости.Принятый способ разложения опорной
частоты обусловливает декадное построение
ПКЧ. На рис. 2-241 приведена функцио¬
нальная схема четырехразрядного ПКЧ, со¬
стоящего из счетных декад СД1—СД4 и
коммутаторов К1—К4.Разложение частоты f0 производится
счетными декадами, каждая из которых ра¬
ботает в коде 8, 4, 2, 1. Диаграмма состоя¬
ний триггеров счетной декады приведена на
рис. 2-242, а. Из диаграммы видно, что мо¬
менты перехода триггеров из состояния 0
в состояние 1 не совпадают между собой.
Это позволяет с помощью внешнего стро-
бирования выделить на выходе каждого
триггера декады последовательность им¬
пульсов, не совпадающих по времени с им¬
пульсами на выходах остальных триггеров,
как это показано на рис. 2-242,6.Выходные сигналы триггеров каждой
счетной декады поступают на входы соот¬
ветствующего коммутатора, управляемого
двоично-десятичным параллельным кодом
уставки скорости.Коммутатор осуществляет две опера¬
ции: стробирование импульсов с выходов
§ 2-48Цифровые системы регулирования скорости электропривода323триггеров и суммирования необходимого
числа этих импульсов (от 0 до 9) в зави¬
симости от значения кода уставки. Строби-
рукмцие импульсы для каждого коммута¬
тора формируются в предыдущей счетной
декаде.Каждый десятый импульс счетной дека¬
ды поступает на вход следующей. Диаграм¬
мы импульсов на выходе коммутатора для
различных значений кода уставки (в деся¬
тичном коде) представлены на рис. 2-242, в., 1 2 3 Ч 5 6 7 8 9 1CI выход
Ж ВыходиП а) тПЖ Выходга_Ж выходпт = 16) т_т=2пИт — 3пт=Чт=5пга типт=Впга п пПРЯ .т—1пжS\ И-SLSL, а.m=8m—9мд^ддди.*)Рис. 2-242. Диаграммы импульсов в неко¬
торых узлах схемы.а —диаграмма состояний триггеров декады;
б —диаграмма выходных импульсов; в — диа¬
грамма импульсов нэ выходе коммутаторов.Выходные сигналы коммутаторов К1—
К4 суммируются с помощью элемента ИЛИ,
на выходе которого получается последова¬
тельность импульсов с частотой f3, пропор¬
циональной коду уставки скорости. Безоши¬
бочное суммирование выходных импульсов
коммутаторов возможно лишь при несовпа¬
дении их во времени. Следовательно, необ¬
ходимо, чтобы время переноса единицы t-a.e
через все последовательно включенные счет¬
ные декады было меньше времени между
двумя импульсами опорной частоты /о, т. е.^п.е < "7 (2-299)/огде tK — длительность импульса опорной ча¬
стоты.Вьод кода задания К3 (рис. 2-243) не
может быть осуществлен мгновенно, так как
это равносильно изменению сигнала задан¬
ной скорости толчком. Кроме того, необхо¬
дима возможность плавного изменения за¬
данной скорости в сторону увеличения и в
21*сторону ее снижения. С этой целью код за¬
дания К3 записывается в реверсивном счет¬
чике PC, имеющем суммирующий и вычи¬
тающий входы.Через ключ управления Ка импульсы,
следующие с частотой /т в зависимости от
наличия сигнала управления, подаются на
суммирующий или вычитающий вход ревер¬
сивного счетчика.НаImpu&eppmL _ят _ М mmЖ триггер yz7Z777m ТШШК.Щ триггер
Ш триггерPCШРис. 2-243. Функциональная схема ввода ко¬
да задания скорости.PC — реверсивный счетчик; Кл—ключ управления.Частота /т выбирается из условий обес¬
печения необходимого темпа изменения ве¬
личины задания скорости электропривода.
В общем случае возможно использование
устройства, изменяющего частоту fT по лю¬
бому нужному закону.Импульсные датчики скорости должны
иметь на выходе синусоидальное или им¬
пульсное напряжение, частота которого
пропорциональна скорости вращения без ка¬
ких-либо погрешностей. Такие датчики осу¬
ществляются на различных физических
принципах и многообразны по конструктив¬
ному исполнению.Электромашинные датчики. Из серий¬
но выпускаемых промышленностью машин
наиболее подходят для этой цели синхрон¬
ные генераторы трехфазного тока повышен¬
ной частоты серий ГИС1 и ГИС2, имею¬
щие номинальную скорость вращения
3000 об/мин и максимальную частоту
2400 Гц. Использование таких датчиков ог¬
раничено ЦАСР, имеющими ограниченный
диапазон регулирования скорости при от¬
носительно больших номинальных скоростях
привода (1000—3000 об/мин).В ряде случаев используются частотно¬
индукционные и частотно-трансформатор-
ные датчики скорости. Надо отметить, что
эти датчики имеют ряд недостатков и про¬
мышленностью не выпускаются.Наиболее перспективны импульсные
датчики, выполненные на принципе модуля¬
ции светового потока, падающего на свето¬
чувствительный элемент. Импульсные датчи¬
ки такого типа, имеющие два комплекта ос¬
ветителей и приемников светового потока,
оси которых смещены на 90°, могут быть
выполнены реверсивными, т. е. с помощью
логического узла может быть определено
направление вращения вала датчика. Раз¬
решающая способность таких датчиков до¬
стигает 2 500 имп/об.
324ЭлектроприводРазд. IIПреобразователь «частота — напряже¬
ние» строится по принципу преобразования
частоты в последовательность однополяр¬
ных импульсов постоянной длительности с
последующим выделением постоянной со¬
ставляющей, пропорциональной частоте.
Формирование импульсов постоянной дли¬
тельности может производиться параметри¬
чески с помощью конденсатора или сердеч-Рис. 2-244. Функциональная схема преобра¬
зователя «частота — напряжение».Сч — счетчик; Кл — ключ управления; Г — триг¬
гер; Ф — фильтр.ника с прямоугольной петлей гистерезиса
и с помощью счетных схем.На рис. 2-244 приведена функциональ¬
ная схема преобразователя «частота—на¬
пряжение».Опорная частота f0 от генератора опор¬
ной частоты через ключ управления Кл по¬
ступает на йход счетчика СЧ, начиная с мо¬
мента прихода импульса преобразуемой ча¬
стоты на вход триггера Т до момента
заполнения всего объема счетчика. Сигнал
переполнения счетчика Сч приводит триг¬
гер в исходное состояние.Емкость счетчика выбирается таким об¬
разом, чтобы время его заполнения было
равно требуемой длительности импульса:U < -т—— . (2-300)/п-максгде fn-мако—максимально возможная ве¬
личина преобразуемой частоты.Сигнал с выхода триггера Т подается
на вход фильтра Ф, выделяющего постоян¬
ное напряжение, пропорциональное преобра¬
зуемой частоте.Цифровой интегральный регулятор вы¬
полняет задачу непрерывного сравнения
двух частотных сигналов (fa — частота сиг¬
нала задания и /0.с — частота сигнала об¬
ратной связи) с выдачей непрерывного сиг¬
нала, пропорционального интегралу разно¬
сти частот во времени. Функциональная
схема цифрового интегрального регулятора
приведена на рис. 2-245.Узел разделения входных импульсов
УРИ защищает реверсивный счетчик PC от
поступления на его входы полностью или ча¬
стично совпадающих импульсов частот /3 и
/о.с» нарушающих его работу. Известны два
способа построения узла разделения им¬
пульсов: синхронный и асинхронный.В первом случае узел разделения им¬
пульсов выполняют с использованием так¬товой опорной частоты, величина которой
должна быть больше величины сравнивае¬
мых частот, при этом импульсы, поступаю¬
щие на два входа PC, всегда разнесены во
времени на величину, кратную периоду
тактовой частоты.Рис. 2-245. Функциональная схема цифро¬
вого интегрального регулятора.УРИ — узел разделения импульсов; PC — ревер¬
сивный счетчик; ПКН — преобразователь «код —
напряжение».Во втором случае, если поступающие
на входы импульсы не совпадают во вре¬
мени, то они проходят каждый на свой
выход. Если имеется хотя бы частичное
совпадение импульсов, срабатывает мульти¬
вибратор, запрещающий прохождение дан¬
ной пары импульсов на вход PC. Реверсив¬
ный счетчик, как правило, выполняется дво¬
ичным, что позволяет полностью использо¬
вать его объем. Вопрос выбора объема ре¬
версивного счетчика рассматривается ниже.Соответственно преобразователь «код —
напряжение» (ПКН) выполняется двоич¬
ным, что в свою очередь облегчает отбор
параметров его элементов при изготовлении.Известно, что преобразователь «код —
напряжение» имеет погрешности преобразо¬
вания, связанные с изменениями напряжения
питания, температуры и т. п. Однако в дан¬
ном случае эти погрешности не влияют ка
точность поддержания скорости, так как
реверсивный счетчик в любом случае стре¬
мится свести разность частот сигналов зада¬
ния и обратной связи к нулю.Выбор параметров ЦАСР скорости
электропривода, построенной по принципу
подчиненного регулирования параметров с
учетом фильтров в системе и времени ре¬
гулирования. На рис. 2-246 приведена схе¬
ма двукратно-интегрирующей системы регу¬
лирования скорости, построенной по прин¬
ципу подчиненного регулирования парамет¬
ров с раздельно выполненными пропорцио¬
нальным и интегральным регуляторами ско¬
рости. Внутренний контур тока с ПИ-регу-
лятором настроен на модульный оптимум.
Пропорциональный регулятор скорости так¬
же настроен на модульный оптимум. Пара¬
метры интегрального регулятора скорости
выбираются из условия выполнения соотно¬
шений симметричного оптимума.В рассматриваемой цифроаналоговой
системе ПИ-регулятор тока и П-регулятор
скорости выполнены на аналоговых элемен¬
тах. Интегральный регулятор выполнен циф¬
ровым с аналоговым выходом.На входе пропорционального регулято¬
ра скорости сравниваются аналоговые сиг¬
Цифровые системы регулирования скорости электропривода325налы: выходной сигнал интегрального ре¬
гулятора и сигнал обратной связи по ско¬
рости. На входе цифрового интегратора
происходит сравнение частот задающего
сигнала и сигнала от частотного датчика
скорости (сигнал обратной связи).При достаточно высоких частотах зада¬
ющих сигналов и сигналов обратной связии, как следствие, низком уровне ПульсацийИ-регулятор П-регуляторW„(p) -ч2>fасKig рг
J7 5ив£Лсти, об/мин; kf—fo.c/nx—коэффициент пе¬
редачи дискретного (частотного) датчика
скорости, (имп/с)/об/мин; £/0.о.п — напря¬
жение сигнала обратной связи пропорцио¬
нального регулятора скорости; fо.в.а — ча¬
стота следования импульсов обратной связи,
имп/с; гад — частота вращения двигателя,
об/мин; Тт — постоянная времени оптимизи¬
рованного токового контура, с.Оптимизи¬
рованный
контур
тока | _I мс -f+PrT1а рг375рРис. 2-246. Структурная схема двукратно-интегрирующей системы регулирова¬
ния скорости электропривода.на выходе цифрового интегратора расчет
параметров системы (коэффициента усиле¬
ния, интегратора, коэффициентов усиления
П-регулятора и обратной связи контура с
П-регулятором) может производиться так
же, как и для обычных аналоговых систем.Передаточная функция и коэффициент
усиления цифрового интегратора. Для рас¬
сматриваемой системы передаточная функ¬
ция интегрального регулятора при настрой¬
ке по симметричному оптимуму определяет¬
ся как«7и(р)=т^2Г— , (2-301)
4ТТ Rf ргде ku— U0,c n/nK — коэффициент обратной
связи пропорционального регулятора скоро-Рис. 2-247. Переходная функция цифрового
интегратора UB=f(t) при подаче на его
вход последовательности импульсов с ча¬
стотой U-На рис. 2-247 приведена переходная
функция цифрового интегратора ири некото¬
ром постоянном значении частоты входного
сигнала. Изображение, соответствующее по
Карсону переходной функции приведенного
типа, имеет вид:F{p) = d Ц-.1 — егде d —дискретное приращение выходной
величины интегратора, В/имп; т=1 // — пе¬
риод следования входных импульсов, с.Учитывая, чтоpi х2 рЗ Xsе рх — 1—рх-\ — 2! 3! .и ограничиваясь двумя первыми членами
разложения, имеем:didF (Р) = =t—, (2-302)т р рИз выражения для передаточной функ¬
ции цифрового интегратора видно, что дис¬
кретное приращение выходной величины а
играет роль коэффициента усиления цифро¬
вого интегратора. Величина коэффициента
усиления определяется, как^мако
а = .где <Умакс — максимальное напряжение на
выходе интегратора при полном заполнений
его разрядов; N — число импульсов на> вхо¬
де интегратора, необходимое для его полно¬
го заполнения (объем счетчика интегра¬
тора)*
326ЭлектроприводРадд, нТаким образом, яри настройке системы
по симметричному оптимуму величина дис’
кретного приращения напряжения на выхо¬
де цифрового интегратора должна быть на¬
брана равной:Объем счетчика цифрового интеграто¬
ра. Для обеспечения нормальной работы
цифрового интегратора во всех режимах
должно быть выдержано соотношениеN ^ ^макс •где Лмакс — наибольшее ожидаемое число
импульсов на входе интегратора за время
регулирования.При этом в общем случае а=Лупр+
+<4ЕОзм, где Аупр — число импульсов при
приложении управляющего воздействия;
Лвозм — число импульсов при приложении
возмущающего воздействия.Учитывая, что заполнение счетчика циф¬
рового интегратора происходит под воздей¬
ствием разности частот входного сигнала и
сигнала обратной связи, после несложных
преобразований получаем:1>егЛмакс = kf f lfi3 — n(t)\di, (2-304)0где пя — заданное значение частоты враще¬
ния, об/мин; n(t) — текущее значение ча¬
стоты вращения, об/мин; /per — время нара¬
стания переходной функции скорости до ве¬
личины, равной заданному значению.Для структурной схемы двукратно-ин-
тегрирующей системы, настроенной на сим¬
метричный оптимум (рис.2-246), максималь¬
ный объем счетчика интегратора, вычислен¬
ный из условия отработки управляющего
воздействия, составит:^маке.упр ^ 4,287^т kf ^з-ыакс * (2-305)Объем, вычисленный из условия отра¬
ботки возмущающего воздействия по ста¬
тическому моменту, составит:8.85Т? kL м.. (2-306)Biarvv* BvuBl fiffi376При проектировании цифроаналоговой
системы немаловажным является вопрос ра¬
ционального выбора структуры системы с
точки зрения сокращения объема счетчика
цифрового интегратора.Двукратно-интегрирующая система с
подачей управляющего воздействия одно¬
временно на входы пропорционального и
интегрального регуляторов. На рис. 2-248
приведена структурная схема системы и ее
преобразования. Основными преимущества¬
ми данной схемы, благодаря которым она
широко применяется в двфроаналогрвых ре¬
гуляторах скорости, являются сокращение
объема счетчика цифрового интегратора, - атакже возможность получения нулевой
ошибки в установившемся режиме разгона
привода с постоянным ускорением, что
позволяет успешно использовать эту схему
в следящем приводе.На входе пропорционального регулято¬
ра сравниваются: сумма выходного сигнала
интегратора с аналоговым сигналом, про¬
порциональным частоте сигнала задания;
аналоговый сигнал обратной связи по ско¬
рости.к, I "j*."511 JL ггигkf -<ХК ^ 375чттр к„с„Фгт,, ецгСи<Р11375рк„с„Фгт,Нттр375ПЧТтрkf«Trfi1ТГ2Т,р(1*Гтр)1+«Т*р(1+2т,р)(и-гтгр+чт*р*)Рис. 2-248. Структурная схема и ее преоб¬
разования для двукратно-интегрирующей
системы регулирования скорости с подачей
управляющего воздействия одновременно
на входы пропорционального и интегрально¬
го регуляторов.При подаче на вход системы скачкооб¬
разного управляющего воздействия переход¬
ная функция скорости в связи с наличием
в передаточной функции системы форсиру¬
ющего звена (рис. 2-248) обладает большим
перерегулированием. Для устранения пере¬
регулирования входное воздействие (часто¬
та задания) должно подаваться черезфильтр типа ——. При этом характер1 -j- 4 Т х рпереходного процесса будет тем же, что и
для системы, приведенной на рис. 2-239, а,
однако требуемый объем счетчика интегра¬
тора в этом случае существенно меньше и
составляет:ЛМакс.упр = 0,82т1! kf Яз.маке* (2-307)В случае подачи на вход системы управ¬
ляющего воздействия через задатчик ин¬
тенсивности Па=а< (в этом случае входной
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода327фильтр отсутствует) максимальный объем
счетчика составляет:А =8,85 Tl ft. а (2-308)макс.упр т ТИЛИ, ПОДСТаВЛЯЯ <2 = Ямаис/^разг»■^макс.упр = 8.85Тт kf Яу.макс " • (2-309)1 разгОбъем счетчика цифрового интегратора,
вычисляемый из условия отработки возму¬
щающего воздействия, для всех рассмотрен¬
ных структур одинаков. В табл. 2-41 сведе¬
ны результаты вычисления объема счетчи¬
ка цифрового интегратора по уравнениям
(2-299) — (2-302) для привода со следующи¬
ми значениями параметров: Тт=0,026; kf=
=40 имп/с; «з.макс = 60 об/мин; GD2=
= 660 тм2; Мс=217 тм; ^разг^Ю с.Таблица 2-41Воздейст¬виеОбъем счетчика цифрового
интегратораУправ¬ляющее268
по уравне¬
нию (2-305)53
по урав¬
нению
(2-307)<2
по урав¬
нению
(2-308)Возму¬щающее30по уравне¬
нию (2-300)Наличие фильтров в цепи обратной свя¬
зи по скорости пропорционального регуля¬
тора и на выходе цифрового интегратора
должно учитываться при настройке системы
и при выборе объема счетчика цифрового
интегратора.Учет влияния фильтров. При наличии
фильтров на выходе цифрового интегратора
и в цепи обратной связи по скорости про¬
порционального регулятора все приведенные
выше соотношения для коэффициента уси¬
ления интегратора и объема его счетчика
остаются те же, если в качестве постоянной
времени оптимизированного токового конту¬
ра принять некоторую эквивалентную вели¬
чину Тт.э, равную:Гт.э « |l+0,6-^ ^1+0,45^ , (2-310)где Тф.н — постоянная времени фильтра в
цепи обратной связи пропорционального ре¬
гулятора скорости; Тф.и — постоянная вре¬
мени фильтра на выходе цифрового интегра¬
тора.При этом относительное время регули¬
рования fper/Тт.э и величина перерегулиро¬
вания сохраняют свои значения (подразу¬
мевается, что пропорциональный регулятор
скорости настроен с учетом фильтра в цепи
его обратной связи на модульный оптимум).Указанное соотношение для эквивалент¬
ной постоянной времени токового контура
является достаточно точным для практиче¬
ски имеющих место значений:2-49. ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ
СИСТЕМ РЕГУЛИРУЕМОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДАВ основу частотного анализа переход¬
ных процессов в замкнутых системах регу¬
лируемого электропривода положено преоб¬
разование Лапласа. С его помощью уста¬
навливается связь между показателями пе¬
реходных процессов, возникающих в таких
системах, и параметрами логарифмических
амплитудно-частотных характеристик (ЛАХ)
соответствующих разомкнутых систем. Вы¬
явление этой связи позволяет с минималь¬
ной затратой времени произвести анализ
и синтез рассматриваемых систем, выбрать
и рассчитать для них корректирующие
звенья, сравнить различные варианты по¬
строения структурных схем, оценить пре¬
дельные возможности систем по точности,
быстродействию, устойчивости, перерегули¬
рованию и другим показателям.Системы регулируемого электропривода
подвергаются различным внешним управля¬
ющим и возмущающим воздействиям. Реак¬
ции на эти воздействия определяют динами¬
ческие свойства и качество таких систем.В большинстве случаев ограничиваются
рассмотрением реакции на изменение зада¬
ющего сигнала на входе системы (управля¬
ющее воздействие) и на изменение статиче¬
ской нагрузки на валу двигателя (возму¬
щающее воздействие).Существует однозначная зависимость
между формой ЛАХ и реакциями систем на
указанные воздействия.Наибольший интерес представляют ре¬
акции на три вида стандартных (управляю¬
щих или возмущающих) воздействий
(рис. 2-249):а) на единичное ступенчатое воздейст¬
вие (единичный скачок) fr(t);б) на единичную импульсную функцию,
или дельта-функцию fa(t);в) на линейно-возрастающий с единич¬
ной скоростью сигнал. Вместо этой реакции
целесообразно рассматривать скоростную
ошибку которая равна разности меж¬
ду линейно-возрастающим сигналом на вхо¬
де и выходным сигналом (динамическое рас¬
согласование системы).Реакции fT(0> /и(0 и fo(0, или, иначе,
единичные переходные функции рассматрива¬
емых систем, позволяют определить наибо¬
лее существенные динамические показатели
регулируемых электроприводов.На рис. 2-250 представлена структурная
схема электропривода постоянного тока с
системой регулирования скорости в виде,
удобном для частотного анализа.
328ЭлектроприводРазд. II1. Поведение электропривода при сту¬
пенчатом изменении задания Дй8 определя¬
ется соотношением (2-311) и (2-312).
Изменение скорости двигателяAQ(f) = ДЙ3/т(0- (2-311)Динамический ток якоря/д (0 =^%-Лй3/„(*). (2-312)где £д.н — номинальная э. Д. с. двигателя, В;
£2н — номинальная скорость вращения, 1/е;Sг$ч»го0.80.6о,чагf3-/. - -S.-ar-J/1/1/-£гу/"УГуГ/ 1Время,tРис. 2-249. Характерные виды воздействий
на системы электропривода.I—ступенчатое воздействие (единичный скачок):
■г — импульсное воздействие; 3 —линейное измене¬
ние задания с единичной скоростьюТя — электромеханическая постоянная вре¬
мени электропривода, с; R — сопротивление
якорной цепи, Ом.Значения Еа.н, QH и Тм относятся к од¬
ной и той же величине магнитиого потока
двигателя.2. Поведение электропривода при ли-
нейно-изменяющемся задающем сигнале наВХОДе Sla-Hat.Изменение скорости двигателяЙ в Q3 [ 1 — fQ (*)j = е3 < [1 — fo (OJ • (2*313)
Динамический ток якоряед.и' мПроизводная динамического тока якоряd/A £Д-« Гм
dtа»8з/и(0- (2-315)hr*3. Поведение электропривода при сту¬
пенчатом приложении нагрузки на валу дви¬
гателя, соответствующей статическому то-. Изменение скорости двигателяЛа = 'jr*- -у- fo (О- (2-316)и$ ГП'SJa I/? | Зб2ив1,t1ЕЧ{1+рТярТщIcrRЗаа)lh1рТ„ЛЕТ!Mpt361+рТяIR20ig\Gp<Jm)\Рис. 2-250. Структурная схема электропри¬
вода постоянного тока с регулятором ско¬
рости.а — в режиме изменения задания; б — при набро-
се статической нагрузки; / — усилитель; г —вен¬
тильный преобразователь с системой управления;
За и 36 — двигатель; 4 — тахогенератор; Тя—элек¬
тромагнитная якорная цепь; Ти — электромехани¬
ческая постоянная времени; /ст — ток статичес¬
кой нагрузки; Л —сопротивление якорной цепи;
в — пример ЛАХ разомкнутой системы; г — еди¬
ничные переходные Функции системы, ЛАХ которой
изображена на рис. 2-250, в: / — реакция на им¬
пульс; г-—реакция на ступенчатое воздействие;3 — скоростная ошибка,
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода329Если ввести понятие «естественное
снижение скорости при статическом то¬
ке /ст» (при- отсутствии регулятора ско¬
рости)Дйе = йн, (2-317)Д-нтоАЙе\Q=-zr-f0(t). (2-318)> мМаксимальному значению fo(t) соответ¬
ствует максимум динамической посадки ско¬
рости при набросе нагрузки.Ток якоря двигателя/ = /стЫ0- (2-319)Производная тока якоря двигателя-^-=/ст/„(О- (2-320)Необходимо указать на отличия струк¬
турных схем систем регулируемого электро¬
привода при приложении к ним управляю¬
щего и возмущающего воздействия. При
приложении возмущающего воздействия
обычно пренебрегают влиянием измененияз. д. с. двигателя на характер переходных
процессов и размыкают соответствующую
связь по э. д. с. (рис. 2-250,6).Отсутствие этой связи влечет за собой
некоторое изменение передаточной функ¬
ции системы и соответственно реакций на
стандартные сигналы /т(0> МО и f0(t) по
сравнению со случаем приложения к ней
управляющего воздействия.4. Связь между формой J1AX различ¬
ных систем электропривода и реакциями
этих систем /т(0. М<) и f0(t) на стандарт¬
ные воздействия.Классификация систем принимается в
соответствии с формой участков их ЛАХ.Если участок ЛАХ параллелен оси абс¬
цисс, т. е. имеет нулевой наклон, то он обоз¬
начается цифрой 0. Соответственно единич¬
ный наклон участка ЛАХ, равный 20 дб/дек,
обозначен цифрой 1; наклон, равный
40 дб/дек, цифрой 2; наклон 60 дб/дек —
цифрой 3 и т. д. При этом обычно рассмат¬
риваются только такие системы, ЛАХ ко¬
торых пересекают ось абсцисс с наклоном
20 дб/дек.Пример расшифровки обозначения си¬
стемы 0-2-1-2-3. Эта система в разомкну¬
том состоянии имеет ЛАХ, в которой по ме¬
ре возрастания частоты происходит чередо¬
вание участков с нулевым наклоном, накло¬
ном 40 дБ/дек, наклоном 20 дБ/дек (в обла¬
сти частоты среза <»с), наклоном 40 дБ/деки, наконец, неограниченно продолжающим¬
ся наклоном 60 дБ/дек.Рассмотрение характерных динамиче¬
ских свойств систем регулирования различ¬
ного типа позволяет сформулировать общие
правила, определяющие связь между фор¬
мой ЛАХ и основными показателями реак¬
ций системы иа стандартные воздействия'.В качестве иллюстрации на рис. 2-250, в
приведена ЛАХ разомкнутой системы клас¬
са 0-1-2-1-2-3, а на рис. 2-250, г ~ кривые
реакции этой системы на стандартные воз¬
действия.1. Динамические свойства системы оп¬
ределяются в основном участками ЛАХ,
близкими к частоте среза. Чем дальше от
Шс находится участок J1AX (справа или
слева), тем меньше его влияние на харак¬
тер переходных порцессов. Например, реак¬
ции на стандартные воздействия, изобра¬
женные на рис. 2-250, в, мало отличаются от
таких же для системы 2-1-2, с совпадающи¬
ми участками с наклонами 20 дБ/дек и
40 дБ/дек в области частоты среза.2. Частота среза определяет временной
масштаб переходных процессов в системах
автоматического регулирования. Наряду
с увеличением быстродействия с ростом <вс
увеличивается абсолютное значение реакции
иа импульс и уменьшается скоростная
ошибка. '3. Для правильно сконструированных и
настроенных систем регулирования «аклон
ЛАХ в области частоты среза должен быть
равен 20 дБ/дек. Чем протяженнее участки
с таким наклоном по обе сторонь! от <ое,
тем меньше отличия переходных процессов
в рассматриваемой системе от системы 1>
имеющей нулевую статическую ошибку при
ступенчатом воздействии.4. Участок с нулевым наклоном ЛАХ в
области очень низких частот (до нулевой
частоты) определяет конечный коэффициент
усиления системы, т. е. ее статизм. Однако,
если этот коэффициент усиления превосхо¬
дит 5—10, то переходные процессы в такой
системе практически не отличаются от со¬
ответствующих переходных процессов в
астатической системе.В установившемся режиме статическая
система отрабатывает ступенчатый сигнал
с ошибкой конечной величины, зависящей
от коэффициента усиления разомкнутой си¬
стемы К:1 1Ду== 1 г К ~ К *При линейном возрастании воздействия
ошибка после окончания переходного про¬
цесса состоит из двух составляющих:а) скоростной ошибки fo.ju накопив¬
шейся за время переходного процесса. Эта
ошибка практически одинакова для статиче¬
ской системы и астатической 1-го порядка;б) ошибки f0.у2, непрерывно возрастаю¬
щей в результате интегрирования погрешно¬
сти регулятора.Для статических систем с К>5 эта со¬
ставляющая становится существенной толь¬
ко после окончания переходного процесса,
т. е. при t^S>tу.5. Наличие участка с наклоном
40 дБ/дек в области низких частот (слева
от частоты среза) приводит к тому, что си¬
стема приобретает свойства двукратно-нн-
тегрирующей. Эта свойства проявляются
330ЭлектроприводРазд. IIтем сильнее, чем протяженней участок с на¬
клоном 40 дБ/дек.6. Участок с наклоном 40 дБ/дек в низ¬
кочастотной области влияет на характер ре¬
акции системы на ступенчатое воздействие.
При наличии этого участка имеет место
перерегулирование, величина которого тем
больше, чем ближе сопрягающая частота
сот к частоте среза сос.Кривая реакции на единичное ступен¬
чатое воздействие приведена на рис. 2-250, г.
Ее характер определяется тем, что площадь
ОАВ численно равна максимуму скоростной
ошибки fo.M, а разность площадей ОАВ и
BCD — установившейся скоростной ошибкеfa. у.Площадь BCD определяется протяжен¬
ностью участка с наклоном 40 дБ/дек, т. е.
отношением Ющ/согн. Если этот участок при¬
ближается к частоте среза, т. е. уменьшает¬
ся отношение Шс/сот, то время перерегули¬
рования уменьшается, а ординаты кривой
BCD соответственно возрастают, поскольку
величина площади BCD должна остаться
неизменной.7. Время достижения первого согласо¬
вания равно времени достижения макси¬
мума скоростной ошибки t0.M.Время затухания перерегулирования ре¬
акции на ступенчатое воздействие определя¬
ется в основном граничной частотой участка
с наклоном 40 дБ/дек и приблизительно
равно 2/<bih. Таким образом, полная про¬
должительность переходного процесса ty
для системы, имеющей участок с наклоном
40 дБ/дек в области низких частот, может
быть приближенно определена:3 2+ ■"с ш1и8. Высокочастотная область ЛАХ
(справа от (Ос) влияет прежде всего на ха¬
рактер реакции на импульс. Для систем,
у которых участок с наклоном 20 дБ/дек
простирается неограниченно вправо, реакция
на импульс возрастает скачкообразно до
максимального значения в момент времени
t = 0. Все реальные системы в области вы¬
соких частот имеют наклон ЛАХ, превыша¬
ющий 20 дБ/дек, вследствие чего передний
фронт реакции на импульс сглаживается.9. Высокочастотный участок ЛАХ с на¬
клоном 40 дБ/дек оказывает влияние на за¬
держку в появлении реакции на ступенчатое
воздействие.Приближенно можно считать, что эта
реакция близка к нулю в течение некоторо¬
го времени запаздывания ?т.з, а затем начи¬
нает возрастать:1(г.з — «WlBЕсли ЛАХ в области высоких частот со¬
держит участок с наклоном 60 дБ/дек, то
полное время запаздывания реакции /т(0
может быть приближенно оценено:1 , 1
/т.з ~ ~г <®1В ш2в10. Если верхняя сопрягающая частота
coib близка к частоте среза сас, то время
запаздывания tr.3 составляет значительную
часть от времени первого согласования ре¬
акции на ступенчатое воздействие tTь В мо¬
мент величина реакции на импульс при
этом оказывается существенно отличной от
нуля, что приводит к перерегулированию
реакции на ступенчатое воздействие и вы¬
зывает в дальнейшем затухающий колеба¬
тельный процесс.11. В системах, имеющих участки с на¬
клоном 40 дБ/дек со стороны низких и вы¬
соких частот перерегулирование реакции на
ступенчатое воздействие определяется ин¬
тегрированием начального рассогласования
в связи с наличием участка 40 дБ/дек в об¬
ласти низких частот и запаздыванием реак¬
ции на ступенчатое воздействие из-за участ¬
ка 40 дБ/дек в области высоких частот.Величина перерегулирования реакции на
ступенчатое воздействие может быть оцене¬
на с помощью приближенного выраженияат.м = 1 — sin Дфс,где Дфс — избыток фазы при частоте сре¬
за СОс.а. Реакции систем первого по¬
рядкаСистема 1, имеющая нулевую статиче¬
скую ошибку при ступенчатом воздействии,
представляет собой систему с астатизмом
первого порядка. Ее передаточная функция24201612840^20lg.\ap(ju)\сгоашек"ч-VVjWe CJРис. 2-251. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика и единичные пе¬
реходные функции для системы 1,1 — JIAX системы; 2 — реакция на импульс; 3— ре-
акция на ступенчатое воздействие; 4 — скорост-
пая ошибка; Юр| — модуль функции Op (fa) в
децибелах.
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода331в разомкнутом состоянии Gp(p) записыва¬
ется следующим образом:Ор (Р) ■в>сР■ частота среза, 1/с.(2-321)где Шс ■Логарифмическая амплитудно-частот¬
ная характеристика, соответствующая урав¬
нению (2-321), изображена на рис. 2-251.Передаточная функция замкнутой си¬
стемы при единичной жесткой обратной свя¬
зи (здесь и в дальнейшем рассматривается
единичная обратная связь)(2-зи|1 Ор ©с -j- рИзображения переходного процесса в
системе 1 имеют вид:а) при воздействии на нее импульсной
функцииFи (р) = “f— ; (2-323)®с + Рб) при единичном ступенчатом воздей¬
ствииFt (Р) = 5“ ; (2-324)Р <ос + рв) скоростная ошибка (при линейном
возрастании задания с единичной скоро¬
стью)р0 (Р) = X • (3-325)Р(ю с + Р)Оригиналы уравнений (2-323), (2-324)
и (2-325):а) реакция на импульсное воздействиеfw-(О- /(2-326)б) реакция на ступенчатое воздействие
~<о„г/т — 1 — вв) скоростная ошибкаш,(2-327)/о(l — е “с<). (2-328)мя ty — 3/eio она достигает 95% своего уста¬
новившегося значения, равного 1/а>с.С момента прекращения роста задания
(<о) Для выходной величины понадобится
время ty ~ 3/шс, прежде чем она достигнет
практически установившегося значения.Рис. 2-252. Линейное изменение задания
и выходной величины в системе 1.I — изменение задания; 2 — изменение выходной
величины.Рис. 2-253. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика и единичные пе¬
реходные функции системы 0—1 для К=5./ — ЛАХ системы; 2 — реакция на импульс; 3— ре¬
акция на единичное ступенчатое воздействие.Соответствующие кривые представлены
на рис. 2-251, где по оси абсцисс отложен
безразмерный временной параметр (ocf.Под продолжительностью переходного
процесса понимается время от начала про¬
цесса до того момента, когда значения
функций отличаются от своих установив¬
шихся значений не более чем на 5%.Для систем 1 это время определяется из
выражения<oc ty — 3. (2-329)На рис. 2-252 изображено линейно-на-
растающее задание, достигающее устано¬
вившегося значения при t~t0. Там же пред¬
ставлено изменение выходной величины. Из
рис. 2-252 следует, что в начале процесса
скоростная ошибка равна нулю, а через вре-Система 1, являясь астатической систе¬
мой первого порядка, имеет установившую¬
ся скоростную ошибку, равную l/wc.Система 0-1 (ЛАХ на рис. 2-253, кри¬
вая 1) представляет собой апериодическое
звено с коэффициентом усиления k и по¬
стоянной времени Т. Частота сопряжения
участков с нулевым и единичным наклоном
ш„=1 /Г.При единичном ступенчатом воздейст¬
вии установившаяся ошибка системы 0-1
равна:Д= : г" или при k > 1А+ 1(2-330)
332ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-42Переходные функции системы 0-1Система 0-1Ее передаточные функции соответствен¬
но в разомкнутом и замкнутом состоянии
эавны:1 +ртSs (Р)1Р+ Шо
ka0Р-f (*-Н)й>0(2-331)(2-332)Установившаяся ошибка для системы
)-1 не равна нулю и определяется уравне¬
нии (2-330).?ис. 2-254. Ошибка системы 0-1 при линей¬
ном возрастании задания для k=5.— позиционная ошибка; 2 — скоростная ошибка;
<? — результирующая ошибка.Ошибка системы 0-1 при линейном воз¬
растании задания имеет две составляющие:
эдну тождественную скоростной ошибке в
.истеме 1, и вторую, возрастающую линей-
ю во времени из-за конечной статической
ошибки по заданию (рис. 2-254). Вторая со¬
ставляющая называется позиционной
ошибкой.. . .При k^>\ (практически при fc>5) ча¬
стота среза ,<»с«fttoo (ошибка менее 4%) иоригиналы функций (табл. 2-42) принимают
вид:*+1/и = еk+lk/о =k-\- 1 <ис1 —е*+1(2-333)(2-334J. (2-335)Несмотря на то что в установившемся
режиме система 0-1 имеет принципиальныеU,_7 2а.UIc rf
26-и,“Р \гп К Гр кти.а)и,ktft кг
ТТРТ»U,V*r-9Т„= 1сРис. 2-255. Структурные схемы и ЛАХ си¬
стемы регулирования скорости при Тя—0.а — структурная схема замкнутой системы;
б — структурная схема преобразованной разомкну¬
той системы регулирования; в — ЛАХ системы
0-1; /—усилитель и вентильный преобразователь;
За и зб — двигатель; 3 — тахогвнератор.
Разд. IIЧастотный анализ систем регулируемого электропривода333отличия от системы 1 в переходных режи¬
мах (за период от 0 до 3 о)с<) для значе¬
ний fe>5 обе системы ведут себя практиче¬
ски одинаково.Пример. Произведем расчет основных
показателей переходных процессов в систе¬
ме электропривода постоянного тока с ре¬
гулятором скорости при постоянном потоке
двигателя. Индуктивность якорной цепи
двигателя примем равной нулю.Структурная схема такой системы и
ЛАХ представлены на рис. 2-255. Эта си¬
стема является системой 0-1 с коэффициен¬
том усиления 6 = 9, частотой среза шс =
= 9 1/с.Расчеты для трех случаев.Ступенчатое изменение задания на ве¬
личину AQn=0,l Q„ при нулевом статиче¬
ском моменте. Из уравнений (2-311) и
(2-334) следует:ДЙ = Дй3 Г U — е kk-\-
— 0,09Q„ (1Время переходного процесса
3<v10,3с.Установившаяся ошибкаAQ3 — АОу
Дйя1fc + l0,1.Ток двигателя определяется с помощью
уравнений (2-312) и (2-333).Если принять Гм=1с, i?=0,l £д.н//я,
где V—номинальный ток двигателя, то
получим:к + 1■'Д-нЯ/иАйз
м Дйн
= 9е-<осе
-10/_Дйзk*4-1—Г “сЙ[| k ~f~ 1
,0,9(1 — e~m).Динамический ток не превосходит 0,9 /я-
Наброс статической нагрузки /сх=/я.
Пренебрегая влиянием изменения э.д. с. дви¬
гателя при приложении возмущающего воз¬
действия в структурной схеме рис. 2-255,
разомкнем внутреннюю обратную связь поэ.д.с. двигателя. При этом система транс¬
формируется в систему типа 1, я ее пере¬даточная функция для разомкнутого во-
стояния^у-п fee:9 1/с.°р” РТ» Р
Из уравнений (2-316), (2-318), (2-328) и
(2-329) находим:
ток двигателя/ = /ст(1 _в-®с0 = /н(1-90;изменение скорости двигателя
АЙ /ст R
ДО~(1-В начальный момент времени (f=0)
бросок тока достигает недопустимой величи¬
ны 91 я-Линейное возрастание задания со ско¬
ростью е3=0,1 Йн 1/с. Из (2-314) и (2-334)
находим динамический ток двигателя:-д.н* м ’= 0,011 (1—е“90.Система является статической по воз¬
мущению. Установившаяся ошибка по ско¬
рости, равная 1,1%, достигается через время30,33 с.б. Реакции систем второго по¬
рядкаСистема 1-2 представляет собой сочета¬
ние интегрирующего и апериодического зве¬
на. К таким системам, например, относится
следящая система с электродвигателем по¬
стоянного тока, у которого индуктивность
якорной цепи принята равной нулю (см.
рис. 2-256).16
12
8
Ч
0
-Ч
-в
■12201д\&р(ты)\^гОдБ/де)ы1 <3 «>;81W 20Ч\\„ШБ/Век\а> f'*г-нуаб)ад&{Р>1+рТ»я1ТВ!)Рис. 2-256. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика и структурные
схемы системы 1-2.ЛАХ; б.I* — «д.»**., структурная схема следящей систе¬
мы с электродвигателем постоянного тока ТцЧ»
=»0; в — структурная схема той же с»
зомкнутом состоянии при /ст«*0; СФ-- структурная схема той же системы в ра-
 .-ом состоянии при /ст —О; СФ — поток дви¬
гателя; О—угловая скорость; — задаваемы*
путь; в — путь, проходимый двлгателем.
334ЭлектроприводРазд. II' Передаточная функция разомкнутой си¬
стемы 1-2Ср (р) = ■Юс(Op (Onр(1+рТ) р{р+щ)(для следящей системы на рис. 2-256 Т=ТШ;(Do — 1/Гм).Обозначим m=a»o/(flc,
тогдаGp (Р)то>„р (р+т<ос)Передаточная функция замкнутой систе¬
мы 1-2m<i>„1 + Gp р2 -f mco. p+mco,(2-338)Для m>4 переходные функции систе¬
мы 1-2 будут иметь апериодический харак¬
тер, для т< 4 — колебательный характер.
Значение т=4 соответствует критическому
режиму, граничащему между апериодиче¬
ским и колебательным.Апериодический режим. При т> 4
уравнение (2-338) может быть представлено
в виде..2в*(р) =mw.(р + %) (р + <»a)гдесо,(02 = юс(2-339)(2-340)(2-341)В отличие от систем 1 и 0-1 значение
реакции на импульс равно нулю в началь¬
ный момент времени.Моменты времени наступления макси¬
мума /и определяются из выражения(2-336)XJ у-У т2—4т
т + V пIn X4m■ Vn(2-342)• 4т(2-337)На рис. 2-257 представлены кривые
и fH.M =f(m). Их анализ по¬
казывает, что при изменении т от 4 до 20
величина Юо^и.м изменяется в значительно
меньших пределах (от 2 до 3,22); /и-.м так-Uotun fUM4.03.61,22,8
2,42.01.6«*-rf/iyЩ*иы-F(m)т0 2 4 6 8 10 12 rt 1618Рис. 2-257. Кривые сводим =/(т) и /Нм =
=f(m) для системы 1-2.же изменяется в небольших пределах
(0,735сос-5-0,89шс).Для определения tK.K справедливо сле¬
дующее приближенное равенство^и.м ~ « (2-343)«ОоВремя переходного процесса для реак¬
ции на ступенчатое воздействие приближен-Таблица 2-43Переходные функции системы 1-2 для апериодического режимаСистема 1-2 (апериодический режим)Вид реакцииИзображение| ОригиналРеакция на им¬Fu —/пи Iпульс(p + ®l) (р+®2)1 И —' № «с(Oj — 0)2Реакция на сту¬
пенчатое воздей¬
ствие/г —та>1со, e~°ht — e—Mitf 1Р (Р + ®i) (Р + ©2)®i — ЩСкоростнаяошибкаp+mw00 р (р + COi) (р + 0)й)X/о = 7~хШ01 1 V w4 — 4m
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода335но определяется из выражения £у.т=3/<02,
так как другая экспоненциальная составля¬
ющая затухает значительно скорее.Колебательный режим. Для колеба¬
тельного режима (wc4) передаточная
функция замкнутой системы 1-2 имеет сле¬
дующий вид:ЛМр) =то.(р+«)*+Р2гдеmа=ш, — ; р.т —■4(2-344)(2-345)/в.М == 'Кривые юо<й.ж=/:(«) и fX M = f(m) на
рис. 2-257 охватывают апериодический и ко¬
лебательный режимы.Величина перерегулирования при сту¬
пенчатом воздействии°т.м — /т.м — 1 — е(2-347)Время достижения первого максимума
при ступенчатом воздействииятВремя достижения первого установив¬
шегося значенияя—Ф
рtr(2-348)(2-349)Величина перерегулирования скорост¬
ной ошибки1 • —а/т11 sm фе Tl: /о-м — 1 = \ • (2-350)(0С РВремя наступления а0:я равно tti.Система 1-2, у которой т = 2, обычно
называется системой, настроенной на тех¬
нический оптимум. Ее переходные функции
приведены на рис. 2-258.Реакция на импульс достигает макси¬
мального значения при <и.м = ф/Р-При малых значениях q>, когда т-+4,<P«tgq>,tgy __ 2
Р ®о(2-346)Рис. 2-258. Единичные переходные функции
системы 1-2 для т =2./ — реакция на импульс fH=Mc2e Mc*XsiTi fi>0 Ц
2 — реакция на ступенчатое воздействие/т = 1 — У2 е Ше< Sin < + ~j; 5—скоро¬
стная ошибка.[j-®-®*' Sin(v + Y)]-Переходные функции системы 1-2 для колебательного режимаТаблица 2-44Система 1-2 (колебательный режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им.
пульср _ М<°с(р + «)2+Р2/и = яг —i. e~at sin В tРРеакция на сту¬
пенчатое воздейст¬
виет 0)рЦр+а)а+Р2]/т=1sm фФ = arctg —
осsin (§ t + ф);РСкоростнаяошибкаЛ> =р + т шсР 1(Р + а)2 + Р2]Sin фsin(p <+q>)
336ЭлектроприводРазд. IIДля этой системы
а = р = сос; ср
1,57^И.[С00я~ 4
0,785
со,./н-м — 0,635 шс; от.м — 0,0435; .— ■/Т1 — '2,35о0.ы — 0,067.’Ь[ ' '”п('+-т)1= 0,2 QH 1 ~ ;н L 0,707 JФ =я4Установившееся рассогласование, рад,
0,2 О,Д9„= 0,2 Он.Скорость двигателя определяется реак¬
цией на ступенчатое воздействие:jf- = °-2M0 = 0.2 XXГ е 'sin (< + -7)
L 0,707Установившееся значение скорости, рав¬
ное Qy=0,2QH, достигается в первый раз
в момент времени t i=2,35/wc=2,35c.
В этот момент скоростная ошибка макси¬
мальна и равна, рад,дем= (1 +а1.м)Д0у = 1,067 Д0у =0,213 0.Динамический ток двигателя определя¬
ется реакцией на импульс:.2 fiv . Qv— Тм ~~ f и—Тм —1— шК-Д-нQ,РXХе “ sin р/= 0,04 е zsinf.
Момент наступления максимума тока
0,785Л.«сПример определения основных показа¬
телей переходных процессов для системы,
изображенной на рис. 2-256. Задание на
путь изменяется по линейному закону с по¬
стоянной скоростью 0,2ЙН. Требуется найти
законы изменения пути, проходимого приво¬
дом, скорости вращения и тока двигателя
при т=2; <ос = 1 1/с; Гм=0,1с:—— = 0,05; /ст = 0.■Сд.нЗакон изменения пути 0=^(0 может
быть найден с помощью уравнения для ско¬
ростной ошибки (табл. 2-44).Динамическое рассогласование между
заданным и действительным положением
следящего приводаде = 03-0 (0 = 0.2 Qb/„(<)=■e~at sin (р/ + ф)Максимальное значение тока
0JTuf„.u 0.2-0,1.0,635= 0,254.
/н f„R/Ep,H 0,05Система 0-1-2. Структурная схема и
ЛАХ приведены на рис. 2-259. В этой систе¬
ме имеются два апериодических звена с по-Г ** ,1 г *г гШГГРис. 2-259. Структурные схемы и ЛАХ си¬
стемы 0-1-2.а — структурная схема; б — ЛАХ системы 0-1-2.
(001 и Ш02 — первая и вторая частоты сопряжения.стоянными времени Тi и 7Y Общий коэффи¬
циент усиления k—k{k2.Ее передаточная функция в разомкну¬
том состоянииС0с- , (2-351)Р + -у ) (Р + т<ос)где т—(о02/wc; о>02<о)с.Передаточная функция замкнутой си¬
стемы 0-1-2G3 = -mar.(2-352)Членом 1 !k по сравнению с m можнопренебречь.
§2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода337Тогда
G3 =то;\+k(2-353)Это уравнение отличается от уравнения
(2-338) для системы 1-2 только коэффициен¬
том (1 +k)lk перед членом m<a\ в знамена¬
теле. Поправочный коэффициент \-\-kjk ха¬
рактеризует наличие статической ошибки
при реакции на ступенчатое воздействие и
позиционной ошибки при реакции на линей-
но-возрастающее воздействие.Как и у системы 1-2 в зависимости от
величины m могут иметь место апериоди¬
ческий, колебательный или критический ре¬
жимы работы. Последний характеризуется
значениемт,М-1•кр ■Для значений т>тКр переходные
функции имеют вид:/и—®с*7,cate —toge(2-355)(2-356)Ошибка при линейном возрастании за¬
данияfo — Г77 Ч XМ-1 ©с
J2* e—e>it _ ii e-a>,iy(Oj (02X 1 +Здесьт*-4т^у!(2-357)k~\-1
4 ~~m~G>l“(Dc/■/Я-4~М-П
! (2-358)(2-359)2 |/ 4 ' k )Для колебательного режима (/и<ягкр)/и=Шсо—а?sin р*; (2-360)Ошибка при линейном возрастании за¬
дания* , 1fo = П~7 Ч XД+1 №сXгде1 —■sin(P* + 2cp) , (2-362)а=сос — ; P = <bc Л/ r,\-\-k mz4 ’ф = arctg -(2-354)Рис. 2-260. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика системы 2-1.Основные показатели переходных про¬
цессов в системе 0-1-2 при m<mKp могут
быть определены с помощью приведенных в
табл. 2-44 соответствующих уравнений для
системы 1-2.Сравнение переходных функций систем
1-2 и 0-1-2 показывает что они близки друг
к другу. Их отличия проявляются после
окончания переходных процессов. При зна¬
чениях &>5 разница в характере переход¬
ных процессов может не приниматься во
внимание.Различия ЛАХ в области частот, значи¬
тельно меньших частоты среза <ос (напри¬
мер, при <о<Шс/5), не оказывают сущест¬
венного влияния на характер переходных
процессов.Система 2-1. ЛАХ системы 2-1, являю¬
щейся астатической системой регулирова¬
ния с астатизмом второго порядка, приве¬
дена на рис. 2-260.Эта система образуется при последова¬
тельном соединении интегрально-пропорцио¬
нального звена с интегральным звеном. Си¬
стеме 2-1 свойственна нулевая установив¬
шаяся скоростная ошибка. Ее передаточная
функция в разомкнутом состоянииGp(P) = 4r-5L. (2-363)РТhi pTmЧастота среза
Т0
338ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-45Переходные функции системы 2-1 для апериодического режимаСистема 2-1 (апериодический режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульсас(р + т сос)
(Р + Щ) (Р + ®а)Xf и = ®сХ
(«1—ю0) е~а1<—(м2—(й0)е~ш^
(Oj—со2Реакция на сту¬
пенчатое воздейст¬
вие<ос(р + т шс)
p(p+wx) (р+ю,)/т=1- “с^-соо) _ш,ч% (% — Щ)| .«СШ2 (C0J— щ)Скоростнаяошибкаг 1g-Щ t __ g—«>1 t° (Р + ®i) (р + ®2)fo —О);, — ©!Передаточная функция замкнутой систе¬
мы 2-10з(Р)=<ос(Р+ «о)
р2 + pt1)с + (Oq ШсХарактер переходных процессов зависит
от величины т — ы0/ыс. При т<. 1/4 имеет
место апериодический режим, при т >1/4—
колебательный. Значение т—1/4 соответст¬
вует критическому режиму, граничному
между апериодическим и колебательным.В апериодическом режиме при т<1/4
уравнение (2-365) преобразуется в (2-366):03(Р) =Юс (Р + МЦ>с)(p + ©l)(p + <fl2) ’где“i == ~ГС О + К1 — 4т);<»>s <(2-366)(2-367)(2-368)Для системы 2*1 реакция на импульс
fn(t) при t=О имеет значение, равное шс
независимо от величины «. При отработке
ступенчатого воздействия системе 2*1 свой¬
ственно перерегулирование, обеспечивающее
уменьшение скоростной ошибки до нулевого
значения.На рнс. 2-261 изображены единичные
переходные функции для т = 1/6.Время наступления максимума /тInl+Vl-Ат^Т.М — 2■ V\■ 4тщ У \ — 4т(2-369)(2-365)Л,ft-'ПL7VЧыс/\N<jciг"з•Н171 1.? 1\ёс\м**с*Рис. 2-261. Единичные переходные функциисистемы 2-1 для т= — »
о1 — реакция на импульс/и = <вс-1,73 ( .-•1,732шсг —с 1,268а>с^2 — реакция на ступенчатое воздействиеfT = 1 + 0,365 в—4 — 1,365 е—1.268шс^ .$ — скоростная ошибка/0—З-О + О.ОЛ.'с‘ — 1,078е—l,268e, t).Время первого согласования fT (перво¬
го достижения значения /т.у). - ».Мhi — Л .«(2-370)Ему соответствует максимум скоростной
ошибки—t,/о.м — ■(2-371)
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода339Таблица 2-46Переходные функции системы 2-1 для колебательного режимаСистема 2-1 (колебательный режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульсF „ =(ос (Р + m <вс)(р + а)2+рз ’/и — ©сsin О/ — 2¥);РРеакция на сту¬
пенчатое воздейст¬
виешс (р + от 0>с)р [(р+«)2+Р2:/т 1• sin (Р t — V)СкоростнаяошибкаF° (р+в)*+р»fo =1 2е«cyl^ZTfомWrtr.»10Рис, 2-262. Характерные зависимости для
системы 2-1 (т=Шо/о)с).На рис. 2-262 представлены кривые(йс^Т.М—/^)) От.м —f?.M 1 И fо.м —=f(m) для значений т<0,5.Колебательный режим. В табл. 2-46
представлены соответствующие изображе¬
ния и оригиналы единичных переходных
функций.Характерные показатели переходных
процессов:Время прохождения f„ через нулевое
значение (при перемене знака)2¥= J (2-372)22*соответствует времени наступления макси¬
мума fr, т. е.^Т-М = ^И1 •Величина перерегулирования=f т.м — 1=е(2-373)Время первого согласования для ft. _JLT1 Р 2 ‘Время второго согласования
зт(2-374)Р(2-375)Время достижения максимума скорост¬
ной ошибки составляет:Максимум скоростной ошибки/о-м — '1 2еУТп.sin Т. (2-376)■1На рис. 2-263 представлены переходные
функции для т = 1/2.Система 1-2-1. ЛАХ системы 1-2-1, яв¬
ляющейся системой второго порядка с аста-
тизмом первого порядка, приведены на
рис. 2-264. Для этой системы характерна
установившаяся скоростная ошибка, опреде¬
ляемая участком 20 дБ/дек в области низ¬
ких частот.
340ЭлектроприводРазд. IIНаличие участка с наклоном 40 дБ/дек
приближает эту систему к системе 2-1.Передаточная функция разомкнутой си¬
стемы 1-2-1Ml 4- РТг)GP (Р) = ~ (2-377)Gp(p) =р(1+рГ,)«с.ф Ml (Р + <0g)
рщ(р + COi)Рис. 2-263. Единичные переходные функции
системы 2-1 для т—— *1 —> реакция на импульс-„--о" - ""'("Г5 —реакция на ступенчатое воздействиеf« — ®n *~°,5<ec i sin (-5 0,5а„ ;=1 + V/7<r"0,SV Sin (o.5<»e* ;3 — скоростная ошибка
f.L 2e~0,5“c< sin 0,5® i .
'c 0го«128J-41-5.ZPZglg^jWl'^<г0д£/деи^ШБ/де»^ОдБ/декыt <01ь>41<S1дач.Рис. 2-264. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика системы 1-2-1.где (Bi==l/7’1 — первая частота сопряжения;
©s= t/T’a — вторая частота сопряжения;
Ис.ф — фиктивная частота среза, определя¬
емая точкой пересечения продолжения низ¬
кочастотного участка JIAX с осью абсцисс:®с*ф — G>c '0)i(2-379)Передаточная функция замкнутой си¬
стемыG3(P) =СРс (р + <ос)р2 + (ш, + <ос)р -Ьшсш2(2-380)(2-378)В табл. 2-47 приведены соответствую¬
щие изображения и оригиналы для аперио¬
дического режима, характеризующегося со¬
отношением m>(n+l)2/4 (т = со2/о)с и п —
= (0i/Wc).Рис. 2-265. Единичные переходные функции
системы 1-2-1 для o>0i =0,3 <вс и ct>os =
=0,42 Шс-
/ — реакция на импульс/и = Ис (1 - 0.228a>ct) е-°.65 <act;2 —реакция на ступенчатое воздействие3 — скоростная ошибкаfo=-^-[0.71 + (0.54<oc<-0.71)jeВ этой таблице©сТ©з = [(« + 1) + (п + 1)а — 4т(2-381)®4 = [(« + 1) — V(я+1)2 — 4т].(2-382)Колебательному режиму работы систе¬
мы 1-2-1 соответствует т<(п+1) 2/4
(табл. 2-48).Момент наступления максимума МО
соответствует2У*т.ы = у • (2-383)Величина перерегулирования
а• 2ф(2-384)Время первого согласования tri-W/fi
равно времени достижения максимума ско¬
ростной ошибки t0.u■
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода341Таблица 2-47Переходные функции системы 1-2-1 для апериодического режимаСистема 1-2-1 (апериодический режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульсFK<вс (р + ю2)(Р + Щ) (Р + «>4)( Г <а3 —/и — ЮсL Ю3 —0)4Реакция на сту¬
пенчатое воздейст¬
виеFt —0) с(р+ю2)р(р + Юз) (р+ю4)/т= 1-;--^ +
Юз (Юз—0)4)Юр.+ —(со4 — ш2) _((OJЮ4 (<0з — ю4)Скоростнаяошибкаfo-1 ■ Юс (ю3-^) ,Р + Ю]с- ф“iР(Р + Юз) (р+ю4)Юс (С04 — COg)(ю4 —Юз)Переходные функции системы 1-2-1 для колебательного режимаСистема 1-2-1 (колебательный режим)Таблица 2-48Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульсFa =а --(Ог<ос (р + m (ос)(р + а)2 + Р2 ’<ос ’= + 1);У 4m — (л+ I)2/и = юс е^ sin (ft t — 2У)
sin 2 ¥V = arctg —
аРеакция на сту¬
пенчатое воздей¬
ствиеСкоростнаяошибкаюс (р + w юс)
р[(р+«)2+Р2]sin ¥1 — е-at sin (ft* — ¥,)sin 'F,P I P'F, = arctg — arctg — —n o)c — a \ aМаксимальное значение скоростной
ошибкив. Реакции систем третьего
поря д к аСистемы 1-2-3 и 1-3 являются система¬
ми третьего порядка с астатизмом первого
порядка. Каждая из таких систем включает
в себя одно интегрирующее и два аперйоди-
Единичные переходные функции для не- ческих звена с постоянными времени Г, и 72.(2-385)которых значении ш иге приведены на
рис. 2-265 и 2-266.ЛАХ системы 1-2-3 приведена на рис. 2-267.
342ЭлектроприводРазд. IIВ этом случаеРис. 2-267. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика системы 1-2-3.Передаточная функция разомкнутой си¬
стемы ч©с(0, со»°р = " , , t ' . (2-386)
Р(Р + wi)(P 4* щ)Передаточная функция замкнутой систе¬
мы 1-2-3тпаёG3 — - • .р3 + Р2 (т+л)шс+ ртпа>1+ mntol(2-387)Переходные функции системы 1-2-3 для
апериодического режима (табл. 2-49) (все
корни уравнения в знаменателе веществен¬
ные, из них два равны друг другу) и для
колебательного режима (один корень ве¬
щественный и два сопряженные комплекс¬
ные).Для апериодического режима один из
корней — у®»; два других — ашс.т + п —3+/(т+п-
4■З)22у Mlа = ; т = —у — 1 (0,(т +п); (2-388)
to,П :«С(2-389)В частном случае дл^ системы 1-3 т—
=п иРис. 2-266. Единичные переходные функции
системы 1-2-1 для <Boi=0,l <вс и и>о2=0,5шс:
1 — реакция на импульсI и •“ “о e—°’S5®C< Sin (0,455(0с /+ 1,68);2— реакция на ступенчатое воздействие/т = l + Vz е~°’55мс' sin (0,455юс/ — 0,785);3 — скоростная ошибкаf0=— [o,24-2*01e“0,55 V sin(0,455fi>c<—0,096)] •а = *у = т — 1,5 + V (от — 1,5)2 — 2от(2-390)Для колебательного режима при извест¬
ном вещественном корне — уа>0 значения ве¬
щественной и мнимой частей комплексных
корней соответственно равны:т + п — у~2(2-Ь91)Единичные переходные функции для ко¬
лебательного режима системы 1-3 приведе¬
ны на рис. 2-268.Система 2-1-2. Система 2-1-2 представ¬
ляет собой систему третьего порядка с ас*
татизмом второго порядка, т. е. с нулевой
скоростной ошибкой. Ее ЛАХ приведена на
рис. 2-269. Эта система образуется при по¬
следовательном соединении интегрального,
интегрально-пропорционального и апериоди¬
ческого звеньев. Она известна также по%
названием двукратно-интегрирующей си¬
стемы.Передаточная функция замкнутой си¬
стемыGs(P) =с(р + ге“с)р3 + р2отш + ртщ + тп(й\(2-392)где т—(йв/ч>с и п=шя/шс.Для критического режима (табл. 2-51),
граничащего с апериодическим и колеба¬
тельным режимами m=l/n=3.Соответствующие переходные кривые
приведены на рис. 2-270.Наиболее характерные показатели этих
функций:1. Начальное значение равно нулю
(как и в системе 1-2). Максимум fn(t) =
=0,8(Ос и наступает при <и.м = 2,1/со2-2. Максимум fr(<) — '.25 наступает при3. Максимум скоростной ошибки fо.м =
=0,84/шс наступает при t0.M — l,625/we.Изображения и оригиналы переходных
функций для апериодического режима при¬
ведены в табл. 2-52.
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода343Таблица 2-49Переходные функции системы 1-2-3 для апериодического режимаСистема 1-2-3 (апериодический режим)Вид реакции| Изображение1ОригиналД, = <0С 1 а2У е-У«с * +Реакция на им¬a2v<1 (у — а)*пульс(р + a®c)2 (Р + У©с)+Г “** ^ Л2У }е~гшЛ[у— а (у — a)2 J /Реакция на сту¬
пенчатое воздей¬
ствиеFT =а2ушр (р + ашс)2 (р + уюс)f т==1 (Г-а)2
у — а (V — «)2 JСкоростнаяошибкаF 0 = -(р + от) (р + я)
р(р+а<ос)2 (р 4- ycocJа2V (а — v)2e-vV +Г у , , У (Зсс — 2у) ] юс t -\ La —у а (а — у)2 Je-aa<fПереходные функции системы 1-2-3 для колебательного режимаТаблица 2-50Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульср (а2 + Р2)усо<?jg«±a«)l_r -vy/и-Шс(у-а)2+Р2[ +sin (Ршс/ — Ч') —aaj ][(р+а)2+рз](р+у)sin ЧТ J *где W — arctgV — аРеакция на сту¬
пенчатое воздей¬
ствиес _ («2+Р2)т«с
р[(р+а)2+р2](р+у)*2 + P2 e-vv +
h (?_а)2+р2у 1 / «2+Р2 r»cfx+ р У (у-а)Ч-ра
X sin (Ршс^ +ЧГ1),Огде 1F, = arctg — —Т
а= 2ф — Чг— 180°;р3 + Ар + В
°~ р[(р+«)2+Р2](р+у) ’рФ = arctg — ;аСкоростнаягде1 f (a2 + Pa)e“VMc<
° ®с I y[(V — а)2 + Р2]ошибкаА — (2а + у)шс;В =(а2 + p2-f 2ау)о>2уе “Ис< sin(Pwc/+'F2) |
рК(у-а)2+р2 j
344ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-51Переходные функции системы 2-1-2 для критического режима .Система 2-1-2 (критический режим)Вид реакции[ ИзображениеОригиналРеакция на им¬
пульс3®с(р+-^)F"~ (р + шс)3fit ~ (0С1©С i (1 “Г юс 0 * jРеакция наскач.
кообразное воздей¬
ствие.-J4a(p+f)FT = — -Р (Р + шс)3fr = 1 - (1 -|- озс 1 — <о2 /2) е~ыс 'Скоростнаяошибкар + Зшс
0-> + «t)*сГ‘1!(юс/ + о>2*2) е~~ае ‘Таблица 2-52Переходные функции системы 2-1-2 для апериодического режимаСистема 2-1-2 (апериодический режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬m со2 (p-f- л<йс)/и = ®с (Аме-аас * +пульс” ~(р+ашс) (p+vtOc) (р-|-бсос)+ ^‘4^^ )Реакция на сту¬
пенчатое воздей¬ото2 (р + п <ас)
fT— — + Лт2е-^с<+л1зе-бйсОствие(p+aoj (p+v®c) (p-fSwc)pСкоростнаяр+/пшс/о= — (^-““0' +ошибка(р+.ашс) (р-гуи>с) (Р+6®С)+ А>.^»* + 4*«”в“с<)Таблица 2-53Переходные функции системы 2-1-2 для колебательного режимаСистема 2-1-2 (колебательный режим)Вид реакцииИзображениеОригиналРеакция на им¬m «2 (р + п(ос)/и = ®с [Aie~v“c 1 +пульсF и-[{р + «Шс)2 + (Р©с)2] (р+Т<Вс)-fiV^c ' Sin (po)e * + ¥„)]Реакция на сту¬
пенчатое воздей¬
ствиеm и2 (р + п шс)/т = 1 + fi1e_v“c 1 +* Т“"р[(р+ ашс)2+ (ршс)3] (Р+ Тшс)-f- Вге~аасt sin (Pa)c *+¥,.)СкоростнаяошибкаF0=р + m о)с
1(Р + ашс)2 + (ршс)3] (Р + №:)/о = — [Cie-Wc‘ +C0G+ C1e-““e'sin (Pto01 -f 4f0) |
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода345У(У — т) _ 8(8—т)* лтз —Рис. 2-268. Единичные переходные функции
системы 1-3 (ш0—2 сог).1 — реакция на импульсfll^c[0,48e-3'13V+1,33S-°'435 V]x
X sin (1,04 ©с t—0,37).2 — реакция на ступенчатое воздействиеf =l-0,153f~3’13<V_ 117* 0’1'3® х' ?Xsin (1,04 <йс/+0,806);3 — скоростная ошибкаf ==— [1-0.049 *“3-!3V +lffl3,-°-48SeeMx
“сX sin (1,04шс<—1,16).16128Ч0-8-12-16гощв,Оы)\\сЧ0д6/дек\|Л1 VU¥а1 2' 67 С\§ю " 2о-ШБ/ды*>г*Юд5/аекРис. 2-269. Логарифмическая амплитудно-
частотная характеристика системы 2-1-2.(а — Y)(6 —у).(а —6)(y—6) ’
(2-394)■ ; Ао2 =(Y — «)(б — а)
а—у , а—б(а — y)(6 — Y)А°3 (а—6)(y —б)(2-395)Рис. 2-270. Единичные переходные функции
системы 2-1-2 для критического режима<% = -£-" о>« и е>4=3 ше,/ —* реакции на импульс'и=“ск'(3-®с')гИ('];2 — реакция на ступенчатое воздействие/т=1- (l+coc t - Шс <2) е~шс‘ ;3 — скоростная ошибкаf = JL е~шс0 <*>„(о1J + (i)j /2].Изображения и оригиналы для одного
вещественного и двух сопряженных комп¬
лексных корней (для колебательного режи¬
ма) приведены в табл. 2-53.В этой таблице Y“c — модуль вещест¬
венного корня; ашс — модуль действитель¬
ной части и Р<Вс— коэффициент мнимой час¬
ти комплексного корня.В этой таблице:
асос, ушс, б®с — модули корней знаменате¬
ля уравнений,т(п — а)Ат ==(Y — 00(6 — а)т(п — у)(а — y) (б — у); АИа (а — т)Ап (Y — «)(S — а)т{п — б)(а — б) (у — 6) ’
(2-393); ATi —Aj = — (я — а), где т) = (а — y)8 + Р2.А, т — аВ, = - —; С1 — ;а т)т-.4г = Р У ’(п — «)г + Рг
ЛV а2 + р2(2-396)(2-397)» —(2-398)
346ЭлектроприводРазд. IIС2 =W-(т — а)2 + |(2-399)¥и= arctg -п — аarctg •у — аТ, = ЧГИР■ arctg ■(2-400)
(2-401)т — а■ arctg ■(2-402)Рис. 2-271. Обобщенное время первого со¬
гласования единичной переходной функции
при ступенчатом воздействии.На рис. 2-271—2-276 приведены полу¬
ченные с помощью ЭЦВМ «Проминь» но¬
мограммы основных показателей переход¬
ных процессов в системе 2-1-2, охватываю¬
щие апериодический и колебательный ре¬
жимы.К этим показателям относятся:1) первый положительный максимум
при импульсном воздействии /и,м;2) обобщенное время первого согласо¬
вания при ступенчатом воздействии wc?ti
(соответствует максимуму скоростной
ошибки);Рис. 2-272. Обобщенное время достижения
первого максимума при ступенчатом воз¬
действии.3) обобщенное время достижения пер¬
вого максимума при ступенчатом воздейст¬
вии (Oc^T.Mi4) максимум единичной переходной
функции при ступенчатом воздействии /т.м;Б) обобщенное время отработки ступен¬
чатого воздействия <i>oty от начала процес¬
са до времени, когда значение fT (t) отлича¬
ется от установившегося значения не более
чем на 5%;6) максимум скоростной ошибки }0.ы-На рис. 2-277 приведены единичные пе¬
реходные функции системы 2-1-2 для т—2
и п= 1/2, соответствующего симметричному
оптимуму.Основные показатели при этом равны:f и. м/” 0 > 825; Wc^Ti — 1»4;®с^т-м ~ 2,9; /т.м = 1,44;<£>sty — 7,2; шс/0.м = 0,88,
§ 2-49Частотный анализ систем регулируемого электропривода347Рис. 2-273. Обобщенное время отработки
ступенчатого воздействия.Рис. 2-274. Максимум единичной переходной
функции при ступенчатом воздействии.Рис. 2-275. Максимум единичной переходной
функции при импульсном воздействии.
348ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-277. Единичные переходные функции
системы 2-1-2 для симметричного оптимума.
J — реакция на импульс5<ЙС* sin(o,866mf\ с 62 — реакция на ступенчатое воздействие
/т= 1+е с +2е с sinствнеJ0,866V-|);3 — скоростная ошибкаI Г —(О Лк[sin ^0■ 2e-°'5V хX sin {0,866 <ort+ ■")]•И. МОДЕЛИРОВАНИЕ
ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
В СИСТЕМАХ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА2-50. АНАЛОГОВОЕ И ЦИФРОВОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
)А. АНАЛОГОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ1. НАЗНАЧЕНИЕ, МЕТОДЫ.
ПРИНЦИП АНАЛОГОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯМоделирование переходных процессов
является составной частью работ по проек¬
тированию систем электропривода. С его
помощью уточняются параметры и струк¬
тура корректирующих звеньев, найденных
расчетным путем для линеаризованных си¬
стем автоматического регулирования. Дан¬
ные моделирования, проведенного на стадии
проектирования, могут использоваться как
справочный материал для сравнения и конт¬
роля переходных процессов в налажива¬
емых системах электропривода.По своему методу моделирование мо¬
жет быть физическим и математическим.В основу метода физического моделиро¬
вания положено изучение процессов на мо¬
делях одной физической природы с оригина¬
лом. Этот метод позволяет не только
исследовать явления, не имеющие матема¬тического описания, но и дает возможность
получить необходимые для этого описания
данные. Физическое моделирование наибо¬
лее эффективно используется для исследо¬
вания процессов при разработке отдельных
регуляторов, входящих в общий комплекс
системы автоматического регулирования.
При этом остальные части системы могут
моделироваться с помощью физических мо¬
делей или с помощью математических моде¬
лей на цифровых или аналоговых вычисли¬
тельных машинах.Математическое моделирование основа¬
но на тождественности дифференциальных
уравнений, описывающих процессы в ориги¬
нале и функциональные зависимости между
выходными величинами на модели. При
этом физическая природа процессов, про¬
текающих в модели, может быть не только
отличной от таковой в оригинале, но и са¬
ми эти процессы могут описываться совер¬
шенно другими дифференциальными урав¬
нениями.Метод математического моделирования
является универсальным, так как он позво¬
ляет с помощью одного вычислительного
устройства решать практически любые задан
чи, имеющие математическое описание.В практике проектирования систем ав¬
томатического регулирования и управления
электроприводами наиболее успешно приме¬
няется математическое моделирование с ис¬
пользованием аналоговых вычислительных
устройств, выполненных на электронных
усилителях постоянного тока с большим ко¬
эффициентом усиления (примерно 40 000) и
глубокой отрицательной обратной связью.К достоинствам электронных модели¬
рующих машин (аналоговых моделей) отно¬
сятся быстрота и легкость перехода от ре¬
шения одной задачи к решению другой, воз¬
можность введения переменных параметров
и нелинейных зависимостей, простота введе¬
ния различного рода систематических и слу¬
чайных возмущений, а также возможность
визуального наблюдения исследуемых про¬
цессов в широком диапазоне масштабов вре¬
мени. В случае совместной работы с физи¬
ческой моделью другого объекта или с са¬
мим этим объектом масштаб времени на
аналоговой модели принимается равным
единице (процессы моделируются в нату¬
ральном времени). Сопряжение аналоговых
моделей с реальной аппаратурой систем
электропривода затруднений не вызывает,
поскольку выходные величины модели и
реального объекта обычно имеют одинако¬
вую физическую природу (разность электри¬
ческих потенциале®).Наибольшее распространение в практи¬
ке моделирования переходных процессов в
системах электроприводов получили мало¬
габаритные аналоговые моделирующие ма¬
шины структурного типа (МН-7, МН-7М,
ИПТ-5, МНБ-1, АФБ-1). Модель исследу¬
емой системы может быть набрана на таких
машинах в виде копии (в другом масшта¬
бе) структурной схемы системы, звенья Ко¬
торой при этом оказываются во взаимноод¬
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование349нозначном соответствии с звеньями схемы
набора на модели.После набора задачи на модели модель
включается в работу. При этом происходит
синхронное подключение цепей обратных
связей интегрирующих усилителей и соеди¬
нение последних с другими набранными на
модели операционными усилителями. Одно¬
временно в соответствии с условиями зада¬
чи на входы операционных усилителей пода¬
ются входные сигналы (задающие напря¬
жения), а выходы интеграторов оказываются
под напряжениями, соответствующими за¬
данным начальным условиям.Переходный процесс в модели просмат¬
ривается на экране электронного индикато¬
ра в виде графиков (в функции времени)
выходных напряжений операционных усили¬
телей модели. Характер переходного про¬
цесса сравнивается с ожидаемым (запроек¬
тированным)., В случае значительного рас¬
хождения между ними выясняется причина.В зависимости от конкретных задач и
целей моделирования исследуются те или
иные характеристики качества переходных
процессов: длительность отработки возму¬
щения (быстродействие), перерегулирование
по току и динамическое падение скорости
при набросах нагрузки, перерегулирование
по э,д. с. (в системах с регулированием по¬
тока возбуждения двигателя), длительность
разгона и торможения привода, скорость
нарастания тока в якорной цепи, влияние
величины отдельных параметров корректи¬
рующих звеньев на качество регулирования
и другие.Для получения требующегося качества
системы автоматического регулирования
(заданного характера переходного процес¬
са) изменяют величины коэффициентов уси¬
ления и постоянных времени в звеньях мо¬
дели, соответствующих корректирующим
цепям структурной схемы, или вводят в схе¬
му новые корректирующие звенья.После достижения на модели опти¬
мального переходного процесса с помощью
принятых масштабных коэффициентов про¬
изводится определение значений параметров
и переменных величин в реальной системе.
Полученные значения параметров и перемен¬
ных величин проверяются с точки зрения
их физической осуществимости и допусти¬
мости для конкретных элементов. Оценка
качества системы электропривода произво¬
дится с учетом предъявляемых к нему кон¬
кретных технологических требований.2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛЕЙ ТИПА МН-7,ИН-7М, И ПТ-5, МНБ-1 и АФБ-1Модель МН-7. Электронная нелиней¬
ная модель МН-7 предназначена для моде¬
лирования переходных процессов в системах
автоматического регулирования, описыва¬
емых обыкновенными нелинейными диффе¬
ренциальными уравнениями до шестого по¬
рядка включительно. Уравнения могут со¬
держать до четырех нелинейных зависи¬мостей в виде функций одной переменной
или произведения двух переменных, а также
нелинейности типа люфта, сухого трения,
ограничения и зоны нечувствительности.В основной комплект модели входят
решающий блок МН-7, блок питания типа
ЭСВ-6 или ВЭС-1, электронно-лучевой инди¬
катор И-5, кабели и коммутационные шну¬
ры. В решающем блоке предусмотрена воз¬
можность подключения к нему блока посто¬
янного запаздывания типа БПЗ-1, блока ре¬
гистрации и воспроизведения функций БРВ
и электронно-лучевого минимизатора Типа
ЭЛМ-1.Всего в решающем блоке имеется 18 уси¬
лителей постоянного тока по типу УПТ-4,
16 из них (операционных) используются не¬
посредственно для набора модели системы
автоматического регулирования.Частотная характеристика усилителя в
масштабном режиме имеет горизонтальный
участок на уровне 0,99—40 Гц. Дрейф вы¬
ходного напряжения усилителя в масштаб¬
ном режиме, приведенный ко входу, не
превышает ±3 мВ за 10 мин.Допускаемая нагрузка на выходе уси¬
лителя в случае увеличения его мощности
параллельным подключением к анодному со¬
противлению выходной лампы сопротивле¬
ния ПЭВ=40-ь20 кОм, но не ниже 8 кОм.
Общее число входов на модели равно 64.
Любой из них может быть подключен к лю¬
бому усилителю. Коэффициенты усиления
на входе собственно усилителей могут быть
взять; постоянными (0,1, 0,2, 0,5* 1, 2, 5, 10)
с точностью ±1% или плавно изменяющими¬
ся в пределах от 0 до 10 с точностью уста¬
новки ±0,3%.Постоянные времени у интеграторов (их
всего шесть) могут быть постоянными и рав¬
ными 1 и 0,1 с с точностью ±1% или плав¬
но изменяющимися в пределах от 0,01 до 1 с
с точностью 1,5%.Задание начальных условий на интегра¬
торах производится с точностью ±0,3% от
шкалы 100 В.Нелинейный блок типа БН-10 в сочета¬
нии с одним из операционных усилителей
модели осуществляет кусочно-линейную ап¬
проксимацию заданной нелинейной функции
с любым неравномерным ее разбиением на11 линейных отрезков. Приведенная погреш¬
ность аппроксимации не превышает 1,5%.Нелинейный блок типа БП-4 осуществ¬
ляет перемножение двух переменных по
формулеУ =■Х1Х21001400(2-403)Сумму и разность перемножаемых ве¬
личин образуют две пары двойных диодов,
соединенных по специальной схеме. Опера¬
ция возведения в квадрат осуществляется
с помощью двух диодных квадраторов, реа¬
лизующих нелинейную зависимость вида
Z—Y2. Для образования разности квадра¬
тов используется один из операционных уси-
350ЭлектроприводРазд. IIлителей модели. Приведенная погрешность
перемножения не превышает 1,5%.Набор типовых нелинейностей осу¬
ществляется с помощью четырех диодных
ячеек с потенциометрическими схемами.Управление электронной моделью МН-7
сосредоточено на панели управления реша¬
ющего блока и включает следующие опе¬
рации:а) ручную установку нулей в схемах
усилителей постоянного тока;б) задание постоянных коэффициентов
усиления, начальных условий и постоянных
возмущений;в) пуск (однократное решение), фикса¬
цию решения (остановку процесса интегри¬
рования), возврат схемы в исходное поло¬
жение, автоматическое повторение решения,
а также останов или переключение в функ¬
ции переменных (программный режим);г) контроль входных и выходных вели¬
чин операционных усилителей.Регистрация выходных величин модели
может осуществляться на шлейфовых ос¬
циллографах или с помощью электронно^
лучевого индикатора И-5 с- фотоприставкой,
включаемого синхронно со схемой модели.
Длительность развертки индикатора И-5 ме¬
няется от 1 до 250 с. При автоматическом
повторении решения модель МН-7 управ¬
ляется со стороны индикатора И-5. В моде¬
ли предусмотрена возможность параллель¬
ной работы (с управлением от одной ма¬
шины) двух или трех моделей.Рабочие и опорные напряжения модели
приняты равными ±100 В.Погрешность решения в случае модели¬
рования устойчивых динамических систем
с частотами собственных колебаний, мень¬
шими 5 Гц, не превышает ±10% относи¬
тельно максимального значения функции.
Потребление мощности от сети переменного
тока не превышает 0,85 кВ-А.Модель МН-7М. Основные технические
данные модели МН-7М такие же, как и у
модели МН-7. В отличие от модели МН-7,
где переключение усилителей из режима ин¬
тегрирования в режим инвертирования про¬
изводится тумблером, в модели МН-7М вы¬
бор режима работы осуществляется с по¬
мощью коммутационных скоб, что позволя¬
ет набирать в обратной цепи усилителя лю¬
бое соединение резисторов и емкостей.В комплект нелинейных блоков входит
блок умножения (деления) БДУ-2 (1 шт.),
представляющий собой сдвоенную схему
умножения (деления), и комбинированные
блоки БНК (4 шт., в том числе один резерв¬
ный), реализующие две функциональные
схемы, одна из которых воспроизводит не¬
линейную функцию, а другая осуществляет
умножение (деление) двух переменных.
В схеме умножения (деления) для воспро¬
изведения квадратичной зависимости ис¬
пользуются не диоды, а нелинейные полу¬
проводниковые варисторы. Применение
последних обеспечивает непрерывность ум¬
ножения, что существенно в тех случаях,
когда изменение перемножаемых величинпроисходит в противоположном направле¬
нии с одинаковой скоростью так, что вели¬
чина их произведения остается постоянной
(например, магнитный поток и ток якоря
двигателя или радиус рулона моталки и его
угловая скорость).Умножение осуществляется по формулеZ — 0.01XF (2-404)(погрешность операции умножения не более
1% от шкалы 100 В).Деление осуществляется по формуле2 = 10 у (2-405)(погрешность операции деления не превы¬
шает 7% от шкалы 100 В).Частотная характеристика усилителей
модели имеет горизонтальный участок с от¬
клонением не более 1% в диапазоне 0—
500 Гц. Величина дрейфа выходного напря¬
жения усилителя, приведенная ко входу,
в масштабном режиме не превышает ±3 мВ
за 10 мин.Допувкаемая нагрузка на выходе усили¬
теля в случае его умощнения параллельным
подключением к анодному сопротивлению
выходной лампы сопротивления ПЭВ=30ч-
39 кОм не ниже 9 кОм.Погрешность моделирования устойчи¬
вых динамических систем с частотами сво¬
бодных колебаний до 10 Гц не превышает
±10% максимального значения функции.В комплект установки входит блок пи¬
тания ВЭС-1 и электронно-лучевой индика¬
тор И-6. Мощность, потребляемая моделиру¬
ющей установкой от сети переменного тока,
не превышает 0,75 кВ-А.Модель ИПТ-5. Электронная линейная
модель ИПТ-5 предназначена для модели¬
рования переходных процессов в системах
автоматического регулирования, описыва¬
емых линейными дифференциальными урав¬
нениями с постоянными и переменными (во
времени) коэффициентами. Порядок урав¬
нения шестой; в отдельных случаях может
быть и выше (до девятой включительно).В отличие от модели МН-7 модель
ИПТ-5 состоит из комплекта отдельных,
конструктивно не связанных блоков опера¬
ционных усилителей. Каждый блок может
быть использован в качестве усилительного
или интегрирующего звена. Управление мо¬
делью сосредоточено на отдельном пульте
управления.В комплект модели ИПТ-5 входят 18
блоков операционных усилителей типа
БОУ-2 (12 основных и 6 дополнительных),
18 блоков переменных коэффициентов типа
СБ-3, 9 блоков постоянных коэффициентов
типа СБ-4А и блок (пульт) управления мо¬
делью со специальным кварцевым генера¬
тором типа СКБ-2Б, источники питания (ти¬
па ЭСВ-2М или ЭСВ-1М и В-26), распре¬
делительные колодки для БОУ-2 и СБ-3,
соединительные кабели и шнуры, а также
пульт ПУ-1 для проверки усилителей и
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование351пульт ПСБ для проверки сменных блоков
переменных коэффициентов СБ-3.При работе в качестве усилительного
звена операционный усилитель имеет один
вход с коэффициентом усиления 1, 10 и 50
и два входа с коэффициентом усиления I,
а при работе в качестве интегрирующего
звена — один вход с коэффициентом усиле¬
ния 1, 10 или 50 1/с и два входа с коэффи¬
циентом усиления 1 1/с. При применении
дополнительных сопротивлений число вхо¬
дов может быть увеличено до шести.Блоки постоянных коэффициентов
СБ-4А позволяют устанавливать коэффи¬
циенты усиления 1—0,01 с точностью до
0,1% ступенями через 0,01. Коэффициенты
меньше 0,01 устанавливаются плавно.В основу работы блока переменного
коэффициента СБ-3 положена ступенчатая
аппроксимация графика переменного
(в функции времени) коэффициента уси¬
ления.Основными элементами блока СБ-3 яв¬
ляются шаговый переключатель типа иска¬
теля ШИ 50/4 с головной контактной груп¬
пой и два стосекционных делителя напряже¬
ния. С помощью последних производится
набор коэффициента через ±0,01 в диапа¬
зоне от —1 до 1.Изменение коэффициента усиления во
времени осуществляется шаговым искате¬
лем, ламели которого соединены с соответ¬
ствующими выводами делителей напряже¬
ния. Длительность одного интервала раз¬
вертки переменного коэффициента является
общей для всех коэффициентов модели и
может быть установлена равной 1,5; 1; 0,75;
0,5; 0,25 и 0,1 с в зависимости от длительно¬
сти исследуемого процесса. Время полного
рабочего цикла, соответствующее 100 ин¬
тервалам по оси времени, составит при этом
150, 100, 75, 50, 25 и 10 с.Управление моделью включает такие же
операции, как и в модели МН-7.Приведенная погрешность изготовления
основных блоков модели не превыша¬
ет ±0,5%,Дрейф усилителей, приведенный к ик
входу, не превышает 3 мВ за 10 мин. Ча¬
стотная характеристика усилителя имеет го¬
ризонтальный участок с отклонением не бо¬
лее 1% в диапазоне 0—100 Гц.При внешней нагрузке 12 кОм и анод¬
ной нагрузке выходной лампы 20 кОм уси¬
лителя обеспечивают линейность выходного
напряжения в диапазоне около ±130 В, а
при анодной нагрузке 10 кОм — около
±170 В.Приведенная погрешность задания на¬
чальных условий и постоянных возмущаю¬
щих воздействий не превосходит ±1%.Точность моделирования зависит от спо¬
соба составления таблиц для графиков пере¬
менных коэффициентов, от принятых мас¬
штабных коэффициентов переменных вели¬
чин Xi и независимой переменной L Погреш¬
ность решения в случае моделирования
устойчивых динамических систем с частота¬
ми собственных колебаний ниже 5 Гц непревышает ±10% относительно максималь¬
ного значения функции.Потребляемая мощность от сети пере¬
менного тока 220.В, 50 Гц, 2 кВ-А,Модель МНБ-1. Электронная нелиней¬
ная моделирующая установка МНБ-1 пред¬
назначена для решения нелинейных диффе¬
ренциальных уравнений до 12-го порядка
включительно (если число начальных усло¬
вий, отличных от нуля, не превосходит де¬
вяти) .Модель выполнена в виде отдельных
конструктивно не связанных друг с другом
линейных и нелинейных решающих блоков.К линейным решающим блокам отно¬
сятся:а) Блоки интегрирования и суммирова¬
ния типа БИС-1 (шесть блоков по два уси¬
лителя с общим количеством входов, рав¬
ным 10 в каждом блоке), позволяющие осу¬
ществлять операции интегрирования по вре¬
мени или суммирования и масштабного пре¬
образования переменных.б) Блоки делителей напряжения типа
БДН-2 (пять блоков по четыре делителя в
каждом), предназначенные для получения
постоянных коэффициентов уравнений в
диапазоне от нуля до единицы ступенями
через 0,001.в) Блоки входных сопротивлений типа
БВС-1 (три блока по четыре магазина в
каждом), предназначенные для получения
постоянных коэффициентов уравнений, боль¬
ших единицы, и позволяющие набирать ве¬
личину сопротивления от 0 до 1 200 кОм
ступенями через 0,1 кОм.К нелинейным блокам относятся:а) Электромеханические нелинейные
блоки типа НБ-5 (4 шт.), позволяющие осу¬
ществлять нелинейные функциональные за¬
висимости методом ступенчатой аппроксима¬
ции. В блок НБ-5 входят следящая система,
построенная на реверсивном шаговом иска¬
теле, потенциометр и наборное поле.Погрешность аппроксимации в точках
задания функции не превышает 1 В. Макси¬
мальная скорость отработки по входному
сигналу равна 50 В/с.б) Электронные нелинейные блоки типа
БН-ЗА, позволяющие осуществлять нели¬
нейные функциональные зависимости мето¬
дом кусочно-линейной аппроксимации с по¬
грешностью воспроизведения функции, не
превышающей 2%.в) Блоки специальных нелинейностей
типа БСН-1 (4 шт.), осуществляющие не¬
линейные зависимости, типичные для систем
автоматического регулирования: люфт, су¬
хое трение, релейная характеристика.г) Блоки умножения (деления) типа
БДУ-3 (4 шт.), осуществляющие операции
умножения по формуле (2-404), или опера¬
ции деления по формуле (2-405), или опера¬
ции извлечения квадратного корня по фор¬
мулеz^VWu (2-406)Погрешность операции умножения не
превышает ±0,5%, погрешность операции
352ЭлектроприводРазд. Пделения не превышает ±2,5% и погреш¬
ность операции извлечения квадратного
корня не превышает ±1% от шкалы 100 В.Усилители нелинейных решающих бло¬
ков могут быть использованы в качестве
инвертирующих.В модели МНБ-1 используются усили¬
тели типа У-ЗМ с автоматической стабили¬
зацией «нуля», являющиеся соединением
усилителя постоянного тока и усилителя с
модуляцией, охваченных глубокой отрица¬
тельней связью. Модуляция осуществляется
с помощью электромагнитного вибратора ти¬
па ВУ-6,3. Полоса пропускания усилителя
по допустимому коэффициенту усиления
(1000) без обратной связи 500 Гц.В состав аппаратуры управления моде¬
ли входят:а) Пульт управления, с помощью кото¬
рого оператор имеет возможность произво¬
дить установку «нулей» основных операци¬
онных усилителей (в блоках БИС-1), зада¬
ние начальных условий, измерение
переменных и ряд других операций. Кон¬
струкция пульта аналогична конструкции
пульта модели ИПТ-5.б) Специальный кварцевый генератор
типа СКГ-2Б, выдающий напряжение, ста¬
бильное по частоте и используемое для точ-. ного отсчета времени решения.В комплект вспомогательной аппарату--
ры входит пульт ПНБ-2М для проверки и
настройки нелинейных блоков и пульт
ПВУ-3 для проверки вибраторов"^ и усили¬
телей.Погрешность при моделировании дина¬
мических объектов с частотами свободных
колебаний 0,01—5 Гц не превышает 10%.Питание модели осуществляется от двух
бдоков питания типа ЭСВ-3 и одного элект-
,/ромагнитного стабилизатора типа С-0,75.
чДля распределения напряжений между ре¬
шающими блоками служат распределитель¬
ные блоки РБ-1М и РБ-2М. Максимальное
потребление мощности примерно 3,4 кВт.БлокАФБ-1. Аналоговый функциональ¬
ный блок АФБ-1 предназначен для опера¬
ций интегрирования, суммирования, инвер¬
тирования и масштабных преобразований
при решении систем обыкновенных диффе¬
ренциальных уравнений до третьего поряд¬
ка. Предусмотрена возможность параллель¬
ной работы двух и трех блоков или подклю-
чения дополнительной внешней аппаратуры.
.Точность выполнения операций не превы¬
шает 1%.В блоке питания шесть усилителей по¬
стоянного тока (три интегратора и три сум¬
матора). Интегрирование переменных мо¬
жет производиться с фиксированными значе¬
ниями постоянных времени: 1 с; 0,5 с; 0,2 с;
0,1с; 0,05 с; 0,02 с; 0,01 с и с произвольной,
устанавливаемой в пределах от 0,01 до 1 с.
Коэффициенты усиления по. каждому вхо¬
ду могут быть постоянными, равными 0,1;
1; 10 или плавно изменяемыми от 0,1 до 10.Набор типовых нелинейностей (люфт,
зона нечувствительности, релейная характе-
рйстика) осуществляется с помощью трехдиодных ячеек с потенциометрическими схе¬
мами. Для получения программного режима
в блоке предусмотрено реле РП-7, контак¬
ты которого могут быть использованы для
масштабных переключений и останова в
функции переменных.Для воспроизведения нелинейных функ¬
ций методом кусочно-линейной аппроксима¬
ции используется вставка ВН-1. Погреш¬
ность воспроизведения функций не более 1 %
к шкале 100 В.Дрейф выходного напряжения усили¬
телей, приведенный ко входу, не превышает3 мВ за любые 10 мин работы. Частотная
характеристика линейна от 0 до 600 Гц
(при коэффициенте усиления, равном еди¬
нице) .Блок имеет внешнюю монтажную пла¬
ту, на панели которой предусмотрена раз¬
делка для установки переменных и посто¬
янных сопротивлений, конденсаторов, лам¬
повых панелей и реле. Это позволяет, моде¬
лировать на «развязанных» усилителях
звенья со сложными передаточными функ¬
циями.Питание блока осуществляется от уни¬
фицированного источника типа УЭСВ-1.
Мощность, потребляемая от сети 220 В,
50 Гц, 10 В-А.3. НАБОР ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ
НА МОДЕЛИ СТРУКТУРНОГО ТИПАПередаточная функция усилителя по¬
стоянного тока, охваченного обратной отри¬
цательной связью (рис. 2-278,а), имеет сле¬
дующий вид:(?) fey И (2 407)™ ■где fey (р)—коэффициент усиления разомк¬
нутого усилителя (в операторной форме);
Z\ (р) —входное сопротивление усилителя;
Za (р) — сопротивление цепи обратной связи.При большой величине коэффициента
усиления усилителя (30 000—50 000), когда
ky(p)/Za(p)'>\, единицей в знаменателе
можно пренебречь, и передаточная функция
принимает вид:ивых (Р) Zo(p) (2 408)и* Ар)zap)В этом случае передаточная функция
усилителя, а следовательно, и точность вы¬
полняемой им операции определяются толь¬
ко параметрами цепи обратной связи и вход¬
ной цепи и, таким образом, в рабочем диа¬
пазоне частот практически не зависят от
возможных изменений (колебаний) коэффи¬
циента усиления усилителя.В частном случае при Zt(p)=Ri и
Zo(p)—Ro и, следовательно, при^ВЫХ (р)^вх (р)Яо= — k (2-409)усилитель является собственно усилитель-
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование353ным и инвертирующим звеном (при R0 = Ri
имеет место чистое ийвертирование),1Когда Z,(p)=R и Z0(р) — ~ (в цепьСРобратной связи включена емкость)Цвык (р)
^ЕХ (Р)(2-410)и усилитель становится интегрирующим
(и Одновременно инвертирующим) звеномi0w>Рис. 2-278. Основные элементы
структурных моделейа — решающий усилитель; 6 — сум¬
мирующий усилитель.Для схемы рис. 2-278, б имеем:^вх(р)1=1tWp) = -20(p)V~7, (2-41!)где Zn(p)—сопротивление i-й входной
цепи.При Z0(p) — —и Zn(p)=Ra получим
Срсуммирующее (с инвертированием) интегри¬
рующее звено.В случае Z0(p)=R0 и 2ц(р)=/?и по¬
лучим простое суммирующее (с инвертиро¬
ванием) звено.В табл. 2-54 приведены наиболее часто
встречающиеся передаточные функции
звеньев в структурных схемах систем авто¬
матического регулирования и соответствую¬
щие им наборные звенья модели.Переменные величины Xi исследуемой
системы (в структурной схеме системы) и
соответствующие им величины X,- в схеме
набора на модели (машинные переменные)
связаны друг с другом масштабными коэф¬
фициентами т, по формулеXi — mtXi. (2-412)Так как рабочее напряжение усилителей
равно 100 В, то при выборе масштаба дол¬
жно быть выполнено условие т^г^ЮО В.
23—480Для независимой переменной (времени)
имеем:т = mtt,где t — натуральное время; т — машинное
время.Поскольку p—d/dt, то в машинных еди¬
ницах получим:J 1Р = 17 =— Рах mtи, следовательно, p=mtP.Звенья модели, соответствующие типо¬
вым звеньям систем автоматического регу¬
лирования, можно представить и в виде,
отличном от приведенного в табл. 2-54.
В этом случае набор звеньев на модели про¬
изводится по дифференциальным уравнени¬
ям типовых звеньев системы автоматическо¬
го регулирования. Например, для апериоди¬
ческого звена первого порядка имеем:(2-413)*i(p) 1 +ТрВведя масштабные коэффициенты,
лучим:по-*i(p)
X, (р)пц_
m,1 + TniiP(2-414)где Х2(р)—выходная машинная перемен¬
ная; Х\{р) — входная машинная перемен¬
ная.Следовательно,РХ, (р) =пг1 mtTXt (р)-1-~ХАР).mtT(2-415)Предположим, что мы уже имеем пере¬
менную Х%(р) в виде электрического напря¬
жения. Взяв от нее с помощью делителя
часть, пропорциональную коэффициенту
\/(mtT), и просуммировав ее с выражением
щ k —Xt (р), получим напряжение, равноеmx m-tTРХг(р). Если мы подадим его на вход ин¬
тегрирующего усилителя, то на выходе по¬
следнего получим величину Х$(р). Соединив
зз^еы выход усилителя с зажимом, приня¬
тым нами в начале набора за величину
Хг(р), получим эквивалентную схему моде¬
ли апериодического звена, приведенную в
табл. 2-55, где через k, и k3 обозначены пе¬
редаточные коэффициенты решающего уси-
тглителя, а через k' = —k — принятый коэф-
miфициент усиления звена на модели.Аналогичным способом производится
набор на модели и других типовых звеньев,
показанных в табл. 2-55.Приведенная методика набора типовых
звеньев позволяет избежать применения
дифференцирующих усилителей, имеющих
354ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-54СхемаСхема набораПередаточная функцияаСo-cL-lfb- ц —о
Zrb' хгх ,хЩр) = -^; t = rc
ТрбГТ^JL_X™ т*Гк-^Т-**Вс л»
ННр-
*2л .11гм—1 ££!;*-Гг = (Яг + /?з) сРС Й2
|НИ=нп—Цгщр) - - У'1 ; 7*1 = /?iC; г2 = /г,с
TiPЩр)-1 7>-НТ\Р Т9р+\Т2 — CpRf, ТяСг + С,W(P) :Т чР(Т'!р+ 1) (ТгР+ 1)’
Г* = R%Cxi Т2 = RoC^', Ta — CiRi
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование355Продолжение табл. 2-54СхемаСхема набораПередаточная функцияЖг1%=э-1
■&—±Щр)рТ,(\ + рТ2)[1 +р(Т1 + Т, + Тя) +р2т1т2] (1 + рТа) '
Т\ — C\R\\ Т% — R2C2', Ts = C2Ri\ Т£ — RiCai
Т а = RaP а■&—4-k(l+pT2)1 + р{Т1 + Т2+Т3)+р*Т1Тг •Щр) = -k — — ; Ti = R±Ci, Т2 = Ri С2', т3 = C%RxКа£ It*2±повышенную чувствительность к внешним и
внутренним помехам (наводкам), особенно
на высоких частотах.В схеме табл. 2-55 напряжение на выхо¬
де усилителя I есть производная выходного
сигнала, поэтому это звено может быть ис¬
пользовано и для получения последней.Набор типовых нелинейностей произво¬
дится по табл. 2-56.4. МЕТОДИКА ВЫБОРА
МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВМасштаб моделируемой физической пе¬
ременной может быть определен как отно¬
шение величины напряжения на модели к
значению соответствующей ему физической
переменнойXм — — ,Xгде X— величина напряжения на модели,
х — действительное значение физической пе¬
ременной.Масштабы физических переменных на
входе и выходе реального звена системы ав¬
томатического регулирования, действитель¬
ный коэффициент усиления этого звена и
коэффициент усиления соответствующего
ему звена на модели связаны соотношением
23*к, _ ^Юдзых ^
тхвхгде k' — коэффициент усиления звена на мо¬
дели; k — коэффициент усиления реального
звена; тхъ ых — масштаб физической пере¬
менной на выходе звена; /п*„х — масштаб
физической переменной на входе звена.Поскольку физическая переменная на
входе какого-либо реального звена системы
является той же самой физической перемен¬
ной на выходе предшествующего звена, то
масштабы входных физических переменных
можно исключить из рассмотрения и опери¬
ровать только масштабами выходных физи¬
ческих переменных. В этом случае после ну¬
мерации звеньев в направлении передачи
воздействия предыдущая формула преобра¬
зуется в вид:где ttii — масштаб физической переменной
на выходе t-ro (например, 5-го) звена систе¬
мы; trii+i — масштаб физической перемен¬
ной на выходе (i-fl)-ro (6-го) звена; k^,
ki+i — коэффициенты усиления соответст¬
венно звена на модели и реального звена-
Условие т*Х(макс<100 В однозначно
не определяет величину масштаба. Кроме
356ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-55СхемаПередаточная функцияСхема набораКоэффициентытого, практически очень часто максимально
допустимое напряжение на выходах усили¬
теля может быть больше 100 В. Существен¬
но, чтобы усилитель и в этом случае рабо¬
тал в линейном режиме. Последнее достига¬
ется соответствующим (предусмотренным на
моделях МН-7 и МН-7М) умощнением уси¬
лителя.Абсолютная погрешность операций, осу¬
ществляемых нелинейными блоками, прак¬
тически не зависит от значений входных ивыходных напряжений (нормируется в
процентах шкалы 100 В), поэтому для сни¬
жения относительной погрешности масшта¬
бы следует выбирать из условия mixi =
= 100 В. Выбор масштабов для линейных
звеньев из этого же условия может при¬
вести к тому, что коэффициенты усиления
на входах усилителей, вычисленные по фор¬
мулам табл. 2-55, окажутся нереализуемыми
(например, много большими 10 для модели
МН-7 и большими 50 для модели ИПТ-5).
Таблица 2-56§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование357
358ЭлектроприводРазд. IIПри произвольном выборе масштабов ко¬
личество имеющихся на модели регулиру¬
емых входов усилителей может оказаться
недостаточным. Между тем, желательно
использовать больше нерегулируемых вхо¬
дов, так как это повышает точность модели¬
рования и облегчает набор схемы на моде¬
ли. Поэтому вместо того, чтобы задаваться
значениями масштабов переменных для ли¬
нейных звеньев системы, можно сначала за¬
даться значениями коэффициентов усиления
отдельных звеньев модели, а уже по ним
вычислить величины масштабов. Например,
если решено у усилителя, моделирующего
апериодическое звено, выбрать единичный
(нерегулируемый) вход, то в соответствии
с формулой табл. 2-55 находим необходимый
для этого коэффициент усиления звена:Ы = kimtT = lmtT = mtT, (2-416)Если при этом масштаб физической пе¬
ременной, моделируемой предыдущим зве¬
ном, уже выбран, то масштаб физической
переменной звена определится из соотно¬
шенияmi — Щ—i(2-417)Если полученный масштаб не удовлет¬
воряет условию т,-Х(^100 В, необходимо
изменить масштаб nti-i или использовать
регулируемый вход. В общем случае расчет
осуществляется методом пробных последо¬
вательных приближений с попеременным вы¬
бором масштабов и коэффициентов уси¬
ления.При распределении общего коэффици¬
ента усиления разомкнутого контура регу¬
лирования по отдельным звеньям следует
исходить из следующего:1. Произведение коэффициентов усиле¬
ния последовательно соединенных звеньев
в любом замкнутом контуре должно оста¬
ваться неизменным. Если увеличивается
(уменьшается) коэффициент усиления в пря¬
мой цепи, то следует соответственно умень¬
шить (увеличить) коэффициент усиления
звена, осуществляющего обратную связь.2. Если масштабы переменных нелиней¬
ных звеньев выбраны из условия наимень¬
шей погрешности осуществляемых ими опе¬
раций, то общий коэффициент усиления ли¬
нейных звеньев, расположенных между дву¬
мя соседними нелинейными звеньями, дол¬
жен оставаться неизменным. В противном
случае изменяются и масштабы переменных
у нелинейных звеньев. По этой же причине
нельзя компенсировать изменение коэффи¬
циента усиления звена, расположенного пе¬
ред нелинейным звеном, за счет соответству¬
ющего изменения коэффициента усиления
звеньев, расположенных после указанного
нелинейного звена.3. Распределение коэффициентов уси¬
ления между отдельными звеньями должно
производиться так, чтобы у звена, на один
вход которого в начальный момент работы
модели подается напряжение по величине,близкое к номинальному напряжению усили¬
теля, а на другие входы подается напряже¬
ние обратной отрицательной связи через
звенья с большими постоянными времени,
должен быть небольшой коэффициент уси¬
ления, обеспечивающий работу усилителей
на линейной части характеристики.Небольшой коэффициент усиления дол¬
жен быть и у звена, следующего за усили¬
телем-интегратором, иа выходе которого за¬
дается напряжение (близкое к 100 В), со¬
ответствующее начальным условиям.Обычно коэффициент усиления первого
суммирующего усилителя (входного звена)
принимается равным единице, а коэффи¬
циенты усиления следующих звеньев (в на¬
правлении передачи воздействия) увеличи¬
ваются и тем больше, чем больше их по¬
стоянная времени или постоянные времени
предшествующих им звеньев, но так, чтобы
в установившемся режиме выходное напря¬
жение усилителей не превысило 80—100 В.
Коэффициент усиления последнего звена в
прямой цепи (например, звена, выходное
напряжение которого дает обороты двига¬
теля) и коэффициент усиления в цепи об¬
ратной связи (по скорости двигателя) со¬
гласуются с величиной задающего напря¬
жения так, чтобы с учетом возможного
перерегулирования напряжение выходного
звена не превышало допустимых 100 В. При
этом используется соотношение'вых.уст ■1 “1“ ^общ^о.с(2-418)где бвбщ — общий коэффициент усиления
прямой цепи (на модели); k0.c — принятый
на модели коэффициент обратной связи.4. Коэффициент усиления операцион¬
ных усилителей (не звеньев) не рекоменду¬
ется брать больше 10 для модели МН-7
и больше 50 для модели ИПТ-5.После выбора коэффициентов усиления
отдельных звеньев модели масштабные ко¬
эффициенты определяются следующим об¬
разом.Поскольку задаются определенной ве¬
личиной задающего напряжения на входе
первого суммирующего усилителя или оп¬
ределенной величиной напряжения на выхо¬
де интегратора, имитирующего начальные
условия, и известны действительные значе¬
ния физических величин в системе автома¬
тического регулирования, то масштаб для
любой из этих переменных будет:ш,- =-;Х±(2-419)где — принятое значение напряжения на
модели; xt — значение физической перемен¬
ной, соответствующее напряжению Xt', i —
индекс физической переменной (номер
звена).Тогда масштаб переменной на выходе
звена, на вход которого подано напряжение
Xi находится по выражению
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование359mi+l — т1ki+1(2-420)где ki+i — действительный коэффициент
усиления (i+l)-ro звена в структурной схе¬
ме системы; k—принятый коэффициент
усиления соответствующего звена модели.Переходя далее к следующим звеньям
в направлении передачи воздействия, полу¬
чаем:Rt+nki+n(2-421)т.mxmg1006б) для операции г—х/у на моделях
МН-7М и МНБ-1 по схеме, рекомендуемой
заводами-изготовителями,тхпг — 10 ;
тдв) для операции г=х/у на моделях
МН-7 и МН-7М по схеме рис. 2-279, обес¬
печивающей меньшую погрешность деления,тг = 100 —:— ;
т„(2-425)вых звеньев (табл. 2-55). В случае сопряже¬
ния модели с реальной аппаратурой мас¬
штаб времени принимается равным единице.
После набора задачи на моделей проб¬
ного включения модели в работу произво¬
дится корректировка распределения коэф¬
фициентов усиления звеньев (если напря¬
жение некоторых операционных усилителей
превысит 100 В),Наоборот, при переходе к соседнему
звену в направлении, обратном направлению
передачи воздействий, будем иметь:Щ-а = m-a+i ~~п+— . (2-422)
kf-«+lПосле обхода всего замкнутого контура
системы мы снова возвращаемся к началь¬
ному i-му звену и аналогичным образом оп¬
ределяем масштаб соответствующей ему t-й
переменной. Если вычисленное значение
масштабного коэффициента совпадает с пер¬
воначальным (принятым), то определение
масштабных коэффициентов произведено
правильно.В этом случае можно быть уверенным
в том, что общий коэффициент усиления
замкнутого контура сохранился заданным
в структурной схеме.Масштаб переменной на выходе нели¬
нейных звеньев, осуществляющих операции
умножения или деления, зависит от испол¬
нения этих звеньев и определяется следу¬
ющим образом:а) для операции г=ху на моделях
МН-7, МН-7М и МНБ-1—\уг\входБП-ЧX(2-423)(2-424)Операция умножения
Знак произведения*
6)Рис. 2-279. Схемы соединений для операции
деления.а —■ для модели МН-7 по формуле г=—х1\у\;
б —для модели МН-7М по формуле z-—xl\y\.Б. ПРИМЕРЫ ВЫБОРА И РАСЧЕТА СХЕМЫ
НАБОРА НА МОДЕЛИПример 1. Привод клети прокатного
стана. Система УРВ-Д с двухзонным ре¬
гулированием скорости. Двигатель 4300 кВт,
750 В, 6100 А.Структурная схема системы управления
электроприводом дана на рис. 2-280. Значе¬
ния физических переменных заданы в отно¬
сительных величинах. Расчетные значения
коэффициентов усиления и постоянных вре¬
мени передаточных функций в структурной
схеме заданы следующими:г) для операции гУ~х на модели МНБ-1
тг = Ущс. (2-426)Очень часто для уменьшения числа ис¬
пользуемых усилителей масштаб времени
приходится принимать равным 10, так как
с увеличением mt уменьшаются коэффици¬
енты усиления на входах усилителей типо-«= 1;
^макс^ ^ #5,Фмакс = 1 >
Фмин = 0,53;
кФ1 = 1,24;
кФа = 4;Т„= 0,01с;
7^= 0,0235 с;
Т 1в.д ~ 1 • 84 с;
^гв.д ~ 0,0135 с;
Тэ = 0,055 с;Тц = 0,102 с;
360ЭлектроприводРазд. IIPitgismop скоростиРГТ*< >рЧ >•QTs^rь.8+*(гт»+тф)р)р*8(2Тр+Тр)2рФильтрэталонногонапряжения1*шнтр11 + Т^рРегулятор Ртутный,
тока. $ыяряшявгемг-аЧ*
3 Гг—1НТрРРегулятор эл,.с.сэадr-®n Г®11 вбмоттВагтяАвыё. ввзбдяб&та9а11ЯКА*АРис. 2-280, Структурная схема системы управления электроприводом клети прокатногостана,р = 0,104; Гф = 0,01 с;Тц-п = 0,01 с.Ограничения выходных напряжений ре¬
гуляторов и делительных устройств )указа-
ны на структурной схеме (в относительных
единицах).Решение. В соответствии со структур¬
ной схемой и табл. 2-55 схема набора на
моделирующей установке принимает вид,
показанный на рис. 2-281.Выбор масштабов. Принимаем
следующие масштабные коэффициенты элек¬
трических и технологических величин:Эталонного напряженияВыходного напряжения ре
гулятора скорости . .Тока и момента двигателяВыходного напряжения ре
гулятора тока ....Напряжения ртутного вы
прямителя и э. д. с. дви
гателя .......Скорости ......Выходного напряжения ре
гулятора э. д. с. . . .Входного напряжения регу
лятора возбуждения .Выходного напряжения ре
гулятора возбуждения .Напряжения вентильного
преобразователя . . . .Потока возбуждения двига¬
теля ......../иэх=40/яр.с=40
mi=40mp.T=40m„Определение коэффициентов усиления
звеньев на модели
(перераспределение коэффициентов
усиления в структурной схеме)а) Система управления
напряжением на якоре'
двигателяФильтр эталонного напряжения^эи = ^эт ~ 1 •Регулятор скоростиДля пропорциональной части регуля¬тора^прУФУ-гф)р.8(2Гц+Гф)2 «э,
 ГмМр.с те=40
mv =40^р.Э.Д.С*™^®тФ =1002P(27V+- Тф)тэ
0,102-402-0,104(2.0,01+0,01)-4016,34.=20=10=100Для интегральной части регулятора | ^Р-С и“ Р 8(2Г^+Гф)2 ~0,1020,104-8(2.0,01 + 0,01)2= 136,6.
Управление напряжение** на якоре Siutame*»§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование3611—— 1 ( kn=0,42S^ —Рис. 2-281. Схема набора на модели системы управления электроприводом клети прокатного стана.
362ЭлектроприводРазд. IIРегулятор токарТэтг 0,104-0,055 40К2V”P.Cр m
27’Л.02-0,01= 0,286;_ °’104 40_
2-0,01 ‘4040=5,2,.Ртутный выпрямительk- «£_в1Р*в — "рл „m^рт40' 4Q~ = 1 ’ ^°гр1= = 1,24.40 - 49,5 В,
ДвигательI Р j Р /Яе 0,P_V_ _P_mv40104 *40
0,104 40г — 0.102 40J М /П{= 9,6;
= 1,02.б) Система управления
возбуждением двигателяРегулятор э. д. с.1 тр-э.д.у4Т tneив.д еI40,— = 10.6.4-0,0235 40
^0гр2 ” 40 В\ £/orp3 ” 100 В*
Регулятор тока возбужденияk —
кпр11в.Д Шр.ь1,842^tis.nmq>202.0,0235 100«р.в= 7,83;*Ц—^дв.дт<рI20= 4,26;2.0,0235 100
Uorp4 = &Ф2отр.в = 4-20 = 80 В.Вентильный преобразовательв.п ^в.пm‘р.в20= 0,5.Обмотка возбуждения, 100Определение коэффициентов усиления
на входах операционных усилителейа) Система управления
напряжением на якоре
двигателяФильтр эталонного напряжения*4 1щт„ тгЧ2т»+тф):
110-4(2-0,01 + 0,01)
1 1= 0,835;Щ Тэт m*‘4(27V + ^ф)1==0,83510-4(2-0,01 +0,01)(масштаб времени /п* = 10).Регулятор скоростиh — k'np— 16,34;^ 136,6 „О h~ mt~ 10 ~13,7,При реализации звена одним операци¬
онным усилителем будем иметь (согласно
табл. 2-54) kt=\l(CRi). Приняв С— 1 мкФ,
получим:*‘-^“жЬ-°’073м0"’— R%! Ri•откуда Ri^kgRi — 16,34-0,073 = 1,2МОм,
Регулятор токаК 5,2*7 = *пР = 0,286; Й8 = —=щРтутный выпрямитель10=0,52,fell =P-B1ГЦ10-0,01110-0,0110;= 10.Двигатель
1_ V 1
Р1= 9,6110-0,05517,4;1mtTa10-0,055= 1.82;&аз :— = 1,02-Л-= 0,102.mt 10Фильтр в цепи обратной связи по ско¬
рости1 1
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование363б) Система управления
возбуждением двигателяРегулятор э. д. с.10,61 ntf 101,06,Регулятор возбуждения
*зз *35=*„р=7,83. Принимая *33 =0,783;*35=10;k'« 4,26
**4*3.= — = -h- = 0.426.
mt iuПринимаем *34=0,426; *зв=1-
Вентильный преобразователь*41 —*42 =0,5щТъ.и 10-0,05
1 1ЩТ в.„ 10-0,05J26мотка возбужденияhi ~'*о.в10= 10;= 20,= 0,545;щТ1в. д 10-1,84*s* = т = 1Л . „. = 0.0545;
ttit *|в.д 10'1,84k' =_J = ! = 74.53 от<Ги.д 10-0,0135
1Пример 2. Привод преобразовательно¬
го агрегата. Система регулирования воз¬
буждением синхронного двигателя. Двига¬
тель 16000 кВ-А, 6000 В, 1542 А, 375 об/мин.
Ток возбуждения холостого хода 279 А, но¬
минальный ток возбуждения 525 А, номи¬
нальное напряжение возбуждения 190 В.Особенностью структурной схемы, изоб¬
ражающей синхронный двигатель, является
представление косинуса угла 0 в видем-Jcos 0 (0 = I шс s (0, 0 sin в (t) dt =dQdt(t) sin в (t) dt ■■= Jsin6(/)d0(/bU(2-427J*64 = ——- =7,4,mt • 28-ДПринимаем *53= 10, тогда0,545-7,4
*5i = = 0,402.На этом расчет схемы набора на моде¬
ли заканчивается. Масштаб потока возбуж¬
дения двигателя (/пф =100) выбран здесь
из условия получения минимальной погреш¬
ности операций умножения и деления. При
выборе масштаба скорости двигателя при¬
нято во внимание, что максимальная ско¬
рость при ослаблении потока возбуждения
в 2 раза больше номинальной. При выборе
масштабов выходных напряжений регулято¬
ра тока возбуждения и вентильного преоб¬
разователя учтена их четырехкратная фор¬
сировка.Заметим, что в приведенном примере
параметры системы электропривода выбра¬
ны по так называемому «симметричному»
оптимуму. В результате моделирования мо¬
жет быть установлено, что для исследуемой
астатической системы динамическое падение
скорости при набросе номинальной нагруз¬
ки не превышает 4% номинальной, быстро¬
действие — примерно 0,25 с и перерегулиро¬
вание по току — около 45%. Электропривод
с такими показателями может быть исполь¬
зован в качестве привода нереверсивной
клети.и аналогично синуса угла 0 в видеsin 0 (0 = J cos 0 (0 dQ (0. (2-428)кТакое представление избавляет от труд¬
ностей, связанных с использованием нели¬
нейных блоков, аппроксимирующих триго¬
нометрические функции в ограниченном диа¬
пазоне изменения угла.Для уменьшения погрешности при вы¬
числении cos 0 и sin 0 на модели введена
коррекция, действующая при нарушении ра¬
венства cos2 6+sin2 0 = 1. На рис. 2-283 и
2-284 приведены осциллограммы выхода
двигателя из синхронизма в схеме с отклю¬
ченным регулятором возбуждения, иллюст¬
рирующие работу узла формирования сину¬
са и косинуса.Структурная схема системы управления
возбуждением синхронного двигателя дана
на рис. 2-282. Расчетные значения коэффи¬
циентов усиления и постоянных времени пе¬
редаточных функций в структурной схеме
заданы следующими:Реактивное сопротивление по продоль¬
ной оси (отн. ед.) Xd = 1,073.Реактивное сопротивление по попереч¬
ной оси (отн. ед.) Xq=0,736.Эквивалентное реактивное сопротивле¬
ние питающей сети Хс =0,107 Ом.Угловая частота питающей сети а>с =
=314 1/с.!st!L=uППередаточный коэффициент в цепи по¬
ложительной обратной связи по активному
току Ра= 1,19.Постоянная инерции Я;=6,55 с.Постоянная времени рассеивания дем¬
пферной обмотки Ть,г=0,004 с.Постоянная времени демпферной об¬
мотки при замкнутой обмотке возбуждения
364ЭлектроприводРазд. IIРегулятор возбужденияРис. 2-282. Структурная схема системы управления возбуждением синхронного дви¬
гателя.
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование365= т„ = 10.Тогда для пропорциональной части ре¬
гулятора1,230,0411010для интегральной части регулятора0,041010= 25.Рис. 2-284. Осциллограмма выхода двигате¬
ля из синхронизма при приложении нагруз¬
ки Р=1,5.Vf -I; Q,и разомкнутой обмотке статора Т da —
=0,0145 с.Постоянная времени демпферной об¬
мотки при замкнутой обмотке статора и
разомкнутой обмотке возбуждения Тq —
=0,0139 с.Постоянная времени демпферной обмот¬
ки при замкнутых обмотке статора и об¬
мотке возбуждения Td=0,008 с.Постоянная времени демпферной об¬
мотки при разомкнутых статорной обмот¬
ке и обмотке возбуждения Tq0 =0,0565 с.Постоянная времени обмотки возбуж¬
дения при замкнутой обмотке статора и
разомкнутой демпферной обмотке Td =
= 1,23 с.Постоянная времени регулятора реак¬
тивного тока Гр.р.т=0,04 с.Постоянная времени положительной об¬
ратной связи по активному току Та.р —
=0,05 с.Постоянная времени фильтров измери¬
телей Гф =0,02 с.-Постоянная' обмотки возбуждения при
разомкнутой обмотке статора TdQ— 3,7 с.Решение. В соответствии со структур¬
ной схемой рис. 2-282 и табл. 2-55 схема
набора на моделирующей установке при¬
нимает вид, показанный на рис. 2-285.Выбор масштабов и определение
коэффициентов усиления звеньев
на моделиа) Регулятор тока
возбужденияРегулятор реактивного токаПринимаем масштаб эталонного напря¬
жения и масштаб выходного напряжения
регулятора соответственноФункциональный преобразовательПринимаем масштабы активной н реак¬
тивной мощности mp = mQ=20.Масштаб входного напряжения пре¬
образователя Щ/рг~ Ю.Масштаб выходного напряжения пре¬
образователя тпи =2,84.ф-пМасштаб выходного напряжения инте¬гратора ГПц=8.Тогдат,[ар Щ/р,10,05^О.С — ^о.стi/p.т.810= 116;10ф.пт,Ур.2,84
1 10= 3.52;= 0.42.Ра! Ро тр Ы9 20Существует следующая зависимость1/*.п=1^/„:иИН . . 2 5 10 * 15 20 30
иф.П . . 2 3,26 4,46 5,48 6.32 7,74УинУф.П40
8,95Коррекция50 70 80 100
10 11,8 12.6 14,2т,Ро —Рот,= 1.1910ф.п2,84=4.2.б) Синхронный двигательПринимаем масштаб переменной на вы¬
ходе звена 0(р)т0 = 10,масштабы токовmI = т, =mj= 20,
d qмасштабы напряженийти — тейcq100,
Збб Электропривод Разд. IIРис. 2-285. Схема набора на модели системы управления возбуждением синхронного двигателя.
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование367тогда\ п 1t11010/IV 1 mi
[xd)~Xd та 1,07320— = 1,86;/ 1 V 1 т> 20fe) = ^^T = 0-736'^=°’272:cqmft*c = *c-cqm,= 0,107.-10010= 0,535,Обратная связь no Ueqm.Ko.cllcqKO.D U= 1.cqm.10100=0,1.cq[-kl-1Hj mpfttcos31406,55 20= 24:mc100=3,4‘HiT=10-Совмещаем фильтр и сумматор реактив¬
ной мощности:ftl =k. kn = 1»1 * —— = 0,5
Ф Ф * т0 20TlQ100-20100eg100=20Определение коэффициентов усиления
на входах операционных усилителейа) Регулятор тока
возбужденияРегулятор реактивного тока
’в = ^пр= 30.7» Принимаем = 3,07;
fti-10;К 25ki fej= = —— ■=2,5, Принимаем k^—2,5;mt 10*4= 1.Принимаем масштаб времени mt —10.
Функциональный преобразовательЧанmt1610: 0,67;й ИЯ 1 6^5=fe0.c^-= 3.52- —=5,65.
Коррекцияfe01=Po-^=4.2ГФ;'fl? koi kgn 10,050,021= 10.5;mt 7ф 10-0,02
Принимаем k02—£оз=1; Йо4 = 5.
Фильтр= 5,^32 &91 — ^31Щ Т ф
10,5110-0,02
1 = 5,= 2,5;Принимаем масштаб скольжения т,—
=3 140, масштабы для sin 0 и cos 0 msm ==mCos — 100.Тогдащ Гф 10-0,02
Принимаем &зг=0.25; k9l = 10.б) Синхронный двигатель
Звено G(p),21=fey%=1,_^_=0.276;\ rf 1 7\ 0,014511mtT 10*0,004^23 ^24 — &2S —1= 25-1mtTd0 Ю-0.0145= 18,1,Принимаем £22=W; ^24= 1,81;^11 ^12 t ”” 1Л о 7*/ Tdo 10‘3*7
Звено 1/Xd(p)= 0,027,0,0145hi = (— 1 -fr = 1 .«б. = з-38;\Xd) T"0,0081*43 •mt Td0
110-0,0145= 6,9;*45 = m(T’d ~k™~ Ю.0.008 “— 6,9 = 5,6.Принимаем ft<2=10; fe44=0,56; fe4s= 1;3,7 , 1= 3; *53 = ■1,23110-3,7:ЩТ{do= 0,027;
368ЭлектроприводРазд. II&52 ^54 &55 =110-1,23mt та— 0,027 = 0,054.Принимаем. ^52== ^55=0,054.
Звено 1/Xq(p)kei —= 0,272-
Т 0,0139Ы;1Щ Tqt10-0,0565kai fees —1= 1,77;1mtT910-0,0139— 1,77 — 5,43.Принимаем £б2=Ю; &64=0,543; 665= 1.
Звенаt скольжения s и угла вHj ! _ 24
10«71 :mt= 2,4;* _ L2_ _ ,«81 — — . - — 1»
mt10В данном примере для набора на мо¬
дели звено G(p) структурной схемы син¬
хронного двигателя разбивается на два
звена: интегрально-дифференцирующее и
апериодическое, а звено 1 IXi{p)—на два
интегрально-дифференцирующих звена.Масштабы напряжений Uct и Ucq, а
также величины sin 0 и cos0 выбраны рав¬
ными 100 из условия обеспечения минималь¬
ной погрешности операции умножения. Мас¬
штабы токов и мощностей определены с
учетом изменения масштаба, вносимого
множительным ' устройством. Масштаб на¬
пряжения возбудителя (в схеме совмещен¬
ного с регулятором реактивного тока) при¬
нят с учетом исследования процесса при
десятикратной форсировке возбудителя.После включения модели в работу
дальнейший ход моделирования определяет¬
ся конкретными его целями. Например, мо¬
гут быть исследованы переходные процессы
в синхронном двигателе при набросе на¬
грузки в режиме постоянной величины на¬
пряжения возбудителя (при отключенном
регуляторе), в частности процессы выхода
двигателя из синхронизма. Может быть
исследована работа синхронного двигателя
с включенным регулятором реактивного то¬
ка и определено влияние на переходные про¬
цессы постоянных времени регулятора, а
также уставки реактивного тока и форси¬
ровки возбудителя. Оценка регулятора мо¬
жет быть произведена только после срав¬
нения его показателей с соответствующими
показателями регуляторов других типов.Б. ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕЦифровое моделирование является раз¬
новидностью математического моделирова¬
ния систем автоматического регулированияРис. 2-286. Блок-схема программы реализа¬
ции динамических звеньев, систем. Подпро¬
грамма (о) — основная часть звена или си¬
стемы.
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование369Sайнсвasосивка,ооэЗоо*чоаоыоо.S33XS4
*оноX3*X2ян£S3со4CGВа<осега>хCJо:сеXСи>чн>»а,О*>1S3a*24- 480Рис. 2-288. Математическая (цифровая) модель САР нажимными винтами чистовой клети широкополосного стана горячей прокатки.
/Q-Г. vhnVQV l370ЭлектроприводРазд. II«0 jg
gg
§1
<о afeeо vо2Й35 О55 =5(Q jflt7<y
о fa5Б №о Я
cl<Nt2*4t.ef<ё §
OS— <NC++«<«ГО—. СЧtsibejа В «35osi*-|5g5-“«iSg£n§-o <•RSS* sso£g“"ise>>gua!<3ЯкО1<Е *&!sS * я ~® Ef £В 5
«*«2it*>•5 о
. 2 *Яг*2 оojr0>сосо0)олXоК£ХОS3<0«Й оЕС.8.я а— ьл. JV'о. О ^л51?о н£3 №
О В?
а. >>
с t-w <Uсь■ав333■nS<N «+ +
*<3 яп*¥чГ я
t £р|<52й й-Зa<t.£« 3~м то то<++ + +
<< «i <* Sб<§~ CSI*-н-со -Ч"
+ +
Uf *3■Ь£II*■СS иV * §•
н s 2я йо 5Lа> и-г»
о а> 5>
я “о._л ет
Чщ*я « 3
§35
s &3
£2.^1 С».*хаXIIхaisIs<о■5}Я) Я
gg
X gg S§s-о* £
!§.
S вI-8кa$ *£+I+
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование37124*
Продолжение табл. 2-57372ЭлектроприводРаздай« а
С С
о *vсо 03Я*-*зз?80S'Sсв ***
Яч
&£о SПХав8 Я «
£ 2 f-
>§«
3«5,
5-°«sss.о л
* я *ж о
к & S
SR"1§2Sao£*8<М+'Сtсо
^ It.м**"
.. +
ю+ t1 Яf со
<ф
+ tt35О «В£3X Л
* 27 §•А .1 ч*>Г ‘>Г о<3*?я". -IJ +ч+11 я 11я •” .*й *
и' **1Л еон- + <
< <to м тс ю
+ + + +
< < < <Ш f (О
+ + +
< < <«5 — Ь-
+ + +
<<<3*- (N* Я303as - аз
s s
>& >>чиВсоазя Л
>> U— (NX + +/ье ыСО -Ф Ю О
+ + -)- +
ы ш ь: ыN <0 О)
+ + +
itf Uf USО — <Niai htfI#?a-IV ++i •*-X*4?*Iд 3 S.3 5v 7 i^ ш ••* e* *« ии < *Й+ 33 il-£s*«
ets £2.*£
«g*
°«<o
*«w
S 5.«*3?* sf cs 2* 2 S &s * * £s >•■
S«ea_ С*gSГ О ** 2 *+Сь.H<3_L.isi%«34ОЪИч* н
** +*
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование373&
374ЭлектроприводРазд. II«о+t+5L X■г*а<2
* а*<X К3 1 §- н *\< *>Г++Гt'с+<04+<СО ч*
+ +
< <Ч1+<— со ю
+ + +
< < <ю+<ьагаша2хх>»сСПI I сЗСП+СЧ+to+OS®+ + +
Ы Ъ4 XО)+*-Г«в +“—la. w <' »<
<
.+<х хкгн<а> i
ffim х* 3 J *э£ 3 * *P зз 5s. а + я&§ k5 «j x uuS g "J. IIs s X ■«г у •«aS’
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование375Я °Is®л J*х»чagoя• вкИо я «
В( о
они
к « я« и 5sagа *
2 «
В sквв 2Зя
Он«о 5 вв в «а. у Sfe ё °
0*0,
ь Ч в§1л*с8$
о вw яCL
>»
3 Л
В о-В =1
S* 03
S «ц *t
<3
+
f счм4~4fft5Л *1®5«г| иЗ1 а >».мV Яч*С1 * яII¥ < >?к1 :<<3в8 !<ч**Р— «я+ < + +
< < <I -i> ++I.'л *в 4.i £
»т 7ч»*■«ЛН «7-7ГЧ X| г
<jI»«§иЧ7§(О **U73414?V
* <Ч*+я<+авi 2
* Ч*II <
$+.А Я<94sЛВОо 03СО о
а) мa gв 2х Ояs§as<У вв аSU
Я
Л**<ч++++а«Г+чв>go
"в" иS 0>
d шО)*S§а12
ч >,Я *»•
3 я
“ аs 5оо.Jh§Ci.ITX3
376ЭлектроприводРазд. IIчЛСЧ4)КSV*ко<оа.П«0 s53те а
&
s§siw>
«*
* 2
* && **
гг <у4с С*5 ОI*С£«ff-Jаа s *
э2оIs i«£ч5Л »
”§£
а§~• О «* я **в!4,* W1 g В3$8аг3яко«х£0««*е<м+ч;t— <Г5+ +
U'СtЮ+1_кг с©« 4--1
^ t* ^
+ 2
в)1 *SiОа3(О"ч*+С7 «
( <»Г +3®Ч~W — ^ СО ю
< + + + + +
<<,<<<Ю <»• 04 50 ■+ + ~ь +
<; *d <6 «i*• *a* 3
Шs5>,С« >»cCOeCO- N n ’t «3ы + + + + +Ы bd Ы «<o t- со o>
+ + + +
tsj trf t*£ !*£+.. •©~ 3<3 nJЯa‘vfI +§>£*W Й9 •Й*5** CB 5&S*g§ssя и * £|£gS5*e£* оeg“2 £ оЯ8'4)I 3
£|
cu £м 4
§ *
* жо *
a- 22*?соHS8, %+*%0'вI•f *1 it
§ 2*50Диалоговое и цифровое моделирование377*<* 3
3 -2
55. х7 <*+^ —• <М со г? Г#*1ЛСЧ rf О N<+ + + + + +*+■ + + ч—н<<<<< <<<! <<<3^ лCQхг>ьГО* е-5 5с_ и■в» гW СО ю* 4- + + + +
ы а ^ а ьйо ^ оо в! н -+ 4- + + 4- +
& ы ы ы а ии<N4~f оГм +3 «ч;, -5 л+чtАСО+t оо
-«? +
п
IIt<•»»|8л SS
*Ч X03 Л
33 ч
о та
X Я
5* я*
а. х
о 4>С О,а,-©*с§+о.оькч .,Ф яA BS*43\
378.ЭлектроприводРазд. IIп ^ ^*>г11 < я2с.2* -21 i ?Х~X** ■ а. АГ*х<3-янS*»?**jsji 11н «©3 S ав* •« А't (N со Tf ^ со О) О) N 00<+++ + + •+ + + + + +
<<<< •< << <<<*<N Ю 00 00 Cl 00 00+ + + + + +++.
<<<•<<;< <<£ s I с
*2 >> «кsксоЯSS*«
с ,?со >&Я я£ s Л в£ зв -ч я!Т S. о со Э4 >. и^о— W СО 'Ф LO О С"-*+ + + + + + +
*Г 6*г «■ S*T !*? !*Г bgИ СО -f Ю О S 00 00+ + + + + + ++
и: ЪС !*Г fee? fccf fctf+ч+ к"х- аЯ К*- .е ля ~Г«S2• 552-4cfs#я 33 А
я о
Л я4 Л«в 5
®* 2
с- ЯО) о
ь я
* яs £■оя4f»яЯяj3«ояS*я о.
0> о
fi. н+•с»+X.«Г+.+ю +%* ъсз-с> =+1Q.
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование379~ *
* I 2?
а -А £7 <1<+х3- +
<«■ —« *
7 а1 СОC-S' х
<5. +I 2П;5Кt а
с-5
хI А
в “
X
<в ^7
''IN 5N'T I а
li i-2
V нII <к +
-.1СЧ< +н ъё
3а ° зх &V ?j а 1 i т'**2 ■ li ^н li - *а |
в ®>Г*<+2S-2на845%4*Sх& 3ееX+ft»3+ ** -2
£ || *
к 11 I
а а -+-+S<3т £•£
со я
а.ч si
«С; о.аS'R вк 5 я
я « g
«2й
в 5 мoil*5 «Г i> о
® §f!n
lit!
g|«>.М с <u s® issr 2 X
s « лs a s 1liils.4 Я в » s
« о ля++ ах2лв*сiX5-43■ы |*5+<+М+ X1 <Ъ»
1 ■«(X*?АI 4«+I«с++Xяп•I<3+I*4.+I£«О++*хif£о++7•к-о++со.Wв+С5•о+О.7s<5+Св_|_О.1*++ Н-
380ЭлектроприводРазд. II
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование381О 0>X X
о ф5 “ н Ss-a:§-a“-Hf++i$.+i
о >,а> SН ё.< с+1-Н^^■ео—< ю<мюч<I 4-++ ++++; в£?-5
ЗсоЗ*© ЗспЭ*6то
ffi со+++++++++сч+л+fчСf-§• «
О «в*— чв X—Ч -5 I+!—--»<-нЛ-н5+1IIX2лн— со 00 счg++ ++ +<м
в* ’t« л S1"4 н в Н л вЭ'о’З ейгцлт^со— ечео-ччяцз^-оо++++++++usV> '• *-5V/
2Л Sн M н
“ мs н £
5 — о*
&§.с
хс^•?35 I3 3 3
вша
Ц^Ц5 к3 кI»^ sе =ос:et<4 К£ Яв Sf
О «
лг3н —х X •** IS*S<3 * 1г* • <* ~н +1-*
•» <i
X —<1
-н— » 1+ 3СО .11 в
—‘н в *со — еосч — —*Н-+8++++ ++
«< <>»;■<•<<<<*" в1 с а.в""' £ О.Е а *2ar 2nA3=3’|'amJю ил m-"«to^iotor^oocn—,Н—h++-H—h+++« ЬсГ ^ tsS «betЫ itf be: istf btf« OSAV•3-3s xO. Q«
С С
во (ОI +И н
в яX Ч2 3
в в* Нлт*К S* 5в «££ ЛД WIts.«5 О
382ЭлектроприводРазя. И00ЮCN2*
sl* §G
я g ** SSо "•-*2 ::4 35в 4л &Sг* о ш
&|
S3
egяCUСS3*>»*=5
o
* *
s я
§*
1“
cu .
»*©*
Is* as§§■t- 3Si «
к S3A SCO P*H sо 4к
и'ffI,« »
is5 в
sк <s s о S
Q.B E g 3
E „g®в s * S.
g^s«s5 a » *О. а я j> -all:* iи £>•&• д *■e-л s- e•e S *5 * я й
JS 2J «as 5 &§ S «> 2
н ©5 sr 54) CU^g Я *^ C h g - J
о a О « ^SglSEh*о 2 « ф
ctScssXESXь»CSSSso.?¥ * яs—'' яК U
Я * cdй 5 я »® “ s s
Ф Ef к sД os Лu я и4-1+114cu4 45-H ii*•5чсзя-И§воII-НXZ0н— CO t~- 048 + + 8 + +<NH о, B* ^ Ь С Си В8*ко.с3«аXявCUвн+ТVSСив5NЧо я<2 В* оR И Ля £* яa !Т н* g у* я о^ *5A J3
tr с;СО at
В *
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование383ся+<t+t■ч:t5§ft§«Г«S
§*
=Г гаI 1X ?а>
чS'3 ;
ю— сч+ §> + +
< < < <МлЯ2>»ссои -1-L Я сч5+<_d-в вh-s—с»t<tjl
О **I5кСм S
янеп— —«<осч — —Н—I—НН—Ьнм 5тт *** 9^—* сч со •*« ю со
++++++
b*tf taef Ьег ыыы+!<и __7ЬнS<вЖ-нII5ы* ЛК * Rоз 33 евв в я КО о со яН й.ч sfга &*Л о о. >>м в в-е*о се
я всг Я
* §К <2я 2
* 5V 03я «>» Лess*» яЗдесь: m — номер ячейки массива «па¬
мяти»; п — число ячеек, выделенных
под звено запаздывания.
384ЭлектроприводРазд. II(САР) с применением цифровых вычисли¬
тельных машин (ЦВМ). Основным разли¬
чительным моментом цифрового моделиро¬
вания, по сравнению с аналоговым, является
использование дискретных форм представ¬
ления непрерывной информации, позволяю¬
щее успешно исследовать с большей точ¬
ностью количественные и качественные
взаимозависимости между элементами
сложных динамических систем.Алгоритм динамики системы заклады¬
вается в ЦВМ в виде программы, состоя¬
щей из подпрограмм элементарных дина¬
мических звеньев, связанных между собой
в соответствии со структурной и функцио¬
нальной схемами САР. На вход системы
подается цифровая информация (скачок,
функция), квантованная по шагу аргумен¬
та. Дальнейшая переработка данной инфор¬
мации происходит на фиксированном уча¬
стке аргумента последовательно для всех
элементов модели, предписанной ЦВМ про¬
граммой исследуемой САР. ЦВМ в своей
памяти фиксирует выходные величины эле¬
ментов системы на данном интервале аргу¬
мента, которые выводятся на регистрирую¬
щий прибор (печать, графопостроитель).Кроме элементов основной схемы САР
в программе предусматриваются интегра¬
торы текущего аргумента и текущего аргу¬
мента цикла регистрации (для согласова¬
ния с регистрирующим прибором). Отличие
цифрового моделирования от аналогового
состоит в следующем:I. Все операции выполняются в цифро¬
вой форме с использованием одного из
методов численного анализа, со сведением
операций интегрирования и дифференциро¬
вания к арифметическим операциям.Наиболее простым для программирова¬
ния является метод Эйлера, согласно кото¬
рому искомая интегральная кривая y—f(x)
заменяется ломаной:^<+1 —- h — f (xi i)i)\ (2-429)где ft— шаг квантования аргумента.Отсюда yi+1 = yi+Ayi, a Ayi—hf(xttji).При ft-M) ломаная Эйлера ложится на
искомую интегральную кривую.2. Взаимное соединение цифровых ин¬
теграторов осуществляется в соответствии
с некоторыми входными числовыми данны¬
ми, хранящимися в памяти машины.Физические соединения, такие как на
аналоговых моделирующих уставках, не
производятся, а синтез системы достигается
программой решения.3. Возможно использование различных
переменных интегрирования (времени, углаповорота вала, частоты питающего напря¬
жения, перемещения регулируемого объекта
и т. д.), т. е. интегрирование и дифферен¬
цирование по частным производным.4. Представляется возможным просчет*
нелинейностей по аналитическим формулам,
где степень приближения к действитель¬
ности выше, чем на аналоговых моделиру¬
ющих установках.5. Достигается точная остановка рас¬
считываемого процесса с последующим за¬
пуском для продолжения расчетов. Это
удобно для ведения промежуточного ана¬
лиза.Основные данные линейных динамиче¬
ских звеньев приведены в табл. 2-57. Дан¬
ные типовых нелинейностей приведены в
табл. 2-58.Блок-схема реализации программы ис¬
следования динамических звеньев, систем
прцвед^на на рис. 2-286.! В качестве примера цифрового модели¬
рования приведена САР нажимными вин¬
тами чистовой клети широкополосного ста¬
на горячей прокатки, ее цифровая модель,
а также программа, реализующая динами¬
ку приведенной САР на ЦВМ «Проминь-2»
(см. приложение и рис. 2-87 и 2-88).ПРИЛОЖЕНИЕПрограмма расчета на ЭЦВМ «Про-
минь-2» переходных процессов в системе
позиционного регулирования нажимными
винтами широкополосного стана горячей
прокаткиВводные и промежуточные данныеО 1 /тек; 0 2-*- /дв; 0 3 ■*-Яв.зи» 00 5-*- Sppf', 0 6»- SMexS 0 7— ASkb;0 8 <— SaBi; 0 9 «- /тек.п; I 0 — /3; 1 1 <- /дв;1'2 — S3; Г3<-Д<;.Г4«-<П; Г5 ~FKB;Гб - | а |; 1 '7 - Кг; Г8 <- |nloxc|; 1 '9 - /Гус;2 0-*— |л$отс1» 2 2 2 *-Дяст; 2/3«-/Ср.с12'4 |/отс1; 2'5, 2'6 <- 0 — 0 3 0 5 0;2'7. 2'8 - 0 — 00 193; 2'9 |/ст|;З'О -г- 7'9 *- т/Дt = 50 (чистое запаздывание);
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование385№ командыСимвол опе¬
рацииАдреоПояснение00Чт II2'5SMex(* —X)01Выч 21'2S3 — SMex = д s02ДелГ5bS/FKB03Сл8'0Выделение целой части числа (п^)104Умн1'5Fквп — Д ■Srb05Зп0'7± Д SKB06Фр001 Д ‘SkB 107Выч 11'6|Д5кв|-|а|=* ±Д08Уп I1'3—09СЛ1'6| а | + Д = | Д S|JO_ V—00VlASI11УмнГ7/CiViASI = | л3.ц |12БпГ5—, II' 13Чт00014БП2'1—15Выч 1Г 8| пз.п 1 1 Я10ТС |16Уп 1Г9—17ЧтГ8I П10ТС 118БП2'0—10СлГ8— Дс + 1 ^юто 120Фр0'7i пвых.п21Выч 1О'Зi ^в.п пв.з-и — пз-и22УмнГ91000 пзи23Зп14± ПЗ.И Ку24Фр001 Ку Яз.и 125Выч 12'0| Ку Пзл I I rtjoict26Уп 1З'О—27Чт2'0| п*отоI28Фр14± ^201029Бп3'1—30Чт14± яэи Ку31Умн2'1К’з.Н ПЗ.Н Ку ИЛИ fijoxc
1III32СлО'ЗД ^З.И ^ Д ^з*и
0i+l33ЗпО'З2 Д Я3.и — Яв,з.и
о± Пдв34Чт0'435Фр001 лдв 136Сл2'21 Ядв 1 Д ^ст37Зп151 ^ДВ Д ПС1 138ЧтО'ЗПв.3.и39Фр00I Яв-З.И 140Выч I15I ^Е-З.П | 1 пдв ~Ь Д яст|25—480
386ЭлектроприводРазд. IIПродолжение№ командыСимволоперацииАдресПояснение41424344454647Уп IЧтФрЗпЧтВыч I
Умн4'515О'ЗО'ЗО'З0'42'31 ^ДВ “1“ А ^СТ 1
i (Лдв А ^ст)
i ^в.з.и
i ^в.з.иi ^в-з.и i ^дв = А /23
Кр.с А П3 — /3„48Выч IГО± h Т /з.ф = /З.ф49УмнГЗ'8.фЛ* = *'8.ф5051СлЗпГОго1А /з.ф 2 А /3<ф
0t-1-lS Л /з.ф = /З.ф
0V5253ЧтУмн1'18'7с2/де54Выч 2ГО/З.ф"2/да55Выч 10'2/З.ф 2 /дв /дв56Умн8'8°*5С57УмнГЗ0,5/;вЛ/=Д/дв58СлПА /дв + S А /дв
0VI59ЗпП2 ^ ^ДВ “ ^ДВ
060УмнГЗ^В А ^ = А /дв6162СлЗп0'20'2А /дв+ S А/дв
0ЖЁ А /дв = /дв
063646566
67ЧтФрВыч 2УмнУмн2'90'40'212ГЗ1 Л:т |± /ст (по знаку гсдв)i ^дв "F ^ст “ ^дин
i ^дин Т\х,!Тш
i ^дин 7V / 7"эм А ^ — А /?дв
iА ДдВ ~h S А ?!дВ
0. VII68Сл0'4
§ 2-50Аналоговое и цифровое моделирование387Продолжение№ командыСимволоперацииАдресПояснение69Зп0'4Ж2 А Яда = ± П№70Умн130i Ядв 7’ц/7'0.п71УмнГЗi ^’дб Т’й/Т'о.п A t1А5да+ 2 AS№72Сл0'873Зп0'80<+i2 А Хда = 5да1. VIII74Сл0'50*^ДВ1 ^ДВ2 ~ ^Дв75ЗпГ7s№76Выч 10'6>дв — 5мех = ± A Sj]77Зп16± А 5Л78Фр001А |79Выч 111|А S* 1 -1 е | - ± Д*80Уп 18'5—IX81Чт11М82Фр16± 883Выч 217± 5да ± е = 5мех84Зп0'6i ^мех85Чт0'6± ^мех86Зп112'5£ ^мех (t — т)87Сч112'5ПереадресацияY88Уп 19'1—Л89Чт2'60—0305090Зп2'50—0305091Чт0'192СлГЗ 1) “Ь А ^ = ttт. XI93Зп0'194Чт0'9hi-1) д.п95СлГЗ1) Ц.п + Д * — ^ч-чXII96Зп0'9^ц.п97Выч1Г4^ц.п98Уп I00—99Чт0'8SflBl100Сл0'5Sab! + 5дв2XIII101Зп0'55дв2 (/) = SflBj +5дв2(/_1)102Чт II2'7Чтение параметров103Ост0'1Печать параметров25*
388ЭлектроприводРазд. IIПродолжение№ командыСимволоперацииАдресПояснение104СчП27Переадресация105Уп I02—106Чт2'80—00193107Зп2'70—00193108Чт00Нуль109Зп0'8Интегратор Sдв110Зп0'9Интегратор времени печати111БпО'О—Примечание. I — квантование по уровню непрерывного сигнала AS; II — нелинейный
преобразователь; III — задатчик интенсивности, работающий в функции момента; IV — регулятор
скорости; V — фильтр; VI — контур тока (свернутый); VII — приложение статического момента и ин¬
тегратор маховых масс; VIII —точный интегратор скорости двигателя; IX — реализация люфта са-
мотормозящего механизма; X —реализация звена чистого запаздывания; XI — интегратор текуще¬
го аргумента (времени); XII — интегратор аргумента цикла печати; XIII —грубый интегратор ско¬
рости двигателя.К. ВЕНТИЛЯЦИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
И ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ2-51. ВЕНТИЛЯЦИЯ МАШИНПотери в машинах составляют 5—10%
установленной мощности. Электрические
машины рассчитаны на работу при темпе¬
ратуре воздуха не выше +40 °С. При этом
перегрев воздуха внутри машины допуска¬
ется около 15—18 °С.Исполнение кожухов машин. В маши¬
ну постоянного тока холодный воздух по¬
дается со стороны, противоположной кол¬
лектору, а нагретый выбрасывается со сто¬
роны коллектора. В машину переменного
тока воздух подается с двух сторон по оси
вала и выбрасывается через среднюю часть
кожуха.В машинах постоянного тока при вы¬
бросе воздуха со стороны коллектора ис¬
ключается попадание щеточной пыли с кол¬
лектора в машину, что особенно важно при
значительном количестве щеток. Машины,
устанавливаемые в электромашинных поме¬
щениях, желательно выполнять с открытым
коллектором. При этом коллектор находит¬
ся вне замкнутого цикла вентиляции, что
облегчает доступ к нему, а также наблюде¬
ние за щетками и их смену. Машины, уста¬
навливаемые открыто в цехе, выполняются
с закрытым коллектором.Изготовляются также машины с водя¬
ными воздухоохладителями, фильтрами для
щеточной пыли и вентиляторами для замк¬
нутой системы вентиляции, встроенными в
основание машины.Системы вентиляции. Для крупных
электрических машин применяют замкну¬
тую, полузамкнутую (с включением машин¬
ного помещения) и проточную системы вен¬
тиляции (рис. 2-289).Для обеспечения большей чистоты и
лучшего охлаждения машин, а также для
поддержания допустимой температуры воз¬
духа в электромашинном помещении при¬
меняют замкнутые системы вентиляции
(рис. 2-290, а). Замкнутую систему вентиля¬
ции устраивают для машин большой мощ¬
ности (свыше 1000 кВт) при наличии отно¬
сительно чистой воды с температурой не
выше 30 °С к при большой загрязненности
наружного воздуха (более 2 мг/м3).Для ответственных тихоходных машин,
например для прокатных двигателей блю¬
минга, устанавливают два вентилятора: ра¬
бочий и резервный.В замкнутых системах вентиляции вви¬
ду возможности засоса воздуха в машину
извне через открытый коллектор или не¬
плотности в кожухах целесообразно пре¬
дусматривать «точку атмосферы», т. е. ис¬
кусственное 'соединение места наибольшего
разрежения системы с атмосферой через
кассетный фильтр. При этом дополнительно
засасываемый в систему воздух, устрем¬
ляясь по пути наименьшего сопротивления
через фильтр, будет очищаться от пыли,
содержащейся в окружающей среде. «Точ¬
ки атмосферы» обычно устраивают для ма¬
шин с открытым коллектором вблизи кол¬
лектора, а для машин с закрытым коллек¬
тором — в камере разрежения вентилятора.Утечки воздуха в замкнутых системах
вентиляции доходят до 20% циркулирую¬
щего воздуха. Причиной утечек является
неплотное прилегание кожуха и перегоро¬
док к корпусу машины и фундаментным
§ 2-51Вентиляция машин389I9)Рис. 2-289. Схемы систем вентиляции элек¬
трических машин.а — замкнутый цикл для машины постоянного то¬
ка; б — полузамкнутый цнкл для машины посто¬
янного тока; в — проточный цикл для машины
постоянного тока; г — замкнутый цикл для маши¬
ны переменного тока; д — замкнутый цикл при
самовентиляции для машины переменного тока;
1 — машина; 2 — воздухоохладитель; 3 — вентиля¬
тор; 4 — фильтр.плитам. Чтобы восполнить эти утечки и вос¬
препятствовать проникновению в замкну¬
тую систему загрязненного воздуха, необхо¬
димо внутри системы создать избыточное
(повышенное) давление. Для этого иногда
в «точке атмосферы» дополнительно уста¬
навливают Небольшой вентилятор, снаб¬
женный кассетным фильтром, который пре¬
пятствует образованию отрицательного дав¬
ления в замкнутой системе вентиляции.Системы вентиляции для машин пере¬
менного тока (рис. 2-291) аналогичны си¬
стемам для машин постоянного тока, одна¬
ко конструктивно они различаются.Синхронные двигатели часто развивают
давление, достаточное для самовентиляции,
поэтому заводы-изготовители гарантируют
работу их без внешнего вентилятора (с по¬
мощью вентилятора, насаженного на вал
ротора машины). При этом для уменьшения
сопротивления воздуху воздухоохладители
устанавливают внутри фундаментной ямы,
а воздуховоды выполняют возможно более
короткими. Для самовентилируклцихся син¬
хронных двигателей следует устраивать две
точки атмосферы, расположенных междуРис. 2-290. Примеры компоновки вентиля¬
ционных установок машин постоянного то¬
ка.а — замкнутая система вентиляции; б — полузамк¬
нутая (с выбросом воздуха в подвал); в — про¬
точная (с выбросом воздуха в цех) (стрелками
показано направление движения воздуха);
/ — машина; 2 — фундамент, машины; 3—-венти¬
ляционное помещение; 4 — воздухоохладитель;
5 — вентилятор; 6 — кагсетный фильтр; 7 — возду¬
хозаборная шахта.воздухоохладителями и собственными вен¬
тиляторами двигателя (ближе к послед¬
ним), при этом вентилятор подпитки может
быть установлен общим для обеих точек
атмосферы.Для нескольких расположенных рядом
машин, участвующих в общем технологиче¬
ском процессе, или для агрегатов, состоя¬
щих из нескольких машин, целесообразно
устраивать общую замкнутую систему вен¬
тиляции (рис. 2-292). При этом все маши¬
ны, обслуживаемые этой системой, должны
находиться примерно в одинаковых усло¬
виях; нужное распределение воздуха меж¬
ду отдельными машинами достигается регу¬
лируемыми заслонками, устанавливаемыми
на входе воздуха в машину.Преимущество замкнутой системы
вентиляции заключается в том, что в ма¬
шину поступает воздух, охлажденный в
воздухоохладителях.
390ЭлектроприводРазд. IIПлйчРис. 2-291. Примеры компоновки вентиля¬
ционных установок машин переменного тока
(синхронных), работающих по замкнутой
системе вентиляции.а — с внешним вентилятором; 6 — без внешнего
вентилятора (самовентиляция); I — машина:
2 — фундамент машины: 3— вентиляционное по¬
мещение; 4 — воздухоохладитель; 5 — вентилятор.Рис. 2-292. Примеры компоновки вентиля¬
ционных установок многомашинных преоб¬
разовательных агрегатов, работающих по
замкнутой системе вентиляции.а — вентиляционная установка — общая для син¬
хронного проводного двигателя и двух генерато¬
ров постоянного тока, воздуховоды размещены в
пределах фундамента агрегата; б — то же, но воз¬
духоводы размещены частично в пределах фунда¬
мента и части«но за его пределами; в — вентиля¬
ционная установка — отдельная для синхронного
приводного двигателе и каждого генератора;
/-—машина; 2 — фундамент машины; 3— вентиля¬
ционное помещение; 4 — воздухоохладитель;S — вентилятор.В системе циркулирует почти постоян¬
ный объем воздуха. При этом количество
наружного воздуха, подаваемого в машин¬
ное помещение, сравнительно невелико, и
поэтому количество заносимой в него с ули¬
цы пыли незначительно.Недостатком замкнутой системы венти¬
ляции является потребность в большом ко¬
личестве охлаждающей воды с температу¬
рой не выше 30 °С. Этот недостаток не име¬
ет существенного значения в тех случаях,
когда вода после воздухоохладителей мо¬
жет быть использована для технологиче¬
ских нужд. При этом давление воды, пода¬
ваемой к воздухоохладителям, должно быть
повышено до 3—3,5 кг/см2.Полузамкнутая система вентиляции с
включением электромашинного помещения
и выбросом нагретого воздуха в подвал
имеет ограниченное применение, потому что
при этой системе через машину прогоняется
более загрязненный воздух и температура
в электромашинном помещении повышает¬
ся за счет выброса в подвал нагретого воз¬
духа. Полузамкнутую систему вентиляции
применяют для машин средней мощности
(до 1000 кВт) при наличии относительно
чистой и холодной воды с температурой до
30 °С, когда применение такой системы спо¬
собствует поддержанию нужной темпера¬
туры в электромашинном помещении (рис.
2-290, б). Полузамкнутая система оправда¬
на, например, для многомашинных агрега¬
тов, питающих двигатели механизмов.Полузамкнутую систему вентиляции с
выбросом нагретого воздуха в электрома-
шинное помещение в настоящее время не
применяют, потому что при этой системе
нагретый воздух увеличивает и без того
высокую температуру воздуха в электрома¬
шинном помещении.Проточная система вентиляции приме¬
няется в тех случаях, когда замкнутая или
полузамкнутая система вентиляции не мо¬
жет быть осуществлена вследствие отсут¬
ствия охлаждающей воды необходимой чи¬
стоты и температуры и допускается при
небольшой загрязненности наружного воз¬
духа. При этом воздух засасывается с ули¬
цы или из цеха (рис. 2-290, в), тщательно
очищается фильтрами от пыли, прогоняет¬
ся вентилятором через машину и выбрасы¬
вается в цех или на улицу. Преимуществом
этой системы является отсутствие воздухо¬
охладителей.Недостатком проточной системы венти¬
ляции является необходимость фильтрации
большого количества непрерывно обновля¬
ющегося воздуха, что требует больших зат¬
рат на фильтры и значительных площадей
для их размещения. Такие системы венти¬
ляции приводят к загрязнению машин, так
как даже при высокой степени очистки воз¬
духа фильтрами количество пыли, заноси¬
мое в электромашинное помещение, будет
довольно значительным. Эти системы могут
иметь применение там, где наружный воз¬
дух мало запылен (менее 2 мг/м3 воздуха).
§ 2-53Вентиляция электромашинных помещений3912-52. ВЕНТИЛЯЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
МЕХАНИЗМОВВентиляцию двигателей осуществляют
по проточной системе с выбросом нагрето¬
го воздуха в цех. Если электромашинное
помещение расположено вблизи производ¬
ственных механизмов, то воздух для вен¬
тилируемых двигателей берут из подвала
электромашинного помещения. В этом слу¬
чае воздух, расходуемый на вентиляцию
двигателей механизмов, восполняется от
установки добавочного воздуха.Расходы воздуха, потери давления,
привязки и размеры вентиляционных отвер¬
стий для закрытых продуваемых двигате¬
лей переменного и постоянного тока при¬
ведены в каталогах на двигатели.Для вентиляции нескольких двигателей
механизмов вентилятор выбирают на сум¬
марный расход воздуха и на максимальную
потерю давления в одном двигателе. При
этом для получения полного давления мак¬
симальное давление в двигателе обычно
удваивают для учета потерь давления в се¬
ти. Потери давления в сети приближенно
подсчитывают по формуле (2-442).Вентиляторы нагнетают воздух в повы-
сительные камеры, откуда он под давле¬
нием подается по трубам к двигателям.
К нескольким рядом расположенным дви¬
гателям воздух может подаваться по од¬
ной трубе, имеющей разветвления у места
подвода воздуха. При расположении про¬
дуваемых двигателей на значительном рас¬
стоянии от электромашинного помещения
(более 50 м) в районе расположения этих
двигателей целесообразно устраивать само¬
стоятельные вентиляционные установки
с фильтрами.Если перерыв в работе недопустим, то
вентиляционную установку снабжают дву¬
мя вентиляторами — рабочим и резервным.Иногда двигатели механизмов охлаж¬
дают с помощью небольших «вентилято-
ров-наездников», расположенных непосред¬
ственно на вентилируемом двигателе. При
этом воздух забирается из окружающей
среды через кассетный фильтр.2-53. ВЕНТИЛЯЦИЯ
ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ
ПОМЕЩЕНИИДля создания нормальных условий ра¬
боты для обслуживающего персонала и со¬
держания машин и аппаратуры в чистоте
электромашинное помещение искусственно
вентилируют.Выбор системы вентиляции электрома¬
шинного помещения и машин определяется
объемом электромашинного помещения и
установленной мощностью электрооборудо¬
вания. Если на каждый киловатт установ¬
ленной мощности приходится более 12 м3
объема электромашинного помещения, то
нет необходимости в устройстве искусст¬
венной вентиляции. Отвод тепла в этомслучае осуществляется путем естественного
обмена воздуха в помещении. Если на каж¬
дый киловатт установленной мощности при¬
ходится от 3 до 12 м3 объема электрома¬
шинного помещения, то искусственная вен¬
тиляция становится обязательной. В этом
случае система вентиляции машин может
быть выполнена общей (полузамкнутой)
для машин и электромашинного помещения.
Если на каждый киловатт установленной
мощности приходится менее 3 м3 объема
электромашинного помещения, то систему
вентиляции машин и электромашинного по¬
мещения выполняют раздельной.Вентиляцию электромашинного поме¬
щения осуществляют от установки доба¬
вочного воздуха, с помощью которой:отводят тепло, выделяемое оборудова¬
нием, установленным в электромашинном
помещении;покрывают расход воздуха, потребляе¬
мый для машин, работающих по проточной
системе вентиляции, а также для двигате¬
лей механизмов, работающих с принуди¬
тельной вентиляцией, если они вентилиру¬
ются от установок, расположенных в элек¬
тромашинном помещении;поддерживают избыточное давление
в электромашинном помещении для предот¬
вращения попадания извне загрязненного
воздуха;восполняют утечки воздуха из электро¬
машинного помещения через неплотности
здания.Обычно устраивают одну или несколь¬
ко установок добавочного воздуха. В по¬
следнем случае обеспечивается более рав¬
номерное распределение воздуха по элек-
тромашинному помещению.Распространена система вентиляции
электромашинного помещения «снизу —
вверх». При этой системе наружный воздух,
пройдя установку добавочного воздуха, на¬
гнетается вентилятором в подвал электро¬
машинного помещения, откуда основная
масса воздуха устремляется через проемы
в перекрытии подвала в электромашинное
помещение. Проемы закрывают решетками
и размещают равномерно и преимуществен¬
но в тех местах, где имеются наибольшие
тепловыделения или постоянно находится
дежурный персонал. Проемы выбирают ис¬
ходя из скорости воздуха около 5 м/с. На¬
гретый воздух поднимается кверху, откуда
он удаляется естественным путем или вен¬
тиляторами. Частично тепло из электрома¬
шинного помещения удаляется через ог¬
раждающие конструкции здания.Лучших результатов можно добиться,
если воздух подается отдельно на первый
этаж и в подвал электромашинного поме¬
щения. В электромашинном помещении
должно поддерживаться избыточное дав¬
ление около 2—3 мм вод. ст. для предот¬
вращения засоса пыли извне.Повышение температуры воздуха по
высоте электромашинного помещения со¬
ставляет 0,5—1 °С на каждый метр высоты
помещения. Площадь проемов для удале-
392ЭлектроприводРазд. IIния нагретого воздуха принимают около
1м2 на каждые 100 000 м3/ч приточного
воздуха, поступающего в электромашинное
помещение.В электромашинных помещениях с тем¬
пературой воздуха свыше +30 °С создают
остекленные помещения с кондициониро¬
ванным воздухом для обслуживающего
персонала.Отопления электромашинного помеще¬
ния не предусматривают, если тепла, по¬
ступающего от оборудования, достаточно
для поддержания температуры в нем
16-н22°С. При этом выполняют только
дежурное отопление, обеспечивающее
в электромашинном помещении температу¬
ру не ниже +5 °С для производства ре¬
монтных работ.Тепловые потери электрического обору¬
дования. Тепловые потери от различных ви¬
дов электрооборудования определяют сле¬
дующим образом:потеря в электрических машинах, кВт,
если они не указаны в формулярах или на
чертежах машин, определяют какдрн = Рн(1 ~Т1) к, (2-430)
г)где Ян — номинальная мощность машины,
кВт; Г| —к. п. д. машины; К — коэффициент
загрузки (фактический или перспективный).
При этом следует иметь в виду, что рас¬
четные запасы мощностей в электрических
машинах при увеличении производительно¬
сти технологического оборудования быстро
используются, поэтому недогрузки машин,
наблюдаемые в первое время эксплуатации,
учитывать не следует. Для ряда машин
обычно учитывают одновременность их ра¬
боты.Лучше дополнительно к к.п.д. запра¬
шивать у заводов — изготовителей машин
истинные греющие потери.Если к. п. д. машины не учитывают по¬
терь на ее возбуждение, то их определяют
отдельно, кВт,ДРВ = 1,24ig гв 10 3, (2-431)где in — ток возбуждения, А; гв — сопро¬
тивление обмоток возбуждения в холодном
состоянии. Ом; 1,24 — коэффициент увели¬
чения сопротивления при нагреве обмоток;
значение этого коэффициента приведено для
обычного перепада температур между на¬
гретой и холодной обмотками, равного
60 °С (75—15°С).Для других величин температурного
перепада сопротивление горячей обмотки
будет, Ом,гг = гх(1+«*„), (2-432)где гх — сопротивление холодной обмотки,
Ом; о — температурный коэффициент, рав¬
ный для меди 0,004; гп—перепад темпера¬
тур между горячей и холодной обмотка¬
ми, °С.Потери на возбуждение добавляют
к основным потерям, которые определяют¬
ся по формуле (2-430).Суммарные тепловые потери в машине
делятся ка две части, из которых большая
(92%) уносится охлаждающей водой
(в замкнутых и полузамкнутых системах
вентиляции) или воздухом (в проточных
системах вентиляции), а меньшая (8%) от¬
водится конвекцией и лучеиспусканием че¬
рез корпус машины непосредственно в элек¬
тромашинное помещение или цех.Выделение тепла с поверхности корпу¬
сов крупных машин обычно составляет око¬
ло 0,5 кВт на 1 м2 поверхности.Потери в ртутных выпрямителях опре¬
деляют как потери в дуге, кВт,где /н — номинальный ток ртутного выпря¬
мителя, А; ДU—падение напряжения в ду¬
ге, В.Тепловые потери, отдаваемые в элек¬
тропомещение, где установлены выпрямите¬
ли, при воздушном их охлаждении состав¬
ляют 100%, а при водяном —10% получен¬
ной мощности потерь.Потери от кремниевых выпрямителей
(тиристоров, диодов) определяют так же,
как и для ртутных выпрямителей, но паде¬
ние напряжения (ДU) в каждом вентиле
принимают около 2 В. При последователь¬
ном соединении вентилей в выпрямителе
общую потерю напряжения подсчитывают
умножением потери напряжения в одном
вентиле на их количество. В мостовой схе¬
ме при одном вентиле в плече всегда рабо¬
тают последовательно два вентиля, и поэто¬
му потери в этом случае удваиваются. При
отсутствии данных о количестве вентилей
в выпрямителе потери в нем подсчитывают
по к. п. д.Потери в жидкостных регуляторах
скольжения определяют, кВт,APp=SPB, (2-434)где S — среднее скольжение (около 7—
8%); Рп — номинальная мощность двига¬
теля, кВт.Подавляющая часть этих потерь уно¬
сится водой и только 7—8% общих потерь
выделяется в электромашинное помещение.
Таким образом, 0,5% мощности асинхрон¬
ного приводного двигателя агрегата отво¬
дится боковой поверхностью регулятора
скольжения.Потери от двигателей вентиляторов оп¬
ределяют как полную мощность, потребля¬
емую двигателем из сети, кВт,NАР — — , (2-435)%где N — полезная (требующаяся) мощность
двигателя вентилятора, кВт (2-44); т)д —
к. п. д. двигателя вентилятора (обычно
0,9).
§ 2-53Вентиляция электромашинных помещений393При нескольких вентиляторах суммар¬
ную потребляемую мощность их двигателей
определяют с учетом коэффициента спроса
(обычно 0,7—0,8).Для замкнутых и проточных систем
вентиляции 10% этих потерь выделяется в
электромашинное помещение и 90% уно¬
сится соответственно водой воздухоохлади¬
телей или воздухом. Для полузамкнутых
систем вентиляции и установок добавочно¬
го воздуха 100% этих потерь выделяется
в электромашинное помещение.Потери от двигателей насосов теплооб¬
менников для ртутных выпрямителей опре¬
деляют как 10% мощности, потребляемой
этими двигателями из сети.Потери от катушек контакторов и ре¬
ле, установленных на станциях управления,
принимают в среднем по 0,2 кВт на каж¬
дую панель или как мощность источника
питания цепей управления.Потери от ящиков пусковых сопротив¬
лений принимают в среднем по 1 кВт на
каждый установленный ящик или 8% уста¬
новленной мощности двигателей, в силовых
цепях которых имеются пусковые сопротив¬
ления.Потери от силовых трансформаторов,
установленных в комплектных трансформа¬
торных подстанциях (КТП), принимают
приблизительно равными 2% мощности
трансформаторов.Потери от высоковольтных ячеек ти¬
па КРУ или КСО (600—1000 А) принима¬
ют по 0,5—1 кВт на каждую ячейку, если
они полностью нагружены по току.Потери от конденсаторных батарей при¬
нимают примерно 4 Вт на 1 квар установ¬
ленной мощности.Потери в ошиновках постоянного и пе¬
ременного тока, проложенных в пределах
электромашинного помещения, приближен¬
но можно принять равными 0,25% переда¬
ваемой мощности.Потери в силовых кабелях и проводах,
питающих производственные механизмы,
определяют, Вт/м,(2-436)ДР = /2я-ю-3,где I — номинальный ток, A; R — сопротив¬
ление, Ом/км; 10~3 — переводной коэффи¬
циент из километров в метры.Эти потери обычно принимают около
0,5% мощности двигателей механизмов.Потери от кабелей в кабельных тунне¬
лях обычных размеров (2X2 м) при отсут¬
ствии данных по количеству, сечению и за¬
грузке кабелей принимают ориентировочно
0,5 кВт на 1 м туннеля. Потери от конт¬
рольных кабелей не учитывают.Потери от светильников составляют
около 15 Вт на 1 м2 площади помещения.При применении светильников с люми¬
несцентными лампами и лампами ДРЛ сле¬
дует учитывать также потери в пускорегу¬
лирующих аппаратах (ПРА), которые
в среднем составляют 20—30% мощности
люминесцентных ламп и 10% мощностиламп ДРЛ. Если светильники устанавлива¬
ют за подвесным потолком, то в освещае¬
мое помещение поступает только 35—40%
всего выделяющегося тепла.Количество воздуха, необходимое для
уноса потерь, выделяемых машиной, при -
ближенно определяют, м3/с,860РQ = <2'437>где Р — отводимые потеря, кВт; 860 —ко¬
эффициент для перевода киловатт в кило¬
калории; Ср—‘теплоемкость воздуха, рав¬
ная 0,24 ккал/(кг-град); у — плотность воз¬
духа, равная 1,2 кг/м3 (при температуре
+20 °С или абсолютной температуре 273-J-
+20=293К); At — перегрев воздуха в ма¬
шине, °С (обычно допускается 15—18 °С).В среднем принимается 3,5—3 м3/мпн,
или 210—180 м3/ч.Расход воздуха для отвода тепловыде¬
лений от тиристорных преобразователей
подсчитывают с учетом задаваемого заво¬
дом-изготовителем допустимого перегрева
воздуха в этих преобразователях.Дополнительные трудности при венти¬
ляции тиристорных преобразователей воз¬
никают из-за относительно невысокой тем¬
пературы воздуха, допускаемой на выходе
из преобразователя (40°С).Количество воздуха для электромашин¬
ных помещений. Для определения количё-
ства воздуха, подаваемого в электромашин¬
ное помещение, и выяснения производитель¬
ности установки добавочного воздуха срав¬
нивают расходы воздуха, потребные по
условиям: кратности обмена воздуха в
электромашинном помещении для создания
избыточного давления и отвода потерь (теп¬
ловыделений). При этом принимают боль¬
ший из расходов. Кратность обмена возду¬
ха в электромашинном помещении при
надлежащей его герметизации принимают
равным 2—3 объемам в течение 1 ч.Расход воздуха для отвода тепловых
потерь из электромашинного помещения за¬
висит от теплонапряженности, ккал/м3,860ДРТ = -у~. (2-438)где АР — суммарные отводимые потери,
кВт; V — объем помещения, м3.При этом для вентиляции электрома¬
шинных помещений, где имеются затрудне¬
ния с отводом потерь (невозможность уст¬
ройства аэрации), допускаются льготные
условия превышения температуры в рабо¬
чей зоне электромашинного помещения над
температурой наружной среды (для тепло-
напряженности до 20 ккал/м3 допускается
перепад температур 3 °С. и свыше 20 ккал/м35 °С).При увлажнении воздуха можно допу¬
стить перепад температур между внутрен¬
ним и наружным воздухом 7—8°С, потому
что увлажнение снижает температуру про¬
ходящего воздуха примерно на 2—3°С.Количество воздуха, необходимое для
394ЭлектроприводРазд. НТаблица 2-59Технические данные и основные размеры воздухоохладителей типа ВУП(рис. 2-293)ТипОтводимые потери, кВт,
при т, 'СМасса, кгРазмеры, мм710без вода\с водой£1 яВУП-16Х6Х
XI000-636—5352—764284841428950ВУП-16Х6Х
XI500-454—8078—1155736411928950ВУП-22Х6Х
X1500-476—110108—15868477819281250ВУП-16X6X2500-293—136133—1946517432928950ВУП-22Х6ХХ2500-2128—188184—26785698229281250Примечания: 1. т — разность температур охлажденного воздуха и холодной воды.2. Воздухоохладители каждого типа имеют четыре исполнения по рис. 2-293.3. Масса воздухоохладителей указана для наиболее тяжелого исполнения (подвесного).4. Пределы отводимых потерь зависят от количества воды, протекающей через воздухоохла-
дитель.уноса потерь, выделяемых в электромашнн-
ном помещении, определяют, м3/ч,л 860ДРQ ~ ~р.—Г7т*С руА((2-439)О3501-2£$в)Я■#. Н •Рис. 2-293. Воздухоохладители типа ВУП
(размеры L и Н по табл. 2-59).а — напольный вертикальный; б — подвесной;
в — напольный горизонтальный; е — фланцевый;
1 — вход воды; 2 — выход воды. Стрелками пока¬
зано направление движения воздуха.При этом добавляют воздух, необхо¬
димый для вентиляционных агрегатов дви¬
гателей механизмов.Отводимые потери ДР определяют от¬
дельно по подвалу и по первому этажу
электромашинного помещения. При обычно
принятой системе вентиляции «снизу —
вверх», когда приточный воздух подается
в рабочую зону и удаляется из верхней зо¬
ны, потери по первому этажу принимают
приблизительно с коэффициентом т=0,85,
учитывающим долю тепла, уносимого вверх,
минуя рабочую зону, и поэтому не пере¬
гревающую ее.Для отвода из электромашинного по¬
мещения I кВт потерь требуется воздуха
с учетом отвода части тепла ограждающи¬
ми конструкциями 360—480 м3/ч, а иногда
и более.Выбор и компоновка оборудования.Для вентиляции машинных помещений же¬
лательно применение типовых кондиционе¬
ров. Они создают и поддерживают задан¬
ные температуру, влажность, скорость и
чистоту воздуха.Для вентиляции машин обычно приме-.
няют отдельные элементы вентиляционного
оборудования.Воздухоохладители. Для охлаждения
воздуха в системах вентиляции машин при¬
меняют воздухоохладители типов ВУП, ВО
и другие. Эти воздухоохладители потреб¬
ляют в среднем для отвода 1 кВт потерь
0,25—0,4 м3 воды в час при температуре
25 “С. Нагрев охлаждающей воды в них не
превосходит 2—4 “С. Воздух, проходящий
через них, охлаждается в среднем на 10 °С.Воздухоохладители типа ВУП (рис.
2-293 и табл. 2-S9) выбирают по отводимым
потерям и расходу воздуха в зависимости
от разности температур охлажденного воз¬
духа и холодной воды (рис. 2-294).
§ 2-53Вентиляция электромашинных помещений395mitsd.cm.ми воЗст.'1101051009590В5807570а, м/сРммВод. cm
60кВт19055130'185.501804517540120"1703516530160110-251442015015100145101411513590_130?10ВУП-16Ш2500-2Й\ (Па.йл»*8*70,V5ч\/ч>2Д■4,1&1,55^•1ЛS5J1.Sм3/41,0,48,1г\/и»м/Ц ^1%0 va,M/c мм Ыст
70
SS
SO
5S
50
45
КО
35
30
25го15
10
5г,0 2,5пот160150ноноркВт_т252.гич
, 236
-228
220
212
204
19В
.188
1803,0 3,5 4,0 4,5 Va, м/смм вод.ст82.03,04,0 V*,m/cВУП-22*6*г500-2■ ' Т*у\«9V„ о *1®,1Д6**>’тД,,ку-ь°.Wуч=0,8м/саа5550454035302520151055 6 7 8 9 Ш 11 12 U 1Чм*/с2,0104,0 V„,m/gРис. 2-294. Характеристики воздухоохлади¬
телей типа ВУП.разность температур охлажденного воздуха
и холодной воды, °С (берется в зависимости от
температуры поступающей холодной воды); Р7 и
Ло — отводимые воздухоохладителем потери, кВт,
при Т=7°С и х=*Ю°С; hQ—потеря давления воз¬
духа, мм вод. ст. (для воздухоохладителей с про¬
волочным оребрением); Qw—~ расход воды, м3/чг
Qa~ расход воздуха, м^с; —скорость воды,
м/с; Va г- скорость воздуха, м/с. Пунктиром по¬
казан пример выбора воздухоохладителя. Для
указанных параметров предпочтительным является
воздухоохладитель типа ВУП-16Х6Х 2500-2,
396ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-60Технические данные воздухоохладителей типа ВО (рис. 2-296)ВоздухВодаТипОтводимые
потери, кВтРасход,ма/чПотеря
давления,
мм вод. ст.Темпера¬тура(выход),°СРасход.Ма/чПотеря
давления,
м вод. ет.Темпера¬тура(вход),°СМасса (без
воды), кгBO-IOOA
ВО-150 А10015016 300
25 20028,429,0353542422,222,812525655805м врд.ст.Рис. 2-295. Кривые зависимости потери дав¬
ления воды hw в воздухоохладителях от ее
скорости Vw-t — ВУП-16Х6Х1000-В; 2 - ВУП-16Х6Х1500-4; и
ВУП-22Х6Х1500-4 : 3 — ВУП-16Х6Х 2500-2 и
ВУП-22Х6Х 2500-2.Рис. 2-296. Воздухоохладители типов
BO-IOOA и ВО-150А./ — верхняя секция; 2 — нижняя секция. В скоб¬
ках даны размеры для воздухоохладителя типа
ВСЫ50А.Максимальная температура охлажден-
ного воздуха принимается +40 °С, поэтому
разность температур зависит от температу¬
ры холодной воды, т=7°С при темпера¬
туре воды 33 °С и т=10°С при температу¬
ре воды 30 °С. При другой разности темпе¬
ратур пропорционально меняются отводи¬
мые воздухоохладителем потери. Когда
отвод заданных потерь может быть обеспе¬
чен двумя типами воздухоохладителей, то
выбирают, как правило, меньший по габа¬ритам тип, если при этом получаются допу¬
стимые перепады давлений воздуха и воды,
а также скорость и расход воды
(рис. 2-295).Рис. 2-297. Характеристики для выбора воз¬
духоохладителей типов BO-IOOA и ВО-1БОА
(пунктиром показаны кривые для воздухо¬
охладителя типа BO-IOOA),Р — отводимые воздухоохладителем потери;
!а — температура воздуха, входящего в машину
(обычно 40 °С); tw — температура воды, входящей
в воздухоохладитель. Прк tw =25 °С и ta= 35 °С
гарантируется отвод номинальных потерь, соответ¬
ственно 100 или 150 кВт.Увеличенные расходы воды и соответ¬
ственно скорость и потерю давления воды
можно допустить, если вода после воздухо¬
охладителей используется для технологиче¬
ских нужд.Воздухоохладители типа ВО (рис. 2-296
и табл. 2-60) выбирают по отводимым поте¬
рям и температуре холодной воды
(рис. 2-297).
§ 2-53Вентиляция электромашинных помещений397Выбор воздухоохладителей производит¬
ся с запасом 10% к их охлаждающей спо¬
собности для учета ухудшения их работы
в периоды между чистками. Чистку осу¬
ществляют с обоих торцов воздухоохлади¬
теля металлическими шомполами. Для это¬
го воздухоохладители устанавливают так,
чтобы оба его торца были доступны для
снятия торцевых крышек.Существует также способ промывки
воздухоохладителей противотоком воды —
на сброс, без снятия с них крышек. При
этом скорость воды повышается в 2—5 раз.
Обычно скорость воды бывает 0,5—1,2 м/с,
а при промывке противотоком воды допу¬
скается предельная скорость ее до 2—2,5 м/с. Большая скорость воды может по¬
влечь разрушение трубок воздухоохлади¬
теля.Иногда чистку дополнительно осущест¬
вляют химическим растворением осадков.Для лучшего охлаждения воздуха при¬
меняют противоточную систему, заключаю¬
щуюся в том, что вода и воздух движутся
навстречу друг другу (горячий воздух дви¬
жется навстречу холодной воде), что созда¬
ет наибольшие разности температур между
воздухом и охладителем на всем его протя¬
жении и наибольшую отдачу тепла.Воздухоохладители устанавливают с
возможностью выкатки их в сторону, про¬
тивоположную подводу водоводных труб.
Магистральные трубы, подводящие воду
к воздухоохладителям, обычно проклады¬
вают в каналах в полу подвала электро¬
машинного помещения. Прокладка этих
труб под перекрытием подвала нежелатель¬
на из-за близости к шинам, кабелям и дру¬
гим коммуникациям, обычно прокладывае¬
мым в подвале электромашинного поме¬
щения.Вентиляторы. Для вентиляционных ус¬
тановок электрических машин и машинных
помещений широко применяют центробеж¬
ные вентиляторы. Они удобны в компонов¬
ке, потому что позволяют осуществлять за¬
сос и выброс воздуха под углом. К преиму¬
ществам этих вентиляторов можно еще от¬
нести то, что вентилятор и его двигатель
устанавливаются вне воздуховодов и, сле¬
довательно, более доступны осмотру.Преимущественно применяют центро¬
бежные вентиляторы типа Ц4-70, Ц9-57 и
др. Вентиляторы выбирают по кривым, при¬
веденным в справочниках по вентиляции,
в зависимости от расхода воздуха и пол¬
ного давления. При этом нужно стремиться
к выбору вентилятора с наибольшим или
незначительно отличающимся от него к. п. д.Полное давление складывается из ста¬
тического и динамического давлений,
мм вод. ст.,ЯП = ЯС+ЯД. (2-440)Статическое давление состоит из сум¬
мы потерь давлений в оборудовании и воз¬
духоводах.Потери давления в оборудовании (ма¬
шинах, воздухоохладителях, фильтрах ит. п.) принимают в соответствии с техниче¬
скими данными оборудования. Потери дав¬
ления в машинах зависят от конструкции
машин и указываются заводом-изготовите-
лем. Потери давления для закрытых (с ко¬
жухом) крупных машин обычно не превос¬
ходят 60—100 мм вод. ст.Потери давления в воздухоохладителях
и фильтрах зависят от количества проходя¬
щего через них воздуха, мм вод. ст.,"(f)-(2-441)где Нф — фактическая потеря давления,
мм вод. ст.; Яа — потеря давления при но
минальном расходе воздуха, мм вод. ст.
Q,p — фактический расход воздуха, м3/с
QH — номинальный расход воздуха, м3/с
Потери давления в воздуховодах, опре
деляемые трением воздуха о стенки кана
лов, определяют, мм вод. ст.,»-*т(т(2-442)где Нв — потеря давления на трение в воз¬
духоводах, мм вод. ст.; А, — коэффициент
трения (приближенно 0,02); / — длина воз¬
духовода, м; d — диаметр круглого сечения
воздуховода, м [для прямоугольного сече¬
ния воздуховода со сторонами а и Ь экви¬
валентный диаметр d3=2 а6/(а+6)]; v —
скорость воздуха, м/с. -Отсюда ^потеря давления, например,
в прямоугольном воздуховоде длиной 10 м
и сечением 2 м2 (высота 2 м и ширина 1 м)
при скорости движения воздуха 10 м/с бу¬
дет равна 1 мм вод. ст.Потери давления в местных сопротив¬
лениях, связанные с изменением скорости
или направления движения потока воздуха,
принимают ориентировочно 5 мм вод. ст.
на каждый поворот воздуховода на угол
90°. Потери давления в вентиляторах на
входе и выходе обычно малы и не превы¬
шают 5 мм вод. ст.Динамическое давление, мм вод. ст.,Нп(2-443)где v — скорость воздуха, м/с.Динамическое давление иногда прибли¬
женно учитывают коэффициентом 1,2 к ста¬
тическому давлению.Потребную мощность двигателя венти¬
лятора определяют, кВт,Рд ~ 3600-102^11,, ’ (2‘444)где Q — расход воздуха, м3/ч; Н — полное
давление воздуха, мм вод. ст.; т]в — к. п. д.
вентилятора; т)в — к. п. д. передачи, рав¬
ный при непосредственном соединении вен¬
тилятора с двигателем 1, с помощью муф¬
ты — 0,98, клиновыми ремнями — 0,95 и
плоскими ремнями — 0,9.Установленную мощность двигателя
вентилятора определяют с учетом коэффи-
398ЭлектроприводРазд. IIциента запаса мощности (обычно Яз=1,1).
Мощность двигателя вентилятора принима¬
ют ближайшей большей по шкале мощно¬
стей двигателей единой серии. Предпочти¬
телен непосредственный привод вентилято¬
ра от двигателя.Следует избегать совместной работы
двух вентиляторов (параллельной или по¬
следовательной) как неэкономичной.Окружная скорость вентиляторов опре¬
деляется, м/с,где D — диаметр рабочего колеса вентиля¬
тора, м; п — частота вращения вентилято¬
ра, об/мин.По условиям механической прочности
и относительной бесшумности окружная
скорость центробежных вентиляторов
в промышленных предприятиях не должна
превосходить 40—55 м/с.Фильтры. Для очистки от пыли возду¬
ха, охлаждающего машинные помещения,
применяют масляные самоочищающиеся
фильтры (индивидуальные или в составе
кондиционеров). Технические данные филь¬
тров приведены в справочниках по венти¬
ляции.Степень очистки воздуха от пыли в
этих фильтрах практически не превышает
85—90% и зависит от дисперсности пыли.
Во избежание уноса масла и осаждения
его на стенках вентиляционных камер и об¬
мотках машин принимают скорость воздуха
около 2 м/с. Наиболее тонкую степень очи¬
стки воздуха (до 98—99%) обеспечивают
электростатические фильтры, однако они
занимают больше места и значительно до¬
роже, чем масляные самоочищающиеся
фильтры.Масляные самоочищающиеся фильтры
применяют при больших расходах воздуха
(свыше 10 000 м3/ч). При меньших расхо¬
дах воздуха применяют масляные кассет¬
ные, сетчатые фильтры. После фильтрации
воздух содержит 0,15 мг/м3 пыли. Эта кон¬
центрация пыли является максимально до¬
пустимой для циркуляции в системах вен¬
тиляции электрических машин по условиям
содержания их в чистоте.Наружный воздух, подаваемый в элек¬
трические машины при проточной системе
вентиляции и в электромашинные помеще¬
ния, необходимо фильтровать.Щеточная и коллекторная пыль состав¬
ляет около 10—20% всей пыли, циркулиру¬
ющей в замкнутой системе вентиляции. Ко¬
личество пыли от износа щеток составляет
около 200 г в месяц на каждые 1000 кВт
мощности машины постоянного тока. У бы¬
строходных машин (свыше 100 об/мин)
количество щеточной пыли значительно
выше.Установка фильтров в замкнутых си¬
стемах вентиляции сопряжена с трудностя¬
ми. Установка масляных фильтров вблизи
машин нежелательна из-за возможностизаноса воздушным потоком масла или его
паров в машину. Применение кассетных
фильтров требует постоянного ухода (заме¬
на и чистка), выполняемого вручную. Оба
вида фильтров требуют много места для
их размещения. В связи с освоением сухих
рулонных фильтров установка их в замкну¬
тых системах вентиляции машин становит¬
ся более доступной.Увлажнение воздуха и обогрев машин.
Увлажнение воздуха несколько снижает его
температуру (примерно на 3°С). При этом
воздух частично очищается от пыли.Увлажнение воздуха до 40—60% помо¬
гает процессу коммутации машин, благо¬
приятно отражается на состоянии изоляции
обмоток машин, так как изоляция при этом
менее подвержена высыханию, а также уве¬
личивает долговечность щеток. Избыток
или недостаток влаги (менее 2 г/м3) в воз¬
духе, окружающем коллектор, может быть
причиной искрения машин.Желательно предусматривать возмож¬
ность регулировки степени влажности.
Большая влажность при высоких темпера¬
турах воздуха создает неблагоприятные ус¬
ловия для работы обслуживающего персо¬
нала. Во время длительных остановок ма¬
шины температура ее может оказаться
ниже точки выпадения росы, тогда при по¬
вышении температуры в электромашинном
помещении избыточная влага из воздуха
конденсируется на обмотках машины, сни¬
жая ее изоляционные jetioflcTBa.Для обогреЕа неработающей машины
и поддержания ее изоляции сухой при ко¬
лебаниях температуры в фундаментных
ямах устанавливают электропечи (грелки).
Для машин, устанавливаемых в электро¬
машинных помещениях и работающих по
замкнутой системе вентиляции, исключаю¬
щей забор наружного (холодного) воздуха,
установки грелок не требуется, потому что
во время остановки машин температура
воздуха в машинном помещении благодаря
дежурному отоплению не снижается ниже
4-5 °С. Для машин, установленных в цехе,
установка грелок является обязательной.
Обычно применяют грелки типа ПТ-10-2
мощностью 1 кВт, 220 В переменного тока.
Грелки однофазные и включаются равно¬
мерно в три фазы.Мощность грелки, Вт, выбирают в за¬
висимости от поверхности машин:Pv = KiaSu. (2.446)где К — коэффициент теплопередачи, рав¬
ный 2,2-10-3, Вт/(см2-0°); tn — перепад
между желаемой температурой машины
(+5 °С) и окружающей средой [например,tn ~ —^окр.ср — +5 °С (—10 °С) == 15°С]; 5М — площадь поверхности ма¬
шины, см2.Иногда грелки выбирают в зависимо¬
сти от массы машин, исходя из одной грел¬
ки для 5 т массы средних машин (массой
до 30 т) и 10 т массы крупных машин (мас¬
сой свыше 30 т). Грелки обычно устанав¬
§ 2-54Системы жидкой смазки399ливают для машин мощностью свыше
300 кВт.При подаче в машину наружного воз¬
духа (например, в проточных системах вен¬
тиляции) с температурой ниже —20 °С не¬
обходим его постоянный подогрев во время
работы машины до температуры не ниже
—20 °С, а во время стоянок до температу¬
ры не ниже +5°С, при которой не образу¬
ется конденсат и не происходит отсырева¬
ние обмоток машин.Воздуховоды. В установки добавочного
воздуха должен поступать возможно более
холодный и чистый воздух, поэтому целе¬
сообразнее засасывать воздух снаружи вы¬
ше уровня крыши цеха или через шахту,
расположенную в тени. При выборе места
вывода воздухозасасывающей шахты нару¬
жу следует проверять, не выбрасывается ли
поблизости горячий или загрязненный воз¬
дух или воздух, насыщенный вредными га¬
зами. При этом учитывают преобладающее
направление ветров.Для уменьшения сопротивления дви¬
жению воздуха воздуховоды выполняют
минимальной длины с наименьшим количе¬
ством поворотов, без выступающих углов
и резких изменений сечений, а также с глад¬
кой поверхностью.Сечения воздуховодов ориентировочно
определяют допустимой по условиям экс¬
плуатации скоростью воздуха: в воздухо¬
заборных жалюзийных решетках 2,5—
3 м/с, в каналах и воздуховодах — до15 м/с, на выходе после вентилятора 10—
12 м/с. Иногда принимают в среднем0,01 м2 сечения воздуховода на 1 кВт по¬
терь.Скорость воздуха в воздуховодах, м/с,где Q — расход воздуха, м3/ч; S — площадь
сечения воздуховода, м2.Л.УПРАВЛЕНИЕ
СИСТЕМАМИ СМАЗКИ
ПОДШИПНИКОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
И МЕХАНИЗМОВТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
СМАЗКА2-54. СИСТЕМЫ ЖИДКОЙ СМАЗКИОборудование современных металлур¬
гических предприятий производительностью
6—8 млн. т в год, особенно с листовым про¬
филем, насчитывает 60—100 тыс. узлов тре¬
ния, работающих в тяжелых внешних усло¬
виях. Для смазывания такого количества
узлов трения каждый металлургический за¬
вод расходует ежегодно от 2 до 7 тыс. тсмазывающих материалов 30—50 наимено¬
ваний.Краткая классификация смазочных си¬
стем дана на рис. 2-298.Система жидкой смазки состоит из ре¬
зервуаров, насосов и фильтров (рис. 2-299).В зависимости от назначения системы
могут отличаться между собой количест¬
вом насосов и фильтров, наличием одного
или двух резервуаров, наличием пресс-бака
или аккумулятора, а также наличием аппа¬
ратуры, контролирующей температуру под¬
шипников и протекание масла через под¬
шипники.При нормальном давлении в системе
работают рабочие насосы, нагнетая масло
из резервуара через фильтр в подающий
маслопровод к смазываемым точкам, от ко¬
торых масло стекает по отводящему масло¬
проводу обратно в резервуар. Один из на¬
сосов системы всегда является резервным
и в случае снижения давления в подающем
маслопроводе автоматически включается и
работает одновременно с рабочими насо¬
сами.В смазочных системах используют пре¬
имущественно ротационно-поршневые, ше¬
стеренные, роторно-зубчатые и винтовые на¬
сосы. Реже применяют лопастные и центро¬
бежные насосы.В системах смазки применяют фильтры
сетчатые, пластинчатые или дисковые само¬
очищающиеся и магнитные. Сетчатые филь¬
тры очищают, прокачивая масло в противо¬
положном направлении или продувая его
сжатым воздухом. Пластинчатые или дис¬
ковые фильтры имеют устройства для очи¬
стки в процессе работы.Фильтр включается автоматически с
помощью командного электропневматиче-
ского прибора через определенные интерва¬
лы времени (примерно через 4 ч на 2 мин).
Мощность двигателей фильтров 1,1 кВт.Пресс-баки или аккумуляторы устанав¬
ливаются в маслосистемах для обеспечения
постоянного давления масла в напорном
трубопроводе, сглаживания колебаний рас¬
хода и кратковременной (2—5 мин) подачи
масла в узлы трения в случае внезапного
прекращения работы насоса, что особенно
важно для станов горячей прокатки.Теплообменники служат для охлажде¬
ния масла. Температура масла на выходе
и воды на входе теплообменника замеряет¬
ся термометрами сопротивления. Темпера¬
тура охлаждающей воды не должна быть
выше 25 °С.Резервуары изготовляются полезной ем¬
костью 1; 3,15; 6,3; 10; 16; 25; 31,5; 40;
50 м3. Полезную емкость резервуаров при¬
нимают равной 25—40 или 60-минутнон про¬
изводительности всех постоянно работаю¬
щих насосов в зависимости от назначения
системы и вязкости масла. Параллельно
дну резервуара уложен /Змеевик для подо¬
грева масла паром.Централизованные циркуляционные си¬
стемы жидкой смазки в зависимости от на¬
значения можно разделить на две группы:
400ЭлектроприводРазд. IIИНДИВИДУАЛЬНАЯШТРАЛИЗОВАННАЯСМАЗКАСМАЗКАГУСТАЯВДКАЯПРОТОЧНАЯЦИРШЯПИОННАЯПРОТОЧНАЯПРОТОЧНАЯ.ГУСТАЯ И ВДКАЯ СМАЗКА5ИДКАЯ СМАЗКА° g• Ом3 с?О О-< со В4 S ик п о
ш Ч S5 о <S с в£ s о5 оь ^ s«тм6 5 *s s о
■ ст о >>0 о с
«us
' 5 R' &Пн с1 &■ Ж -S1“ ?: аА 2 S
<о!5 w
- s ЧОДНОЛИНЕЙНЫЕ И ДВУХЛИНЕЙНЫЕКОНЦЕВЫЕ И ПЕТЛЕВЫЕРис. 2-298. Краткая классификация смазочных систем.
§ 2-54Системы жидкой смазки401УСжать/й воздух
/ для очистки."Рис. 2-299. Схема централизованной системы жидкой смазки подшипников жидкостноготрения./ — резервуар-отстойник; 2—поплавкобое всасывающее устройство; 3 — сигнализатор уровня масла;
4 — магнитный фильтр; 5 — вентиль; 6 — регулятор давления; 7 — маслоохладитель; 8 — термометр
сопротивления; 9 — пресс-бак; 10— фильтр сетчатый; U — перепускной клапан; 12— фильтр пла-.
стинчатый; 13 — насосная установка; 14 — обратный клапан; 15 — предохранительный клапан;16 — конденсационный горшок,обслуживающие нормальные узлы тре¬
ния и зубчатые зацепления, для которых
не требуется высокая степень очистки мас¬
ла и строгое регулирование давления и
температуры масла;обслуживающие подшипники жидкост¬
ного трения, для которых необходимо обез-
зоживание масла, высокая степень очистки
пасла и строгое регулирование давления и
температуры масла.В системах, обслуживающих норЯаль-
ше узлы трения, устанавливают приборы,
при помощи которых измеряют и регули¬
руют:давление масла в напорном трубопро¬
воде после фильтров — электроконтактны-
ми манометрами;перепад давления в фильтрах — диффе¬
ренциальными реле давления;уровень масла в резервуарах-отстой¬
никах — поплавковыми реле;температуру масла в резервуарах-от¬
стойниках — термометрами сопротивления,
подключенными через многоточечный пере¬
ключатель к показывающему логометру,
или электроконтактными термометрами и
регуляторами температуры, прямого дей¬
ствия.В системах, обслуживающих подшип¬
ники жидкостного трения, дополнительно
26—480устанавливают: пневматические редукцион¬
ные клапаны для снижения давления мас¬
ла перед каждой рабочей клетью до 0,8—
1,2 кгс/см2; линейные магнитные и сетчатые
фильтры на напорном маслопроводе и от¬
стойник для воды с указателем количества
воды в масле на сливном маслопроводе для
дополнительной очистки масла перед каж¬
дой рабочей клетью и за ней; дифферен¬
циальное реле давления на каждую рабо¬
чую клеть, электроконтактные манометры
по одному с каждой стороны рабочей клети
и визуальные указатели течения масла пе¬
ред каждым подшипником для контроля
поступления масла к подшипникам; термо¬
метры сопротивления совместно с электрон¬
ным многоточечным мостом — для контро¬
ля температуры масла на выходе из каж¬
дого подшипника.Схема управления системой жидкой
смазки (рис. 2-300) должна предусматри¬
вать: возможность выбора любого насоса
как в качестве резервного, так и в качест¬
ве рабочего; автоматическое включение и
отключение резервных насосов в функции
давления масла в системе; подачу преду¬
преждающего сигнала при высоком дав*
лении и аварийного сигнала при недопусти¬
мо низком давлении в системе; подачу им¬
пульса на отключение ответственных при-
402ЭлектроприводРазд. IIг»з - ■ —«.Sv-^4S-"5bS^L - ~ /М§ ItТ^С^дМ-н, avHvweHsvp■'sa ' -
P«г ojЙ5
§ 2-55Системы густой смазки403водов при аварийно низком давлении масла
в системе и при отсутствии масла в резер¬
вуаре; автоматическое периодическое вклю¬
чение двигателей фильтров от командного
электрического прибора; подачу преду¬
преждающего сигнала при засорении филь¬
тра, что определяется увеличением разно¬
сти давления на входе и выходе его; кон¬
троль минимального давления и протекания
струи масла на подшипниках жидкостного
трения; контроль температуры масла, вы¬
ходящего из подшипников электрических
машин; автоматическое управление охлаж¬
дением масла в теплообменниках, если его
температура отклоняется от установленной
нормы (обычно 35—40 °С),Для периодической очистки масла от
воды и мельчайших частиц грязи преду¬
сматриваются маслоочистительные машины
(сверхцентрифуги, сепараторы) с электро¬
подогревателями мощностью до 25 кВт.Схемы управления системами жидкой
смазки могут быть выполнены на релейно¬
контакторной аппаратуре, а также с приме¬
нением логических и функциональных эле¬
ментов или на реле с герметизированными
контактами.2-55. СИСТЕМЫ ГУСТОЙ СМАЗКИВ отличие от жидкой смазки густая
подается периодически через определенные
промежутки времени к большому количе¬
ству точек.В зависимости от количества магист¬
ральных мазепроводов и конструкции пи¬
тателей различаются двухлинейные и одно¬
линейные системы густой смазки. В зави¬
симости от способа разводки мазепрово¬
дов и способа переключения подачи смаз¬
ки из одной магистрали в другую системы
густой смазки разделяют на концевые
и петлевые, а в зависимости от способа
привода станций — на ручные, электриче¬
ские и пневматические.Станции концевого типа (рис. 2-301)
преимущественно применяют в тех случа¬
ях, когда оборудование расположено ли¬
нейно на участках большой протяженности.Система густой смазки работает сле¬
дующим образом: при включении двигате¬
ля насос начинает подавать смазку в одну
из двух магистралей — первую или вто¬
рую в зависимости от положения ревер¬
сивного клапана (например, в первую ма-. 10Рис. 2-301. Схема автоматической системы густой смазки коицевого типа.1 — станция; 2 — конечный выключатель; 3 — золотниковый клапан; 4 — обратный клапан; 5 — зо¬
лотник ЗЭГ; 6 — фильтр; 7 — магистральные трубопроводы: 8 — отводные трубопроводы; 9 —пита¬
тели; 10 — клапан давления КДГ; 11— прибор КЭП-12У; — демпфер; 13 — манометр самопишущий,26*
404ЭлектроприводРазя. II12 Ч 5clРис. 2-302. Схема автоматической системы густой смазки петлевого типа./ — станция; 2 —конечный выключатель; 3 — золотниковый распределитель; 4 — обратный клапан;
5 —золотник ЗЭГ; 6 — фильтр; 7—магистральные трубопроводы: 8 — отводные трубопроводы;
9 — питатели; 10 — прибор КЭП-12У; // — демпфер; /2—манометр самопишущий.гистраль). Давление в первой магистрали
повышается, и при определенном его значе¬
нии срабатывают все питатели.При давлении в магистрали 20—
70 кгс/см2 срабатывает клапан давления,
установленный в конце каждого магистраль¬
ного тупика, который воздействует на ко¬
нечный выключатель, последний отключа¬
ет электродвигатель станции и замыкает
цепь одного из электромагнитов реверсив¬
ного клапана, переключающего подачу
смазки из одной магистрали в другую.При этом система во время пауз не на¬
ходится под давлением. При следующем
пуске станции от руки или автоматически
командным электропневматическим прибо¬
ром насос нагнетает смазку по другой ма¬
гистрали.Для коротких и неразветвленных си¬
стем применяется петлевая система густой
смазки (рис. 2-302). В этой системе отсут¬
ствует концевой контрольный клапан дав¬
ления.Система работает следующим образом.
Насос нагнетает смазку через золотнико¬
вый распределитель и фильтр в магист¬
ральный мазепровод /—/в. Е это время
магистраль Не является разгрузочной: из¬
лишки смазки, образующиеся в питателях,
направляются по магистрали Пв в золот¬никовый распределитель и возвращаются
в резервуар.После срабатывания всех питателей
давление в возвратной магистрали /в бу¬
дет возрастать до тех пор, пока не пре¬
одолеет сопротивление пружины перепуск¬
ного клапана. В результате реверсируются
распределительный, а затем рабочий зо¬
лотники, произойдет переключение маги¬
стралей и отключится электродвигатель на¬
соса.Последующий запуск станции осуще¬
ствляется автоматически командным элек¬
тропневматическим прибором или вручную,
и цикл повторяется, при этом напорными
являются магистрали II—Пв, а разгрузоч¬
ной — магистраль /в.К особенностям схем управления си¬
стемами густой смазки можно отнести сле¬
дующее (рис. 2-303):переключение реверсивного клапана не¬
медленно после остановки насоса в целях
разгрузки магистралей;кратковременное включение электро¬
магнитов реверсивного клапана с целью
защиты их от сгорания при неполном втя¬
гивании в системах концевого типа;сигнализация о затянувшейся паузе в
работе насоса, что может произойти вслед¬
ствие несрабатывания клапанов давления
§ 2-55Системы густой смазки405*5--fop-nrJ'4
~ jвЯноЯ9* ч
в> ^Я ^о£§ 5
* 2
5 «а*** 9 5?^ ч ч432-§ 5°-о3 s*** 2а > « лS * £* х £о с 5в S о4 3 311?
г о*
^ ча>5>
с: о ?5°8=* 5£0 * эг 9*ea.Sn1 ч «5
qq ас «to*» _
§1
IIsг st tj£ 3-5a.* §Ql 4> <^ Q.45
%Ъ с5>§
*d 1
«Г
%55>£<* оS'S aн «J ^
2 о. о
JT«»a *
^ %
O <i
d *»6 2*
о ft
Sc>3§ |
Q. О^5515Ca*% *».
«<*§ з
^ <*»
I §^ во «§;&
n *5»I*I315i•si§8"*2 3
«>§
оI*%3S .
12tj 3
e %Q.«e см S§5
■© g
I*cJ «
c^j чвE *§•6
с *
J «
О «оЩ»3%2» *
40 <« 3
о <J5*»о3CD*i 5<2 2С* С«* 24> 5t
вЪ 40Р52•Sон•коS*5в03СиБ>»5баЯя£аЖко,Есо8•ззCU*•»,— — —,
s2f^1 S^piWVi
406ЭлектроприводРазд. IIв концевой системе или реверсивного кла¬
пана в петлевой системе;сигнализация о затянувшейся работе
двигателя насоса;исключение возможности включения на¬
соса при пустом резервуаре;подача сигнала на автоматическое
включение насоса централизованной за¬
правки для заполнения резервуара в слу¬
чае, если уровень смазки в нем понизился
до минимума;подача предупреждающего сигнала при
низком или высоком уровне смазки в ре¬
зервуаре (от путевого выключателя
поршня).2-56. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКАЭмульсионные системы. При холодной
прокатке полос толщиной 0,5 мм и более
на трех-четырех клетьевых станах приме¬
няют охлаждение валков и технологиче¬
скую смазку полосы водной 5%-ной эмуль¬
сией с температурой 40—45 °С, которую
подают с входной стороны каждой клети.Эмульсионные циркуляционные систе¬
мы в принципе не отличаются от смазочных.
Различие заключается в более высокой про¬
изводительности (0,1—0,3 м3/с), давлении
у сопл (5—10 кгс/см2), емкости резервуа¬
ров, а также тщательном отстое и филь¬
трации.При холодной прокатке жести на пяти¬
шести клетьевых станах применяют раз¬
дельное охлаждение валков и смазку по¬
лосы. Технологической смазкой обычно яв¬
ляется дисперсия воды с пальмовым мас¬
лом с температурой 70 °С в пропорции 5:1.
Подача технологической смазки осущест¬
вляется нециркуляционными системами
с входной стороны клети и на полосу,
а охлаждающая вода подается на валки
с обеих сторон клети. Расход масла 5 кг
на 1 т проката, расход воды 0,15 м3/с на
стан.Учитывая, что пальмовое масло-дефи-
цитный и дорогостоящий материал, коли¬
чество подаваемой технологической смазки
на полосу должно регулироваться в зави¬
симости от скорости прокатки за счет из¬
менения частоты вращения электродвигате¬
лей подающих насосов. Регулирование ско¬
рости каждого работающего насоса осу¬
ществляется раздельно в зависимости от
скорости предыдущей клети, т. е. по ско¬
рости полосы в межклетьевом промежутке.2-57. ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ СМАЗКИРазмещение оборудования масляного
хозяйства. Централизованное управление
масляным хозяйством может быть выпол¬
нено только при условии выноса показаний
контрольно-измерительных приборов на
центральный пост смазки (ЦПС), так как
управление и в особенности пуск масляной
системы требуют наблюдения за указанны¬
ми приборами.Возможно применение малопроводной
телемеханической системы управления всем
маслохозяйством из одного центрального
пункта и многопроводной системы управ¬
ления с дистанционным управлением и со¬
ответствующей сигнализацией.Оптимальное расположение централь¬
ного пункта управления маслохозяйством—
нулевая отметка с приближением к масло-
подвалам с наиболее ответственными си¬
стемами смазки (обслуживающие подшип¬
ники жидкостного трения непосредственно
стана и т. п.).Системы смазки располагают преиму¬
щественно в подвальных помещениях, что
дает экономию производственной площади
в цехе, максимально приближает системы
к обслуживающему оборудованию и позво¬
ляет осуществлять слив масла в резервуа¬
ры систем самотеком. Максимальная про¬
тяженность магистральных трубопроводов
в одном направлении обычно не превыша¬
ет 120 м, а заглубление масляного подва¬
ла — 8 м от уровня пола цеха.Помещение подвала масляного хозяй¬
ства является пожароопасным. Исходя из
этого для систем смазки применяют двига¬
тели закрытого исполнения.Щиты станций управления для двига¬
телей систем смазки выносятся в отдельное
помещение рядом с подвалом. При этом
сообщение подвала с этим помещением
осуществляется через общий тамбур. Ме¬
нее желательной является установка стан¬
ций управления в машинном зале. Соеди¬
нять подвалы машинного зала и масляного
хозяйства не разрешается.Вся аппаратура управления и сигнали¬
зации, устанавливаемая в пределах подва¬
ла масляного хозяйства, размещается в на¬
весных шкафах с уплотнением. Шкафы вы¬
полняются отдельными для каждой систе¬
мы и устанавливаются поблизости от них.Все маслоподвалы должны быть без
постоянного обслуживающего персонала.
Обслуживание смазочного оборудования
производить только во время профилакти¬
ческих и других ремонтов и при периоди¬
ческой проверке оборудования.М. ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ
ПОМЕЩЕНИЯ2-58. КОМПОНОВКА
ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ ПОМЕЩЕНИЯВыбор места для расположения элек-
тромашинного помещения и размещение
в нем электрооборудования должны обес¬
печивать близость к технологическому обо¬
рудованию, удобство и безопасность обслу¬
живания машин и аппаратуры, легкость
управления, хороший обзор, доступность
для осмотра, ремонта и замены, а также
возможность транспортировки оборудова¬
ния при монтаже и эксплуатации.Обычно электромашинные помещения
располагают вблизи и вдоль технологиче-
§ 2-58Компоновка электромашинных помещений407Рис. 2-304. Разрез по электромашинному помещению.
408ЭлектроприводРазд. IIских агрегатов. Это позволяет приблизить
оборудование, установленное в электрома-
шинном помещении, к электрооборудова¬
нию, расположенному в цехе, и тем умень¬
шить длину соединительных проводов и ка¬
белей.Для большинства, например, прокат¬
ных цехов расположение электромашинно-
го помещения определяется местом установ¬
ки двигателей главных приводов.Электромашинные помещения обычно
строят с подвалом, в котором размещают
оборудование, не требующее постоянного
надзора: щиты вспомогательных устройств,
вентиляционные установки и т. п., а также
со специальными кабельными этажами.Во многих цехах различных отраслей
промышленности скапливается большое ко¬
личество пыли. Например, металлургические
цеха характеризуются наличием токопрово¬
дящей пыли. Кроме того, температура ок¬
ружающей среды во многих местах цеха
может оказаться высокой. Поэтому круп¬
ные электрические машины и относящееся
к ним электрооборудование, особенно ап¬
паратуру, предпочитают размещать в от¬
дельных, изолированных от цеха электро-
машинных помещениях (рис. 2-304). Они
в большей мере обеспечивают чистую,
сухую и изолированную площадь для уста¬
новки электрооборудования. На рис. 2-304
приняты следующие условные обозначения:1 — трансформатор главного привода;
2—шкаф анодных автоматов; 3 — шкаф
ртутных выпрямителей; 4 — расширитель¬
ный бачок; 5 — высоковольтное распреде¬
лительное устройство; 6 — преобразова¬
тельный агрегат; 7 — щит станций управ¬
ления; 8 — силовой шинопровод; 9 — ши-
нопровод собственных нужд; 10—кабельная
конструкция; И — устройство динами¬
ческого торможения; 12 — дроссель.;13 — теплообменник; 14 — кондиционер;
15 — анодное реле; 16 — крановые троллеи.Имеется стремление сооружать откры¬
тые машинные помещения. При этом все
электрооборудование устанавливают так
же, как и в закрытом электромашинном по¬
мещении, а вместо стен предусматривают
ограждение. Такое размещение электрообо¬
рудования целесообразно только в относи¬
тельно чистых цехах. При создании откры¬
тых электромашинных помещений отпадает
надобность в сооружении здания, не требу¬
ется отдельный монтажный кран и не нуж¬
ны вентиляционные установки для поддер¬
жания требуемой температуры в электрома-
шинном помещении. Однако при установке
электрических машин и другого электро¬
технического оборудования открыто в це¬
хе ухудшаются условия эксплуатации.
Электрооборудование, установленное в це¬
хе, подвержено случайным повреждениям.
Для открытого расположения в цехе ма¬
шин и другого электрооборудования необ¬
ходимо, чтобы их исполнение (герметиза¬
ция и механическая прочность) соответст¬
вовали условиям эксплуатации вне электро-
машинного помещения. Опыт эксплуатацииоткрытых электромашинных помещений
пока накоплен небольшой. На металлурги¬
ческих предприятиях двигатели главных
приводов устанавливают в цехе открыто
там, где это диктуется особенностями тех¬
нологического оборудования, например на
трубопрокатных станах.В последнее время, например, в про¬
катных цехах стремятся электрооборудова¬
ние размещать в подземных электромашин¬
ных помещениях, при этом машины уста¬
навливают открыто в цехе.Подземные помещения для электротех¬
нического оборудования позволяют высво¬
бодить производственную площадь цеха
и приблизить щиты к механизмам, благо¬
даря чему удается сократить длину ка¬
бельных коммуникаций. Подземные ^поме¬
щения требуют усиленных перекрытий,
рассчитанных на цеховые нагрузки, и на¬
дежной гидроизоляции. При наличии ме¬
ста в цехе следует отдавать предпочтение
наземным помещениям.Необходимо стремиться к тому, чтобы
занять для электромашинных помещений
как можно меньше производственных пло¬
щадей и объема здания цеха.При компоновке следует предусматри¬
вать возможность некоторого увеличения
количества оборудования в процессе экс¬
плуатации цеха, т. е. следует оставлять ме¬
сто для предполагаемого развития.Осмотр, ремонт или замена электро¬
оборудования требуют дополнительных
свободных площадей, обеспечивающих
удобный доступ к этому оборудованию.
Пря этом следует учитывать, что ремонт
значительного количества крупного обору¬
дования, перевозка которого затруднена,
производится на месте установки. Следует
использовать свободное пространство по
высоте машинного помещения. Для более
полного использования пространства поме¬
щения рекомендуется устройство балконов
(антресолей) для установки части оборудо¬
вания. Возможно также расположение обо¬
рудования на двух или даже более эта¬
жах и в подвалах.Для определения высоты машинного
помещения при наличии в нем крана не¬
обходимо установить минимальную высо¬
ту от пола до максимально поднятого
крюка подъемного приспособления с уче¬
том оборудования, установленного на пути
транспортировки.Е дальнейшем необходимо всемерное
сокращение площадей и объемов электро¬
машинных помещений, а также облегчение
строительных конструкций и удешевление
стоимости сооружения электромашинных
помещений. При этом имеется также в ви¬
ду максимальное сокращение зависимости
электромонтажных работ от строительных.В этих целях рекомендуется: для слу¬
чаев, когда электромашинные помещения
располагают в общих пролетах с техноло¬
гическим оборудованием, предусматривать
отметку пола первого этажа электромашин-
ного помещения на 1—2 м выше отметки
§ 2-58Компоновка электромашинных помещений409пола цеха. Это позволит лучше использо¬
вать пространство здания и уменьшить за¬
глубление подвалов электромашинного по¬
мещения; в большей мере использовать
объем электромашинных помещений за счет
многоярусного расположения электрообо¬
рудования (вертикальная компоновка);
внедрять комплексное сооружение подзем¬
ного хозяйства в технических этажах для
установки в них основного и вспомогатель¬
ного технологического и электрического
оборудования и прокладки коммуникаций
различного назначения. Это позволит со¬
кратить производственную площадь цеха
и осуществить монтажные работы на более
ранней стадии строительства; шире прак¬
тиковать установку крупного электрообо¬
рудования, электротехнических устройств,
надежно противостоящих сдвигу и опроки¬
дыванию при наиболее неблагоприятных
условиях эксплуатации без предваритель¬
ной подготовки опорных поверхностей и без
закладных частей.При компоновке оборудования необхо¬
димо выяснить все электрические связи
между этим оборудованием и соподчине¬
ние его между собой, т. е. необходимую
последовательность его расстановки,
с целью добиться близости расположения
одинакового оборудования, относящегося
к одному или группе приводов, а также
более коротких электрических связей.Следует предусматривать общую сто¬
рону обслуживания для ряда оборудова¬
ния, т. е. фасадная сторона этого оборудо¬
вания должна обслуживаться из одного
прохода.Широкие и свободные проходы обслу¬
живания обеспечивают удобство монтажа
оборудования и облегчают его эксплуата¬
цию. Ширина проходов должна позволять
размещение отдельных частей ремонтируе¬
мого оборудования и машин во время их
разборки. Основные проходы обслужива¬
ния желательно выполнять прямолинейны¬
ми (сквозными). Если устраивают попереч¬
ные проходы (поперек основных продоль¬
ных проходов), то их следует дел ап сквоз¬
ными через все или несколько рядов обо¬
рудования.Центральный проход размером около
3 м позволяет лучше обозревать оборудо¬
вание, находящееся в машинном помеще¬
нии. Остальные проходы могут быть мини¬
мально возможной ширины.Перекрытие электромашинного поме¬
щения рекомендуется рассчитывать, исходя
из расчетных нагрузок от установленного
оборудования до 2000 кгс/м2. Иногда при
установке тяжелого оборудования для воз¬
можности его ремрнта вблизи установки
может потребоваться перекрытие, рассчи¬
танное на нагрузки более 2 000 кгс/м2.Монтажные площадки рассчитываются
на нагрузку 4 000 кгс/мг и более. Нагрузку
на монтажную площадку следует прове¬
рять по наиболее тяжелой части оборудо¬
вания, например ротора наибольшей по мас¬се машины. Однако, чтобы не усложнять
перекрытие, большие нагрузки в районе
монтажной площадки задавать нежелатель¬
но. В этих случаях лучше принимать меры
к распределению этих нагрузок на боль¬
шую площадь.В соответствии с существующими пра¬
вилами и нормами допускается опнрание
перекрытия электромашинного помещения
на фундаменты электрических машин. Од¬
нако по условиям вибрации возможность
опирания перекрытия на эти фундаменты
должна подтверждаться строительными
проектными организациями.Для удобства эксплуатации в электро¬
машинных помещениях предусматривают
ряд подсобных помещений. К ним относят¬
ся (на первом этаже) служебная комната
площадью 10—15 м2 и бытовая комната
площадью 15—20 м2, которая служит раз¬
девалкой, а также местом для принятия
пищи. Кроме того, предусматриваются са¬
нитарный узел с умывальным отсеком и те¬
лефонная будка. Если позволяет место, то
необходимо устроить небольшую мастер¬
скую площадью около 20 м2 для текущего
ремонта аппаратуры и ее отдельных частей.В подвале электромашинного помеще¬
ния отводят место под кладовую площадью
15—25 м2 для хранения мелкого электро¬
оборудования и запасных частей. Для хра¬
нения резервного оборудования, инвента¬
ря и инструмента предусматривают кладо¬
вые или огороженные зоны хранения обо¬
рудования. Предусматриваются места для
хранения противопожарного инвентаря.Если в электромашинном помещении
установлены ртутные выпрямители, то для
них предусматривают переборочные ма¬
стерские площадью около 30 м2. Помеще¬
ние переборочной мастерской обычно при¬
мыкает к помещению ртутных выпрями¬
телей.Для освещения электромашинного по¬
мещения лучше всего использовать днев¬
ной свет. Электрооборудование расставля¬
ют так, чтобы оно было лучше освещено
в дневное время. При этом к свету долж¬
ны быть обращены фасадные стороны
электроустановок.В электромашинных помещениях, где
желательно поддержание определенной
температуры, влажности и чистоты, пред¬
почитают вовсе не иметь окон. Если элек¬
тромашинное помещение сооружают в ме¬
стах с сильно загрязненным воздухом
(более 5 мг/м3), то во избежание загряз¬
нения машин пылью окна из цеха в элек¬
тромашинное помещение делать также не
следует. Сооружение фонарей в перекры¬
тии электромашинного помещения недопу¬
стимо. В электромашинных помещениях
предусматривают рациональную цветовую
отделку поверхности здания и оборудования.Транспортировка оборудования в элек¬
тропомещении должна производиться по
возможности более короткими путями. Для
транспортировки, монтажа и ремонта обо-
410ЭлектроприводРазд. IIрудования, установленного в электромашин-
ном помещении, предусматривают подъем-
но-транспортные приспособления, наличие
которых учитывают при разработке проек¬
та производства работ.В электромашинных помещениях с тя¬
желым оборудованием, например в электро¬
машинных помещениях прокатных цехов,
обычно предусматривают въезды железно¬
дорожных путей нормальной заводской ко¬
леи. Глубина въезда должна быть доста¬
точной для размещения в электромашин-
ном помещении одной железнодорожной
платформы, т. е. должна составлять около10 м. Иногда ограничиваются специальной
тележкой для передачи оборудования из
цеха в электромашинное помещение.Железнодорожный путь или путь пе¬
редаточной тележки целесообразно довести
до монтажной площадки электромашинного
помещения. Когда в злектромашинном по¬
мещении есть несколько монтажных пло¬
щадок, пути прокладывают к основной
монтажной площадке, предназначенной
для сборки наиболее крупного оборудо¬
вания.Не следует предусматривать обслужи¬
вание общим краном цехового пролета
и пролета электромашинного помещения.
Для транспортировки оборудования от мон¬
тажной площадки к месту его установки
в крупных электромашинных помещениях
предусматривают кран или кран-балку.
При этом для крупных электрических ма¬
шин учитывают не общую массу машины,
а массу ее наиболее тяжелой части.Для электромашинных помещений,
в которых установлены крупные машины
массой свыше 5 т, установка крана являет¬
ся обязательной.При установке в электромашинном
помещении только статических преобразо¬
вателей достаточно предусмотреть кран-
балку.Если масса наиболее тяжелых частей
оборудования, устанавливаемого в электро¬
машинном помещении, не превышает 3 т,
то можно не устраивать постоянных при¬
способлений для его транспортировки.
В этом случае можно использовать само¬
ходную тележку.Для обслуживания оборудования, уста¬
новленного вне зоны действия крана, пре¬
дусматривают приспособления для транс¬
портировки (тельферы, тали и др.).Для доставки малогабаритного обору¬
дования в подвал предусматривают лест¬
ницы, соединяющие электромашинное по¬
мещение с подвалом. При длине электро¬
машинного помещения до 15 м сооружают
одну лестницу, при длине до 50 м — две
лестницы, при длине более 50 м на каждые
50 м дополнительной длины — по одной
лестнице. Эти же правила относятся к две¬
рям для выхода наружу из электромашин¬
ного помещения.В многоэтажных электромашинных по¬
мещениях, когда разность в отметках пе¬рекрытий достигает 10 м и более, необхо¬
димо предусматривать грузовые лифты.В электромашинных помещениях пре¬
дусматривают одну или несколько монтаж¬
ных площадок, которые служат местом для
сборки оборудования. Основную монтаж¬
ную площадку необходимо расположить
поблизости от путей въезда в электрома¬
шинное помещение с тем, чтобы оборудо¬
вание могло быть разгружено без дополни¬
тельной транспортировки по электромашин-
ному помещению. Остальные монтажные
площадки сооружают у мест скопления
большого количества оборудования. Эти
монтажные площадки служат в основном
для размещения отдельных частей ремон¬
тируемых машин.Для транспортировки краном оборудо¬
вания с первого этажа электромашинного
помещения в подвал предусматривают лю¬
ки. Для удобства пользования их желатель¬
но расположить вблизи въездов в электро¬
машинное помещение и около монтажных
площадок, а также в местах скопления обо¬
рудования, установленного в подвале. Раз¬
меры люка должны обеспечивать подъем
и опускание через него любого установлен¬
ного в подвале оборудования. На каждые
25—30 м длины электромашинного поме¬
щения предусматривают один люк.Для обеспечения пожарной безопас¬
ности электромашинных помещений (ЭМП)
необходимо соблюдение следующих основ¬
ных рекомендаций:Для окрытых беструбных прокладок
электропроводок в пределах ЭМП приме¬
няют кабели с оболочками из материалов,
не распространяющих горение.При большом количестве [200 и более
открыто прокладываемых кабелей (сило¬
вых и контрольных)] в сечении подвала
ЭМП, где также установлено электрообо¬
рудование, предусматривают отдельные ка¬
бельные этажи или туннели.Не рекомендуется открытая установка
маслонаполненных трансформаторов. Сле¬
дует предусматривать установку сухих
трансформаторов или трансформаторов с
негорючим заполнением.Все отверстия в патрубках, заложен¬
ных для электропроводок в стенах и пере¬
крытиях, заделывают легко пробиваемым
несгораемым материалом. Все проемы в пе¬
рекрытиях и стенах, через которые прохо¬
дят ошиновки (шинопроводы), закрывают
изоляционными плитами.Над электрооборудованием, установлен¬
ным в подвале, запрещается располагать
потоки кабелей.Маслонаполненное оборудование, уста¬
навливаемое в подвалах ЭМП, заключают
в несгораемые камеры с пределом огне¬
стойкости не менее 1 ч. Вытяжную венти¬
ляцию таких камер выполняют независи¬
мой от вентиляции подвала ЭМП. Приточ¬
ную вентиляцию камер допускается устраи¬
вать общей с вентиляцией подвала ЭМП
при условии оборудования воздуховодов
§ 2-59Размещение электрических машин411заслонками, автоматически закрывающи¬
мися при пожаре в камере.Камеры или группы камер, в которых ус¬
тановлено маслонаполненное оборудование
с общей массой масла более 600 кг, обо¬
рудуют автоматическими пожарными изве-
щателями и стационарными системами по¬
жаротушения.Подвалы ЭМП, имеющие длину более
150 м, разделяют на отсеки несгораемыми
перегородками с пределом огнестойкости
не менее 1 ч.Из каждого надземного и подземного
этажей ЭМП устраивают не менее двух
эвакуационных выходов. Расстояние меж¬
ду выходами ЭМП принимают не более 75 м,
а расстояние от торцов ЭМП до выходов
не более 25 м.Лестницы эвакуационных выходов из
подвала ЭМП и кабельных подвалов или
из других подземных кабельных сооруже¬
ний на первый этаж ЭМП или другое про¬
изводственное помещение ограждают за¬
крытыми лестничными клетками. Выходы
из подвалов ЭМП на лестничную клетку,
открытую сверху, снабжают тамбурами.
Все отсеки надземных и подземных этажей
обеспечивают вентиляцией.Проектировщики-электрики выдают
специализированной организации техниче¬
ские требования на устройство пожарной
сигнализации и средств пожаротушения.Места расположения оборудования
и трубопроводов стационарных систем по¬А-АUжаротушения организация, проектирующая
противопожарные мероприятия, согласовы¬
вает с организацией, разрабатывающей
электрическую часть проекта,2-59. РАЗМЕЩЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНДвигатели прокатных клетей размеща¬
ют в электромашинном помещении в со¬
ответствии с привязками, которые задают
заводы-изготовители механического обору¬
дования.Крупные редукторы и шестеренные
клети рекомендуется выносить за пределы
электромашинного помещения. Машины
необходимо располагать в зоне, обслужи¬
ваемой краном. Небольшие агрегаты мож¬
но разместить вдоль стен электромашинно¬
го помещения.Крупные машины, например прокатные
двигатели и машинные агрегаты, устанав¬
ливают на фундаментах, опирающихся на
грунт (рис. 2-305 и 2-306). Небольшие аг¬
регаты устанавливают на цокольных фун¬
даментах, опирающихся на перекрытие
(рис. 2-307).Задание на разработку строительной
части фундамента этих машин выдают
строительным проектным организациям.Фундаменты машин, опирающиеся на
грунт, обычно выполняют с фундаментной
ямой для подвода шин и кабелей, осуще-Б-ЕРис. 2-305. Фундамент под прокатный дви¬
гатель.j _ фундамент; 2 — фундаментная яма; 3 — фун¬
даментная плита; 4— бетонная подливка; 5 — кар¬
ман для фундаментного болта; 6 — проем для
шин; 7 — проем для кабелей; 8 — канал маслоптю-
водов; 9 — проем для воздуха; 10 — вход в фунда¬
мент; 1/ — подставка для домкрата; 12 — перила.
412ЭлектроприводРазд. II250 300 300 ^ 300 300 ISOРис. 2-306. Фундамент под преобразовательный агрегат./_ фундамент; 2 — фундаментная яма; 3 — фундаментная плита; 4 — бетонная подливка; 5 —кар¬
ман для фундаментного болта; 6'—проем для шин; 7 — проем для кабелей; 8~~ канал для масло¬
проводов ; 9 — проем для воздуха; /0 — вход в фундамент.ствления вентиляции и расположения раз¬
личной аппаратуры. В фундаментных ямах
крупных машин желательно предусматри¬
вать площадки для обслуживания коллек¬
тора, щеток и выводов машин. В стенах
фундамента выполняют проемы для шин,
проводов, вентиляции и входа. Для подачи
смазки к подшипникам электрических ма¬
шин вдоль фундамента машины или агре¬
гата предусматривают канал.Если нагрузка от агрегата, установлен¬
ного на цокольном фундаменте, превышает
нагрузку, на которую обычно рассчитыва¬
ется перекрытие электромашинного поме¬
щения, в подвале под агрегатом устанав¬
ливают колонки или перекрытие усиливает¬
ся иным способом. Крупные электрические
машины и агрегаты поставляют на фунда¬
ментных плитах, которые являются частью
фундамента и жестко связываются с ним
в процессе монтажа машин с помощью
фундаментных болтов.Фундаментные плиты предназначены
для создания ровной опорной поверхности
фундамента и дают возможность осущест¬
влять жесткое болтовое крепление к ним
станин машин в фиксированных положени¬
ях. Они позволяют более равномерно рас¬пределить статические и динамические на¬
грузки машин на фундаменты.Фундаментные плиты выполняют в ви¬
де общих плит, связывающих в одно целое
все основные узлы машины или агрегата
(станины, подшипники и т. д.), а также
в виде отдельных плит, на которые уста¬
навливают отдельные узлы машины или аг¬
регатов (статор, подшипники).Фундаментные болты. Для жесткого
крепления плиты к фундаменту применяют
фундаментные болты. Их как правило, по¬
ставляют заводы-изготовители комплектно
с машинами и агрегатами. Длину фунда¬
ментных болтов, если она не указана на
заводском чертеже плиты, практически при¬
нимают равной 30—40 диаметрам болта.
Длину нарезной части болта обычно при¬
нимают равной 10% общей его длины.Существуют два способа заделки —
с карманами и без карманов (глухая).Заделку с карманами применяют дли
средних и крупных машин. Такая заделка
благодаря наличию карманов позволяет
осуществить затяжку плиты еще до залив¬
ки болтов бетоном и тем самым гарантиро¬
вать точность установки плиты.Для заделки фундаментных болтои
§ 2-59Размещение электрических машин413Таблица 2-61Размеры фундаментных болтов с плитками,
мм (рис. 2-308)БолтПлиткаШайбаL1н*sвD*M3fr1350200300483010555М361350200300573010686М361600200300573010686М42900200300673010806М421500200300673010806М421650200300673010806М421750200300673010806М421850200300673010806М481850200300803010908М482000200300803010908М5620002503008665151008М5625002503008665151008М64200030035010065151208М64265030035010065151208М64330030035010065151208М722500300350ПО702013010М723000300350110702013010М802500300350120702014510М903000300350135752016510М1002600300350150752018510М1003000300350150752018510Ml 003800300350150752018510Примечание. Диаметр шпильки в не-
нарезанной части может быть больше величи¬
ны d.А-Агенератора План 'двигателяРис. 2-307. Цокольный фундамент под не¬
большой преобразовательный агрегат./ — фундаментная плита; 2— фундаментный болт;
г —подливка; 4 фундамент.с карманами применяют болты в виде
шпилек (рис. 2-308, табл. 2-61).Для машин, у которых возможен до¬
ступ к фундаментным болтам сверху (че¬
рез отверстия в фундаментной плите), при¬
меняют болты с подтягиванием их сверху.
Если доступ к фундаментным болтам свер¬
ху затруднен (например, в вертикальных
машинах), то применяют болты с подтяги¬
ванием их снизу (рис. 2-308,6).Для очень крупных машин, главным
образом с безредукторным приводом
и упорными подшипниками, применяют
фундаментные болты, закрепляющие фун¬
даментную плиту вместе с лапами стани¬
ны или подшипников; подтягивание болтов
в этом случае осуществляют сверху
(рис. 2-308,в).Напряжение в фундаментных болтах
(шпильках) рассчитывается по формуле,
кгс/см2,0 = _L(J!k_A), (2.448)nF«A I 2 ) 1 'где п — число болтов на одной стороне
фундаментной плиты для одной машины;
F0 — площадь сечения болта (по нарезке),
см2; I — расстояние между болтами в пло¬
скости, перпендикулярной оси вращения,
см; G — полная масса машины, кг; Л4К —
вращающий момент при к. з., кгс-см,Мк = МнК. (2-449)здесь Мш — номинальный момент машины,
кгс-см; К—кратность переходного момен¬
та к. з. по отношению к номинальному мо¬
менту машины.По данным завода-изготовителя для
машин постоянного тока /С = 10-4-12, син¬
хронных К=4-4-6, асинхронных K==3-f-6.При отсутствии данных о кратности
момента следует принять его по большей
величине.Допускаемые напряжения на растяже¬
ние для фундаментных болтов принимают
800 кгс/см2.Глухую заделку болтов применяют для
средних и небольших машин; при этом ис¬
пользуют крюкообразные болты (рис. 2-309
и табл. 2-62).Внедряется крепление технологическо¬
го оборудования к фундаментам при по¬
мощи гладких болтов и эпоксидного клея.
Этот способ может быть распространен
также на крепление электрического обору¬
дования (машин, комплектных устройств
и т. п.).До сих пор при сооружении фундамен¬
тов анкерные болты для крепления этого
оборудования выставлялись с помощью кон¬
дукторных устройств до заливки фунда¬
ментов.По новому способу в готовом фунда¬
менте после установки оборудования через
отверстия, имеющиеся в опорных частях
этого оборудования, с помощью специаль¬
ного инструмента образуют отверстия в же¬
лезобетонном массиве фундамента на глу-
414ЭлектроприводРазд. IIРис. 2-308. Установка фундаментного болта с плиткой.а —. крепление фундаментной плиты сверху; б — крепление фундаментной плиты снизу: 0 —* крепле¬
ние фундаментной плиты и станины сверху; / — фундамент; 2 — бетонная подливка; 3 — фундамент¬
ная плита; 4 — фундаментный болт; 5—плитка с пазом; 6 — шайба; 7—гайка; 8— карман; 9 — ла-па станины или подшипника,Рис. 2-309. Установка крюкообразного фун¬
даментного болта./ — фундамент; 2 —бетонная подливка; 3 — фун-
даментная плита; 4 — фундаментный болт;5 — шайба; б — гайка.Таблица 2-62Размеры фундаментных крюкообразных
болтов, мм (рис. 2-309)БолтШайбаКвадратное
отверстие,
для болтаL 1' Iь 1^2ГDtВМ202506069452038470М205006069452038470М247008092602045480М2410008092602045480МЗО10001001157525555100МЗО13001001157525555100М3610001201359030686120МЗб16001201359030686120М42100014016010535806140М42180014016010535806140бину, равную длине болта (около 10 диа¬
метров болта). Затем в это отверстие
вводят эпоксидный клей и устанавливают
прямые гладкие болты.При таком способе установки фунда¬
ментных болтов могут быть повреждены
трубы электропроводки, предварительно
заложенные в фундаменты. Поэтому трубы
электропроводки следует прокладывать, как
правило, вне зоны расположения болтов.
В случае, если трубы должны проходить
в зоне расположения болтов, их следует
прокладывать не менее чем на 200 мм нижеуровня отверстий, выполняемых для фун¬
даментных болтов.Действующие на фундамент нагрузки
бывают двух видов: статические, опреде¬
ляемые массой отдельных частей машины,
и динамические, определяемые вращающи¬
ми моментами при коротком замыкании.
Обычно эти нагрузки указываются на га¬
баритных чертежах машин заводами-изго-
товителями, и при выполнении электрика¬
ми строительного задания на фундамент
надлежит лишь проверить правильность
указанных нагрузок,
§ 2-60Помещения станций управления415Статические нагрузки воспринимают¬
ся фундаментными плитами, равномерно
распределяющими нагрузки по фундамен¬
ту. Точки приложения этих нагрузок нахо¬
дятся в местах, где установлены опоры
машин — подшипники и лапы станин. Точ¬
ки приложения нагрузок указываются
в центре этих опор (рис. 2-310). В точках
/ и 2 приложены нагрузки, определяемыеПлата.\и■рВилЖОсь машины112F Ст — С)рот ^ ~Г Спл ~г Сподш, (2-451)Если статическая нагрузка подсчиты¬
вается для точки приложения, расположен¬
ной между двумя машинами, т. е. для слу¬
чая, когда один подшипник служит опорой
для двух машин агрегата, то берется сум¬
ма отдельных статических нагрузок, дей¬
ствующих на эту точку со стороны обеих
машин.Статическая нагрузка в обеих точках
приложения 3 определяется массой непо¬
движной части машины — статора и той
части плиты, на которой установлена ста¬
нина. Эти нагрузки одинаковы на обе точ¬
ки и определяются, кгс,Ссгде ССт — полная масса станины, кг.В точках приложения нагрузок 3 кро¬
ме статических действуют также динами¬
ческие нагрузки.По величине эти нагрузки определяют¬
ся на основе данных завода-изготовителя,
кгс.■Рдин —КРН 975(2-453)Рис. 2-310. Распределение нагрузок на фун¬
дамент.1 и 2 — точки приложения статических нагрузок;3 — точки приложения статических и динамиче¬
ских нагрузок.массой вращающейся части машины — ро¬
тора с валом, подшипника и той части
плиты, на которой установлен подшипник.
Масса вращающейся части машины распре¬
деляется на точки приложения нагрузок 1
и 2 обратно пропорционально плечам I, и 1г.Статическая нагрузка в точке / опре¬
деляется, кгс,Fст — Срот . ' СПл ~г Сподш. (2-450)где Срот — полная масса ротора с валом,
кг; Спл — масса части фундаментной пли¬
ты, на которой установлен подшипник, кг;
Сподш — масса подшипника, кг; lt и /г —
плечи, образованные между осью машины
и точками приложения нагрузок 1 и 2.Статическая нагрузка в точке 2 соот¬
ветственно определяется, кгс,■ 4- СТ '■'П(2-452)где К — кратность переходного момента
короткого замыкания по отношению к но¬
минальному моменту машины [см. форму¬
лу (2-449)]; Ра — номинальная мощность
машины, кЕт; п — номинальная частота
вращения машины, об/мин; а ^-расстоя¬
ние между фундаментными болтами
(рис. 2-310).Динамическая нагрузка в точках 3 мо¬
жет быть приложена в зависимости от на¬
правления вращения машины вверх или
вниз и поэтому указывается со знаком
плюс и минус.Оба вида нагрузок — статические и ди¬
намические— должны быть учтены в каж¬
дой точке 3 при наиболее неблагоприятных
условиях как сумма статических и дина¬
мических нагрузок. При этом учитывают,
что динамические нагрузки кратковременны.Для обеспечения индустриального мон¬
тажа оборудования и конструкций, несу¬
щих аппаратуру, ошиновки, кабели и т. п.,
необходимо крепление их осуществлять
к металлическим закладным частям, кото¬
рые должны быть предусмотрены в строи¬
тельных заданиях и заложены при произ¬
водстве строительных работ.Н. ПОМЕЩЕНИЯ СТАНЦИИ
УПРАВЛЕНИЯ И ПОСТЫ
УПРАВЛЕНИЯ2-60. ПОМЕЩЕНИЯ СТАНЦИИ
УПРАВЛЕНИЯСтанции управления группируют в щи¬
ты (ЩСУ). В помещениях станций управ¬
ления желательно в один щит собирать
станции, относящиеся к электрооборудова¬
нию определенного технологического участ¬
ка цеха. В отдельные щиты комплектуют
станции управления, относящиеся к глав¬
ному приводу, группе механизмов, масля¬
ному хозяйству, подсобным устройствам
и т. п.Станции управления необходимо рас¬
полагать в пределах щита примерно в той
же последовательности, в какой установ¬
лены двигатели механизмов в цехе. При
этом сокращается длина проводов и кабе¬
лей, уменьшаются пересечения трасс, а так¬
же облегчается обслуживание. Общая дли¬
на щита станций управления не должна
превышать 15 м.
416ЭлектроприводРазд. II. 3000' (3700)ФасадЩСУ\Нrt&jГдо 66081300600юоо6608 и выше18001SOOФасадЩСУ\ГЛФасад1!ЩСУдо 66081300200013006608 и выше18001800Гво 660В
660В и. вышеФасад
ЩСУи:13001800Л=|1300\ а)6У6)до 660В
6608и. вышеФасадЩСУi=r13001800i-нб.18004)Рис. 2-ЗП. Минимальные габариты помещений для щитов станций управления,а — щит отдельно стоящий односторонний; б — щит отдельно стоящий двусторонний; в — щит при-
слонный односторонний; г — щит прислонный односторонний (со стеллажами за щитом до шести по¬
лок); д — щит отдельно стоящий, двусторонний (со стеллажами нгд щитом до четырех полок):
/ — щит станций управления; 2— сборные шины; 3 — сопротивления. На рис. 2-ЗН,а размер в
скобках указан для случая установки щита с сопротивлениями (до трех ящиков).Щиты станций управления изготовля¬
ют открытого и защищенного исполнений
(в шкафах). Открытые щиты предназначе¬
ны для установки в электротехнических
помещениях (машинные помещения, поме¬
щения станций управления и т. п.). Щиты
защищенного исполнения (в шкафах) пред¬
назначены для установки в производствен¬
ных помещениях, вблизи от механизмов,
управляемых ими.Установка станций управления в элек-
тромашинном помещении. В машинном по¬
мещении целесообразно сосредоточить
станции управления механизмами, которые
расположены в районе цеха, примыкающем
к электромашинному помещению.Станции управления двигателями, рас¬
положенные на расстоянии более 30 м от
электромашинного помещения, устанавли¬
вают в отдельных помещениях или в шка¬
фах в непосредственной близости от меха¬
низмов.На рис. 2-311 показаны минимальные
габариты помещений станций управления.
Размеры проходов перед щитами учиты¬
вают выступающие токоведущие части
станций управления 300 мм. Размеры про¬
ходов следует принимать от наиболее вы¬
ступающих элементов здания.Установка станций управления в от¬
дельных помещениях. Для размещениястанций управления в цехе сооружают по¬
мещения станций управления (ПСУ).
Удобным местом расположения помещений
СУ является площадь цеха между колон¬
нами в пределах «мертвой» зоны кранов.
Помещения СУ обычно выполняют одно¬
этажными, реже двухэтажными.Приведенные на рис. 2-311 варианты
размещения станций управления полностью
пригодны для отдельных помещений в це¬
хе. В тех случаях, когда нет возможности
использовать производственную площадь
цеха для сооружения помещений станций
управления, целесообразно располагать эти
помещения на высоте, обеспечивающей под
ними нормальный проход (рис. 2-312).На рис. 2-313 приведены минимальные
размеры проходов при возможных сочета¬
ниях установки щитов станций управления.
Размеры боковых проходов могут быть со¬
кращены до 800 мм при наличии ограж¬
дения в местах прохода.Щиты станций управления изготовля¬
ются отдельными секциями длиной до4 000 мм и поставляются в собранном
виде, полностью скоммутированными
(рис. 2-314). Для транспортировки отдель¬
ных секций станций управления преду¬
сматривают монтажные проемы.Установка станций управления в шка¬
фах. Станции управления рекомендуется
§ 2-60Помещения станций управления417Таблица 2-63Исполнения одиночных и щитовых шкафов управления
(рис. 2-315)Размеры,^ ммОбслуживаниеШирина шкафанв,сВстраиваемая раыаодиночногоАщитовоговВысо¬таШиринаОдностороннее или
двустороннее8007501900600901901800400; 500; 6001000950700; 80012001150900; 1000130012501100Двустороннее800750800240400; 500; 6001000950700; 80012001150900; 1000130012501100Одностороннее или
двустороннее8007502400600901902300400; 500; 6001000950700; 80012001150900; 1000130012501100Двустороннее800750800240400; 500; 6001000950700; 80012001150900; 1000130012501100Шкафы шириной 750 и 800 мм изготовляются с одностворчатыми дверьми. iРекомендуемый размер С указан дробью: в числителе — для шкафов одностороннего обслужи¬
вания, в знаменателе — для шкафов двустороннего обслуживания. Этот размер может меняться
с шагом 50 мм, в пределах от 90 до 440 мм для шкафа глубиной 600 мм и от 90 до 640 мм для шка¬
фа глубиной 800 мм.27— 480
418ЭлектроприводРазд. IIустанавливать в металлических шкафах,
расположенных поблизости от управляемых
ими двигателей (рис. 2-315 и табл. 2-63).
При этом облегчается наладка электрообо¬
рудования благодаря близости взаимного
расположения всех элементов электропри¬
вода и значительно сокращается расход
кабельной продукции. При большом коли¬
честве шкафов их комплектуют в сборки
шкафов станций управления.Рис. 2-312. Установка
щитов станций управ¬
ления в отдельных по¬
мещениях, в цехе.1 — щит станций управ-
ления; 2 — сопротивле¬
ния; 3 — короб для кабе¬
лей. (Габариты помеще¬
ний для станций управ¬
ления см. рис. 2-311).Разрез
Фасад панела§ 180Q. § V00 § 2100. §ГШ00)и>Ш001'° (2600) “
План.'1000(1500)' 1500
(2000)Рис. 2-313. Минимальные проходы между
щитами станций управления. Размеры без
скобок относятся к станциям управления до
660 В, а в скобках — к станциям 660 В и вы¬
ше.Ширина проходов с обеих сторон шка¬
фа должна допускать возможность нор¬
мального обслуживания аппаратуры, уста¬
новленной в шкафах, а также осмотра
и ремонта расположенного рядом обору¬
дования.Сборки шкафов станций управления
устанавливают на уровне пола цеха или на
открытых металлических площадках, под¬
нятых на высоту не менее 3 м над уров¬
нем пола цеха.Установка сопротивлений (резисторов).
Сопротивления желательно устанавливать
в закрытых вентилируемых помещениях.
Непосредственно один над другим, без стел¬
лажей, может быть установлено до трех
ящиков. При количестве ящиков от четы¬
рех до шести их устанавливают на стелла¬
жах. Более шести ящиков на одном стел¬
лаже устанавливать не рекомендуется во
избежание перегрева ящиков.Если ящики сопротивления из-за их
большого количества не могут быть разме¬
щены на щитах станций управления, то
могут быть применены отдельно стоящие
стеллажи с сопротивлениями (рис. 2-316
и табл. 2-64). Они могут устанавливаться
в один ряд со щитами или шкафами стан¬
ций управления или отдельно.Таблица 2-64Исполнения отдельно стоящих стеллажей
(рис. 2-316)о< mРазмеры, ммНапряже¬
ние, ВЬ g!U оУ Ч
S О
с; С
о
Sstfа Ч ц
н « «
у * с,V яя а *Ч J3АБв.До 6606234180027003600900—До 6604234180027003600900—От 660
до 10003232000280010009001000Каждый стеллаж изготовляется в двух нспол*
нениях: / — с ограждением со всех сторон;
2 — с ограждением с трех сторон (задняя сторона
не ограждается).2-61. ПОСТЫ УПРАВЛЕНИЯДля управления механизмами соору¬
жают посты управления, где на пультах
размещают всю командную аппаратуру уп¬
равления,С постов управления должна быть обе¬
спечена хорошая видимость производствен¬
ного процесса, удобно расположена аппа-
§ 2-61 Посты управления 419Ift600а-)пS00б)Рис. 2-314. Щиты станций управления открытого исполнения.а — щит отдельно стоящий односторонний; б — щит отдельно стоящий односторонний с ящиками
сопротивлений над щитом; в — щит прислонный односторонний; г — щит прислонный односторон¬
ний; д — щит прислонный односторонний с ящиками сопротивлений за щитом; е — щит отдельно
стоящий двусторонний; ж — щит отдельно стоящий двусторонний с ящиками сопротивлений над
щитом с обеих сторон щита; и — щит отдельно стоящий двусторонний с ящиками сопротивлений надщитом с одной стороны щита.В исполнении 2-314, е сборные шины могут быть расположены вертикально.27*
420ЭлектроприводРазд. IIа)а1!1!1'м-1 ..... _1 - ... б)JLAДлРОЗ-ЯП лга голI800855Рис. 2-316. Отдельно стоящие стеллажи для ящиков сопротивлений.• на шесть полок для ящиков сопротивлений напряжением до 660 В; б — на три полки
для ящиков-сопротивлений напряжением 660—1000 В.
§ 2-61Посты- управления421Таблица 2-65.Основные размеры пультов управления
(рис. 2-317).Размеры,ммXо ifС4)X О
ч =о ш 2*
н о *■* *85 -2Условия ра¬но а
с «>га8«3“ 5 * 4боты операи Sо(JаЯЧ««атора3Шзс(*«1400401239004006008006090Стоя410001101600902/2900700800135Стоя31000165160090321120700800135Стоя310001651400404239007006008006090Сидя4100011014004052311207006008006090Сидя41000110700400400406006080090900400400600800406090Стоя или
сидя (между
двумя
пультами)Стоя или
сидя (между
двумя
пультами)1400408239007006008006090Сидя410001101400409239007006008006090Сидя4100011010124004004006001530Пультнавеснойратура на пультах управления и созданы
необходимые удобства для нормальной ра¬
боты операторов. Все это в известной мере
определяет производительность труда опе¬
раторов.Пульты управления. Работу на пуль¬
тах управления можно производить сидя и
стоя (рис. 2-317 и табл. 2-65).Когда оператору приходится длительно
и напряженно работать, необходимо; вы¬
полнять пульты управления для работы
сидя. Пульты предназначены для установки
командоконтро'ллеров и других аппаратов
управления. Аппаратуру на пультах уста¬
навливают в соответствии с последователь¬
ностью выполняемых операций и порядком
расположения механизмов в цехе.Аппараты и приборы рекомендуется
размещать на пультах управления, соблю¬
дая следующие условия:Расположение аппаратов и приборов
должно обеспечивать свободный доступ к
ним для управления, осмотра, ремонта и
замены.Аппараты, требующие частого манипу¬
лирования, должны находиться у переднего
края пульта, а аппараты, предназначенные
для редкой работы, а также измерительные
приборы и сельсины — у заднего края пуль¬
та или сбоку.Аппараты, требующие частого манипу¬
лирования, должны быть по возможности
справа, а редкого — слева trs. оператора.Командоконтроллеры, требующие при¬
ложения значительных усилий, должны
устанавливаться у переднего края, пульта.Желательно, чтобы направление дви¬
жения рукояток аппаратов совпадало с на¬
правлением движения механизмов или по¬
тока продукции.На рис. 2-318 приведены размеры ап¬
паратуры в плане, обычно устанавливаемой
на пультах управления. Расстояния между
аппаратами и приборами приведены, в нор¬
мали «Станции и пульты управленя электро¬
установками» ОХЛ 614.10Н-69. Указанные в
этой нормали размеры-- могут быть несколь¬
ко увеличены, если это необходимо для рас¬
положения аппаратуры, при котором об¬
легчаются условия управления или улуч¬
шается внешний вид пульта. На рис. 2-319 показано размещение ап¬
паратуры на пульте управления: механиз¬
мами. Посты управления устанавливают
вблизи технологических линий или отдель¬
ных агрегатов.Для согласованности в работе отдель¬
ных механизмов необходимо сосредоточить
управление этими механизмами на централи¬
зованных постах, подчинив управление ми¬
нимальному числу операторов. С каждого
поста осуществляется управление механиз¬
мами определенного участка цеха, выпол¬
няющего часть общего технологического
процесса.Детальное ознакомление с технологи¬
ческим процессом позволяет разделить все
производство на отдельные участки, вы¬
брать, количество и местоположение постов
422ЭлектроприводРазд. IIуправления для каждого из них и опреде¬
лить технологическую схему управления
(рис. 2-320).Пост не должен мешать нормальному
производственному процессу, поэтому его
нельзя располагать в проходах цеха,
предусмотренных для обслуживания обору¬
дования. Не рекомендуется установка по¬
стов управления на пути постоянной транс¬
портировки материалов.Выбор количества и места расположе¬
ния постов управления, а также их отмет*
ка над уровнем пола цеха и привязка долж¬
ны согласовываться с технологами. На
рис. 2-321 показан главный пост управле¬
ния, он расположен над рольгангами пер¬
пендикулярно линии прокатки.Под постом предусматривают балку
с тельфером для ремонта или демонтажа
механического оборудования, закрытого по¬
стом и недоступного для цехового крана.Посты управления выполняются закры¬
тыми с остекленными окнами (например,
на станах горячей прокатки) и реже откры¬
тыми, в виде площадок (например, на ста¬
нах холодной прокатки). Закрытые посты
частично ограждают операторов от шума,
возникающего при работе оборудования,
защищают операторов и аппаратуру от ока¬
лины и позволяют осуществлять подачу
кондиционированного воздуха на пост.Для управления некоторыми редко ра¬
ботающими механизмами аппаратуру уп¬
равления иногда устанавливают на рабочем
месте в непосредственной близости от меха¬
низма. Управление при этом производится
рабочим, обслуживающим механизм, а не
специальным оператором. Например, на
многоклетьевых непрерывных станах холод¬
ной прокатки шкафы с аппаратурой управ¬
ления устанавливают непосредственно на
станинах клетей.С постов управления должна обеспечи¬
ваться хорошая обозреваемость оборудова¬
ния и технологического процесса. Хорошая
видимость обеспечивается правильным раз¬
мещением поста по отношению к технологи¬
ческому оборудованию. Проверка видимо¬
сти осуществляется построением углов зре¬
ния оператора в горизонтальных и верти¬
кальных плоскостях. Пространства, ограни¬
ченные лучами зрения оператора, дают
представление о видимости с поста задан¬
ного оборудования и позволяют определить
координаты поста управления.Можно также осуществить наблюде¬
ние за технологическим процессом во всех
труднообозримых местах путем установки
на посту управления телевизора.Разработаны и внедряются объемные
посты управления. Эти посты, включая по¬
мещение, оборудование и внутренние свя-
§ 2-61Посты управления423К У121/1К £011, /<£021,ПК£ 112/1 ПК£ 112/2У/75300 ПВМ2/Ю~~ VЧЛС-53SC-501A ЬС-ШАМЗЗО,М325NОУ ^11067е)110АС-220 СС-3 ТСМчаг)Э335;
Э377120.МЧ200>>□80,ПКЕ 112/3О1 m р53-СчО*«оNО оев*\42U * 3]5074с 120ООО170ТСБ□41-С )1о55. 110д)КП-1200БРис. 2-318. Габариты аппаратуры в плане, устанавливаемой на пультах управления.а — кнопки управления; б — универсальный переключатель; в — пакетный выключатель; г — лампы
сигнальные; д~~« табло световое; е — сельсины; ж— измерительные приборы; и — командокон-троллер.Л»« гt BOOсЗсзаt 1sQQсйй П1 1Г "''в—, R ■ 1I ш\шейейейРис. 2-319. Пульт управления механизмами.
424ЭлектроприводРазд. IIя■ЯОСГ о« 5
№ g
§1о о
о
|&« ь
S*. о<«.ВоЛ н35 н
Я II-S ...О *
О я« S<у 5s Я
о §S 1§^3 соакё 5э
•О q egк "*5 ^ «ЕС ч aj
о> 2 ш
с? ^ <и .в ** ? 3ев гОо, ° а
е i‘|S*!-В'
« Л«*?з2 41 XS3 S50333<иXVксо«$з*К(-оЧоЕСX<УН8СОсчcjк04S Я Iо er I«в Оь,
Л ОЛев у*-&S1ГЕвS gw сЧ о«N Q)в в>о X-Ia'g
о ^2^1)Сц5.._
с к
ах а,
ооз XQ
о**
§2
go"1о а.tit;
§ 2-61Посты управления4257~72-2чзоог-\38003"Сануге-яО? 111J 5с» прокатки.Рис. 2-321. Главный пост управления слябингом./ — пульт управления; 2«шкаф с аппаратурой; 3— указатель раствора горизонтальной и верти¬
кальной клети; 4 — телевизор,зи, полностью укомплектованы освещением,
вентиляцией, различными видами связи и
т. п., а также устройствами для стыковки
с внешними коммуникациями.Объемные посты управления предна¬
значены для применения в металлургиче¬
ской и других отраслях промышленности,
где требуется централизованное дистанци¬
онное управление группами производствен¬
ных механизмов.Такие посты состоят в зависимости от
габаритов из одной или нескольких полно¬
стью готовых транспортабельных объемных
секций, сочленяемых на месте монтажа
в единое сооружение. Посты управленияРис. 2-322. Объемный пост управления. ►/ — пост; 2 — опора; 3 —мостик для протирки
остекления.миЯ.2500
426.ЭлектроприводРазд. IIТаблица 2-66Основные размеры объемных постов
управления (рис. 2-322)Габариты, ммИспол¬нениеДлинаШи¬ринаВы¬сотаКонструк¬ция123313046306130Неразъемная456
77630
9130
10 630
12 13031303250Разъемнаяустанавливают непосредственно на полу це¬
ха или на опорах высотой 1,5—i м (рис.
2-322 и табл. 2-66).При этом пост длиной до 6 м устанав¬
ливают на одной опоре, при большей дли¬
не — на двух опорах.Применение объемных постов управле¬
ния исключает зависимость их сооружения
от готовности строительной части и позво¬
ляет производить установку постов в корот¬
кие сроки.Список литературы2-1. Голован А. Т. Основы электропри¬
вода. М., Госэнергоиздат, 1959.2-2. Чиликин М. Г. Общий курс элек¬
тропривода, М., «Энергия», 1971.2-3. Филиппов Б. А. Основы электропри¬
вода. М., «Энергия», 1969.2-4. Сандлер А. С. Электрооборудование
производственных механизмов.2-5. Справочник по электроустановкам
промышленных предприятий, т. I, ч. II. М.,
Госэнергоиздат, 1963.2-6. Михеев Н. Д. Основы теплопереда¬
чи. М., «Энергия», 1947.2-7. Поспелов Д. А. Логические методы
анализа и синтеза систем. М., «Энергия»,
1968.2-8. Васильева Н. П., Петрухин Б. П.Проектирование логических элементов авто¬
матики. М., «Энергия», 1970.2-9. Грейнер Г. Р. и др. Проектирование
бесконтактных логических схем автомати¬
ческого управления,. М., «Энергия», 1969.2-10. Элементы транзисторные бескон¬
тактные серии «Логика-Т». Центр научно-
технической информации и пропаганды,
Калинин, 1971.2-11. Румпф К., Пульверс М. Справоч¬
ник по транзисторным схемам. М., «Мир»,
1965.2-12. Павлов В. В. Управляющие уст¬
ройства логического типа. М., «Энергия»,
1968.2-13. Тиристоры (технический справоч¬
ник). М., «Энергия», 1971.2-14. Белявский Р. Э., Самойленко В. Я..
Шоруков А. X. Регулируемый привод по¬
стоянного тока по системе тиристор — дви-
/гатель. М., 1968.2-15. Булгаков А. А. Частотное управле¬
ние электродвигателями. М., «Наука», 1966.2-16. Мейстель А. М., Спивак JI. М. Ти¬
ристорное управление асинхронными корот¬
козамкнутыми двигателями. М., 1971.2-17. Лабунцов В. А., Ривкин Г. А.,
Шевченко Г. И. Автономные тиристорные
инверторы. М., «Энергия», 1967.2-18. Шилинг В. Схемы выпрямителей
инверторов и преобразователей частоты.
М., Госэнергоиздат, 1950.2-19. Завалишин Д. А., Шукалов В. Ф.
Вентильные преобразователи частоты, пред¬
назначенные для частотного регулирования
скорости асинхронных двигателей. — «Вест¬
ник электропромышленности», 1961, № 10.2-20. Хамудханов М. 3. Теория и экспе¬
риментальное исследование инвертора с по¬
вышенной устойчивостью коммутации при
работе на регулируемый асинхронный при¬
вод. — «Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук»,
1957, № 2.2-21. Умаров Б. У. Основные свойства
независимого инвертора с емкостной комму¬
тацией и добавочными вентилями. — «Тру¬
ды Института энергетики АН УзССР», 1957,
вып. 10.2-22. Шукалов В. Ф. А. С. 115475, СССР.
Опубл. в бюлл. «Открытия. Изобретения.
Пром. образцы. Товарные знаки», 1958,
№ 10.2-23. Костенко М. П. Работа многофаз¬
ного асинхронного дзигателя при перемен¬
ном числе периодов. — «Электричество»,
1945, № 2.2-24. Abraham L., Neuman К., Koppel-
marm F. Wechselrichter zur Drehzahlsteue-
rung von Kafiglaufermotoren. — «AEG Mit-
teilungen», 1964, № 1/2.2-25. Данюшевская E. Ю., Бернштейн
И. Ф., Раскин Л. Я. Преобразователи на ти¬
ристорах в системах регулируемого электро¬
привода постоянного и переменного тока.—
«Доклады к четвертому совещанию по авто¬
матизированному электроприводу». М., 1964,2-26. Толстое Ю. Г. Автономные инвер¬
торы. — В кн.: Преобразовательные устрой¬
ства в электроэнергетике. М., «Наука», 1964.2-27. MeMurray W. Me., Shattuck D. Р.,
Silicon A. Controlled Rectifier Inverter with
Improved Commutation. — «Trans. А1ЕЕ»,
pt I, 1961(80), № 57, p. 531—542.2-28. Аранчий Г. А., Жемеров Г. Г., Эп¬
штейн И. И. Тиристорные преобразователи
частоты для регулируемых электроприводоо.
М., «Энергия», 1968.2-29. Сандлер А. С., Гусяцкий Ю. М.
Тиристорные инверторы с широтно-импульс¬
ной модуляцией. М., «Энергия», 1968.2-30. «Brown Boveri Mitteilungen». 1970,
№ 3, p. 121—129.
Список литературы4272-31. Бернштейн И. Я. Тиристорные
Преобразователи частоты без звена постоян¬
ного тока. М., «Энергия», 1968.2-32. Штейн И. М. Частотное управле¬
ние микродвигателем. — «Доклады Третьего
всесоюзного совещания по автоматизации
производственных процессов в машино¬
строении и автоматизированному электро¬
приводу в промышленности». М., 1959.2-33. Лигерман И. И. Посты управле¬
ния производственными механизмами. М.,
«Энергия», 1972, 56 с.2-34. Патент ФРГ № 1246105 от 30 сен¬
тября 1964.2-35. Сандлер А. С. и др. Преобразова¬
тели частоты на тиристорах для управления
высокоскоростными двигателями. М., «Энер¬
гия^, 1970.,, "2-36. Ситник Н. X. и др. Автономные
инверторы на тиристорах с отделенными от
нагрузки коммутирующими конденсаторами.
М., «Энергия», 1968.2-37. Лебедев Е. Д. и др. Управление
вентильными электроприводами постоянного
тока. М., «Энергия», 1970. 200 с.2-38. Анго А. Математика для электро-
И радиоинженеров. М., «Наука», 1965, 780 с.2-39. Круг Е. К. и др. Цифровые регу¬
ляторы. М., «Энергия», 1966, 504 с.2-40. Богорад Г. 3., Киблицский В. А.
Цифровые регуляторы и измерители скоро¬
сти. М., «Энергия», 1966, 120 с.2-41. Новицкий П. В., Кнорринг В. Г.,
Гутников В. С. Цифровые приборы с частот¬
ными датчиками. М., «Энергия», 1970, 422 с.2-42. Слежановский О. В. Реверсивный
электропривод постоянного тока. М., «Ме¬
таллургия», 1967, 422 с.2-43. Архангельский В. И. Системы ре¬
версивных электроприводов. Киев, «Техни¬
ка», 1972, 328 с.2-44. Гарнов В. К., Рабинович В. Б.,
Вишневецкий Л. М. Унифицированные си¬стемы автоуправления электроприводом
в металлургии. М., «Металлургия», 1971,
216 с.2-45. Шипило В. П. Автоматизирован¬
ный вентильный электропривод, М., «Энер¬
гия», 1969, 400 с.2-46. Ямпольский Д. С. и др. Переход¬
ные процессы в двухконтурной системе под¬
чиненного регулирования с пропорциональ¬
но-интегральным регулятором скорости. —
«Инструктивные указания по проектирова¬
нию электротехнических промышленных ус¬
тановок», 1967, № 11, с. 24—34.2-47. Решмин Б. И., Рабинович В. Б.,
Ямпольский Д. С. Динамика двухконтурной
системы регулирования с обратной связью
по напряжению двигателя. — «Электриче¬
ство», 1971, № 10, с. 18—22.2-48. Неймарк В. Е. и др. Синтез бы¬
стродействующих систем управления вен¬
тильным электроприводом. — «Электричест¬
во», 1967, № 4, с. 46—51.2-49. Лигерман И. И. Вентиляция элек¬
трических машин промышленных предприя¬
тий. М., Госэнергоиздат, 1963, 72 с.250. Справочник проектировщика про¬
мышленных, жилых и общественных зданий
и сооружений. Вентиляция и кондициониро¬
вание воздуха, ч. II. М., Стройиздат, 536 с.2-51. Касаткин Н. Л. Ремонт и монтаж
металлургического оборудования.2-52. Лигерман И. И. Конструирова¬
ние электрических установок прокатных це¬
хов, изд. 2-е. М., «Металлургия», 1964,
368 с.2-53. Лигерман И. И. Компоновка элек¬
трооборудования промышленных предприя¬
тий. М., «Энергия», 1966, 168 с.2-54. «Инструктивные указания по про¬
ектированию электротехнических промыш¬
ленных установок». М., «Энергия», 1965—
1972.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫМИ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАМИ. А. РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ3-1. ОСНОВНЫЕ понятия
И ОПРЕДЕЛЕНИЯСистема управления технологическим
процессом — система непосредственного
управления различными промышленными
установками и агрегатами в темпе с про¬
цессом с= необходимым регулированием и
стабилизацией параметров.Система оперативного управления —
система управления комплексным техноло¬
гическим объектом, цехом или группой це¬
хов, решающая в темпе с процессом диспет¬
черские задачи по распределению нагрузок
и грузопотоков, использованию оборудова¬
ния, а также непосредственного управления
технологическим процессом.Система организационно-администра¬
тивного управления — система управления
предприятием, решающая не в темпе с тех¬
нологическим процессом задачи обеспечения
и оптимизации производства (календарное
планирование и учет, регулирование мате¬
риальных запасов, сбыт продукции, начис¬
ление зарплаты и т. п.).Информационная система (система цен¬
трализованного контроля) — система, пред¬
назначенная для сбора информации о со¬
стоянии контролируемых объектов и выда¬
чи ее оператору и в другие части системы
управления.Управляющая система — система, кото¬
рая кроме контроля за ходом процесса осу¬
ществляет также непосредственное управ¬
ление этим процессом. По степени участия
человека в функционировании системы уп¬
равляющие системы подразделяются на си¬
стемы автоматического управления и авто¬
матизированные системы управленияСистема автоматического управления
(САУ) — система, в функционировании ко¬
торой человек не принимает непосредствен¬
ного участия. В этих системах сбор инфор¬
мации о ходе процесса, ее обработка и
последующее воздействие на процесс осу¬
ществляются техническими средствами, ав¬томатики. Оператор (если он предусматри¬
вается) лишь наблюдает за исправностью
технологического оборудования и самой
САУ.Автоматизированная система управле¬
ния (АСУ) — система, в функционировании
которой человек принимает непосредствен¬
ное участие. Необходимость в участии че¬
ловека возникает в тех сложных случаях,
когда не удается формализовать и запро¬
граммировать опыт и интуицию человека
при недостаточной надежности технических
средств, а также при сложности автома¬
тизации некоторых операций по сбору ин¬
формации и передаче ее на объект управ¬
ления.; Пункт управления или диспетчерский
пункт (ДП) — пункт, из которого осуществ¬
ляется дистанционное (телемеханическое)
управление и контроль системы./ Местный пункт управления (МПУ) —
пункт, из которого осуществляются центра¬
лизованное, дистанционное или телемехани¬
ческое управление и контроль части объек¬
тов, входящих в систему.Контролируемый (исполнительный)
пункт (КП) — пункт исполнения распоря¬
жений, получаемых с пункта управления и
посылки известительных сигналов на пункт
управления. Контролируемый пункт может
объединять различные расположенные не¬
далеко друг от друга (до 0,5 км) сооруже¬
ния системы.Объект диспетчерского управления —
машина или отдельный механизм, управле¬
ние которым осуществляется из пункта
управления путем дистанционного (телеме¬
ханического) воздействия на соответствую¬
щий управляющий аппарат (выключатель,
контактор, магнитный пускатель, автомат,
соленоидный привод и пр.).Объект диспетчерской сигнализации —
аппарат, агрегат или отдельный узел (вы- •
ключатель, трансформатор, выпрямитель, за¬
движка, насос, резервуар, вентилятор, под¬
шипник и т. п.), положение или состояние
которого (ток, напряжение, уровень, давле¬
ние, расход, температура и т. п.) сигнали¬
зируется на пункте управления.Местное управление — управление объ¬
§ 3-2Диспетчеризация управления энергоснабжением промпредприятия429ектом, осуществляемое персоналом непо¬
средственно на контролируемом пункте.Опробование — местное управление,
позволяющее раздельно управлять отдель¬
ными элементами, входящими в сблокиро¬
ванный объект (например, управление от¬
дельно насосом и напорной задвижкой).Телеуправление — дистанционное управ¬
ление, при котором для уменьшения числа
каналов связи между пунктом управления
и управляемыми объектами, служащих для
передачи приказов, применяются методы из-
бирания (селекции) или другие специаль¬
ные методы и схемы.Телеавтоматическое управление — авто¬
матическое управление, при котором для
передачи импульса от датчика на исполни¬
тельный механизм управляемого объекта
используются телемеханические устройства.Местная сигнализация — сигнализация
положения, предупреждающая и аварий¬
ная, передаваемая дежурному персоналу,
находящемуся непосредственно на контро¬
лируемом пункте.Телесигнализация — дистанционная сиг¬
нализация, при которой для уменьшения
числа каналов связи, служащих для пере¬
дачи сигналов, применяются методы изби-
рания (селекции) или другие специальные
методы и схемы.Телеизмерение — дистанционное изме¬
рение, при котором передача значения изме¬
ряемой величины осуществляется путем
преобразования этой величины в другую,
вспомогательную величину, более удобную
для селективной передачи по каналу связи
на значительные расстояния, и последующе¬
го преобразования этой вспомогательной ве¬
личины в показания прибора на пункте
управления.Телеизмерение постоянное — телеизме¬
рение, непрерывно подключенное к отдель¬
ному каналу связи.Телеизмерение по вызову — телеизмере¬
ние, передающееся только по запросу дис¬
петчера. При этом несколько телеизмерений
могут передаваться поочередно по общему
каналу связи.Телеизмерения циклические — телеиз¬
мерения различных параметров, автомати¬
чески поочередно подключающиеся через
малые промежутки времени к общему кана¬
лу связи.При циклических телеизмерениях от¬
дельные параметры могут приниматься на
индивидуальные приемные приборы с па¬
мятью (аналогично постоянным телеизмере¬
ниям) или на общие приемные приборы
аналогично телеизмерениям по вызову дис¬
петчера из общего запоминающего устрой¬
ства (телеизмерение по выбору).Телемеханическое устройство — устрой¬
ство, предназначенное для осуществления
избирания и передачи приказов телеуправ¬
ления (ТУ), телесигнализации (ТС) и вызо¬
ва телеизмерения (ВТИ).Малопроводное телемеханическое
устройство— телемеханическое устройство,при использовании которого число необхо¬
димых линий связи ограничено и постоян¬
но, т. е. не зависит от числа управляемых
и контролируемых объектов.Многопроводное телемеханическое
устройство — телемеханическое устройство,
при использовании которого число необхо¬
димых линий связи зависит от числа управ¬
ляемых и контролируемых объектов и воз¬
растает с увеличением их числа.Канал связи — совокупность сооруже¬
ний и устройств, обеспечивающих передачу
телемеханических сигналов и измерений с
КП на ДП и приказов с ДП на КП.3-2. ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ
УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕМ
ПРОМПРЕДПРИЯТИЯ1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯЭнергетическое хозяйство промпред¬
приятия требует централизованной коорди¬
нации работы, управления и контроля за
состоянием всех энергетических объектов
и сетей.Диспетчерское управление автоматизи¬
рованной системой энергоснабжения (элек¬
троснабжения, водоснабжения, газоснабже¬
ния, теплоснабжения и т. п.) промпредприя¬
тия, оснащенное средствами телемеханики,
обеспечивает: централизацию контроля и
■ управления работой системы; повышение
оперативности управления и контроля за
работой сооружений и сетей; возможность
установления оптимального режима работы
оборудования и сетей; повышение надежно¬
сти снабжения потребителей различными
видами энергии; полное или частичное со¬
кращение дежурного персонала на отдель¬
ных сооружениях систем энергоснабжения;
более квалифицированное управление систе¬
мой; сокращение количества аварий и быст¬
рейшую ликвидацию их последствий; эконо¬
мию энергетических ресурсов.В системах энергоснабжения телемеха¬
низация диспетчерского управления должна
обязательно сочетаться с автоматизацией
отдельных объектов телемеханизируемой си¬
стемы. Только при совместном применении
автоматизации и телемеханизации может
быть получен максимальный технический и
экономический эффект. В зависимости от
конкретных условий следует предусматри¬
вать автоматизацию отдельных объектов и
целых сооружений, обеспечивающую воз¬
можность работы этих сооружений без по¬
стоянного дежурного персонала с центра¬
лизованным контролем. Необходимость на¬
личия на контролируемых пунктах систем
энергоснабжения дежурного персонала
должна быть в каждом случае обоснована.На всех автоматизированных и телеме-
ханизированных объектах следует обяза¬
тельно предусматривать местное управление
для ремонта, опробования и пр. При пере¬
воде объекта на местное управление долж¬
на исключаться возможность других видов
430Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIуправления этим объектом. Ключ перевода
на местное управление нужно располагать
в непосредственной близости от управляе¬
мого объекта.Возле каждого автоматизированного аг¬
регата должен устанавливаться пост мест¬
ного управления с приборами и аппарата¬
ми, достаточными для осуществления мест¬
ного управления и контроля работы агре¬
гата при посещениях установок обходчиком,
которые должны производиться периодиче¬
ски через установленные промежутки вре¬
мени.На объектах, на которых сохраняется
постоянный дежурный персонал, необходи¬
ма установка местных щитов управления.
Рекомендуется предусматривать пуск каж¬
дого агрегата от одного приказа, подавае¬
мого диспетчером или дежурным; на мест¬
ных щитах управления должна предусмат¬
риваться сигнализация отклонения от нор¬
мы значений основных технологических
параметров.В системах диспетчеризации в боль¬
шинстве случаев наиболее рациональным
является применение малопроводных много¬
канальных устройств телемеханики.Выбор типа телемеханического устрой¬
ства, предназначенного для телеуправления,
телесигнализации и вызова телеизмерения,
определяется следующими основными фак¬
торами: техническими возможностями
устройства и требованиями, предъявляемы¬
ми к системе диспетчеризации; емкостью
устройства и принятым объемом телемеха¬
ники с учетом перспектив расширения дан¬
ного объекта; комплектностью поставки те¬
лемеханического оборудования, которая
должна включать устройства телеуправле¬
ния, телесигнализации и вызова телеизме¬
рений, устройства телеизмерения, измери¬
тельные приборы, диспетчерские щиты и
пульты; надежностью работы; быстродейст¬
вием; простотой обслуживания, наладки и
ремонта; условиями работы в данных кон¬
кретных условиях (запыленность, влаж¬
ность, возможность сотрясений); патентной
чистотой.Допускается применение на одном
диспетчерском пункте телемеханических
устройств управления и контроля разных
типов. При этом должна быть обеспечена
идентичность операций, производимых дис¬
петчером. Желательна также однотипность
принципиальных схем телемеханических
устройств, применяемых на одном ДП.При наличии на одном диспетчерском
пункте телемеханического и дистанционного
видов управления также целесообразно
обеспечение идентичности операций диспет¬
чера и однотипности воспроизведения ин¬
формации на диспетчерском пункте.Наряду с применением в системах цен¬
трализованного контроля телемеханические
устройства могут использоваться: а) в ка¬
честве средств телеавтоматики, позволяю¬
щих осуществлять автоматические связи
между пространственно разделенными объ¬
ектами, например, для передачи распоря¬дительного импульса от датчика, находя¬
щегося на значительном расстоянии от дан¬
ного КП, на исполнительный механизм, на¬
ходящийся на контролируемом пункте иб) для задания программы работы устрой¬
ствам автоматики, находящимся на КП,
из пункта управления или другого пункта,
расположенного на значительном расстоя¬
нии от КП.Допускается объединение различных
телемеханизируемых сооружений в один об¬
щий контролируемый пункт. В этом случае
связь между сооружением, на котором
установлен полукомплект телемеханическо¬
го устройства, и другими сооружениями си¬
стемы, также обслуживаемыми этим уст¬
ройством, осуществляется по обычной схеме
дистанционного управления с некоторыми
изменениями в целях уменьшения количе¬
ства соединительных проводов и их сечения.С целью максимального сокращения ко¬
личества каналов связи рекомендуется при¬
менять измерения по вызову или цикли¬
ческие телеизмерения (по выбору) различ¬
ных технологических параметров. -Для уменьшения общего числа прием¬
ных телеизмерительных аппаратов и прибо¬
ров на пунктах управления следует приме¬
нять для измерений по вызову общие при¬
боры для поступающих с разных контроли¬
руемых пунктов телеизмерений, однородных
по типу параметров и номиналам шкал.Для измерения различных напряжений
и в некоторых случаях для измерения одно¬
именных неэлектрических параметров, име¬
ющих различные пределы измерения, воз¬
можно использование одного общего цифро¬
вого приемного прибора либо аналогового,
градуированного в процентах.При необходимости осуществления не¬
скольких однородных измерений с одного
контролируемого пункта следует проверить
возможность использования общих выход¬
ных измерительных приборов — преобразо¬
вателей.На диспетчерском и контролируемых
пунктах должна быть обеспечена темпера¬
тура, необходимая для нормальной работы
гелемеханического оборудования, обуслов¬
ленная техническими условиями на это обо¬
рудование. В необслуживаемых и неотап¬
ливаемых централизованным способом
контролируемых пунктах (подстанциях, на¬
сосных станциях и т. д.) необходимо авто¬
матизировать работу устройств отопления
для поддержания минимально необходимой
температуры в помещении контролируемого
пункта.Решение принципиальных вопросов дис¬
петчеризации и телемеханизации для всех
систем энергоснабжения промышленного
предприятия наиболее целесообразно про¬
изводить совместно.При проектировании систем диспетчер¬
ского управления энергоснабжением следу¬
ет учитывать необходимость включения этих
систем в комплексную систему оператив¬
ного управления производством в качестве
ее подсистемы, для чего предусматривать
Диспетчеризация управления энергоснабжением, промпредприятия431возможность получения интегральных изме¬
рений параметров, необходимых для рас¬
чета балансов производства и потребления
различных энергоносителей, удельных рас¬
ходов энергии, а также для оптимизации
работы энергетических установок.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ДИСПЕТЧЕРСКИХ СЛУЖБОрганизационные формы и структура
Диспетчерских служб определяются местны¬
ми условиями. Однако ко всем телемехани-
зированным системам относятся следующие
положения:а) диспетчерская служба должна вклю¬
чать в себя персонал и технические сред¬
ства, которые позволяют осуществлять:централизованный контроль и управле¬
ние' системой;ликвидацию или локализацию аварий
(техническая скорая помощь);наблюдение за состоянием телемехани¬
ческой аппаратуры и обеспечение надеж¬
ности ее работы;подготовку материалов, необходимых
для анализа работы систем энергоснабже¬
ния и оборудования телемеханики.При наличии на предприятии несколь¬
ких телемеханизированных диспетчерских
служб наблюдение за состоянием телемеха¬
нических устройств целесообразно осущест¬
вить единой для всего предприятия брига¬
дой специалистов;б) техническое руководство работали
обходчиков и ремонтных бригад осущест¬
вляется персоналом соответствующих служб
энергоснабжения;в) связь между дежурным диспетчер¬
ским персоналом, находящимся на пункте
управления, и эксплуатационным персона¬
лом на контролируемых пунктах, в дежур¬
ных пунктах и в мастерских должна, как
правило, осуществляться с помощью аппа¬
ратуры прямой диспетчерской связи (с по¬
мощью телефонного коммутатора или по
радио);г) контрольно-измерительная аппарату¬
ра, используемая для телеизмерений, дол¬
жна находиться в ведении релейной служ¬
бы или службы контрольно-измерительных
приборов (КИП), которые наблюдают за
состоянием этих приборов, осуществляют
их ремонт и замену.Штатный состав диспетчерской службы
зависит от масштаба системы энергоснаб¬
жения, обслуживаемой данной диспетчер¬
ской службой, от функций диспетчера и от
принятой на данном предприятии структу¬
ры управления.В штат диспетчерского персонала мо¬
гут входить: начальник диспетчерской служ¬
бы — для крупных систем энергоснабжения
или совмещенных пунктов управления;
сменные диспетчеры — по одному в каждую
смену; помощники диспетчера — по одному
в каждую смену (для крупных диспетчер-
ишх пунктов с большим числом объектов
контроля и управления); специалисты по
|емонту. устройств телемеханики.Численность и квалификация групп те¬
лемеханики определяются количеством и
сложностью установленной аппаратуры.
Для эксплуатации семи — десяти услов¬
ных комплектов устройств телемеханики (в
пересчете на один полукомплект ДП — один
полукомплект КП) требуется 3 человека:
инженер, техник (мастер) и монтер. На
каждые дополнительные семь — десять ус¬
ловных комплектов устройств телемеханики
добавляется по 2 человека (техник и мон¬
тер).Персонал аварийных бригад системы
энергоснабжения — мастер и два или более
монтера в каждую смену (в зависимости от
масштаба обслуживаемой системы) — в
оперативном отношении подчиняется дис¬
петчеру энергосистемы.Диспетчерское управление энергоснаб¬
жением промпредприятия, как правило, пре¬
дусматривается одноступенчатым. В отдель¬
ных случаях, например при наличии- в дан¬
ной системе организационно обособленных
участков или наличии на предприятии раз¬
витых систем различных видов энергоснаб¬
жения, допускается осуществление двухсту¬
пенчатой системы диспетчеризации (цент¬
ральный и местные пункты управления,
например пункты управления отдельными
системами энергоснабжения).В этом случае на центральный пункт
управления энергоснабжением (ЦДП) пе¬
редаются только важнейшие оперативные
сигналы, интегральные телеизмерения, ава¬
рийные сигналы и производственно-стати¬
стическая информация.Наиболее рациональным является соз¬
дание единого диспетчерского пункта с об¬
щим щитом управления для нескольких
энергетических систем предприятия (для
мелких предприятий) либо размещение са¬
мостоятельных пунктов управления отдель¬
ными энергосистемами и ЦДП в одном зда¬
нии и совмещение при этом аппаратной и
вспомогательных помещений (для крупных
предприятий с развитыми энергетическими
системами).Диспетчерская служба должна быть
оснащена транспортными средствами, не¬
обходимыми для обслуживания телемеха-
низируемой системы.3. УРОВЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИТЕЛЕМЕХАНИЗИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВВ СИСТЕМАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯа) В системах электроснабженияАвтоматическое включение резерва
(АВР) на подстанциях следует предусмат¬
ривать: на вводах, на секционных высоко¬
вольтных выключателях и на силовых
трансформаторах.Автоматическое резервирование низко¬
вольтных потребителей предусматривается
для потребителей первой категории, для
вспомогательных устройств, обеспечиваю¬
щих работу основных механизмов, а также
для групповых потребителей второй кате-
432Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIгории путем питания этих потребителей от
двух секций щита низкого напряжения и
автоматического переключения с одной сек¬
ции на другую.Автоматическое повторное включение
(АПВ) на подстанциях следует предусмат¬
ривать: на отходящих воздушных и сме¬
шанных кабельно-воздушных линиях на¬
пряжением выше 1000 В; на отходящих
линиях, питающих контактную сеть элек¬
трифицированного транспорта; на линиях к
ответственным электродвигателям, отклю¬
чаемым для обеспечения самозапуска дру¬
гих электродвигателей, а также после дей¬
ствия автоматической частотной разгрузки
(АЧР) при восстановлении частоты.Устройство для автоматической раз¬
грузки генераторов по частоте при аварий¬
ных режимах предусматривается на элек¬
тростанциях и крупных подстанциях, вхо¬
дящих в энергохозяйство промпредприятия,
на линиях 35, 10 и 6 кВ по заданию энер¬
госистем.Для телемеханизируемых выпрямитель¬
ных агрегатов, за исключением агрегатов,
питающих непосредственно приводные ме¬
ханизмы, следует предусматривать полную
автоматизацию процессов пуска и отклю¬
чения, а также процессов охлаждения и
других вспомогательных операций.Автоматическое регулирование напря¬
жения может предусматриваться на сило¬
вых трансформаторах напряжением 100 кВ
и выше.Автоматическое регулирование возбуж¬
дения предусматривается на мощных син¬
хронных двигателях.Для механизмов, сохранение которых
в работе после кратковременных переры -
вов питания целесообразно или необходимо
по технологическим условиям и допустимо
по условиям техники безопасности, должен
быть обеспечен самозапуск их приводных
электродвигателей.б) В системах водоснабженияСооружения водоснабжения. На соору¬
жениях водоснабжения должны быть ав¬
томатизированы основные технологические
процессы, обеспечивающие нормальную ра¬
боту водопроводных сооружений при за¬
данном режиме, а также все вспомогатель¬
ные операции, обеспечивающие работу уста¬
новки или сооружения без дежурного пер¬
сонала.Насосы насосных станций всех назна¬
чений, как правило, должны иметь автома¬
тическое управление по заданной програм¬
ме в зависимости от различных технологи¬
ческих параметров.Для насосов, установленных на насос¬
ных станциях I и II подъемов, со сложным
режимом работы наряду с автоматическим
управлением в зависимости от давления
или расхода может быть предусмотрено
также управление из диспетчерского
пункта.Для насосных агрегатов артезианскихскважин следует, как правило, предусмат¬
ривать автоматическое управление (напри¬
мер, для водозаборных скважин—в завн-.
симости от уровня воды в приемном резер¬
вуаре или давления в напорной магистрали,
а для водоотливных артезианских сква¬
жин — от уровня воды в скважине).На автоматизированных насосных стан¬
циях с переменным режимом работы управ¬
ление агрегатами осуществляется автомати¬
чески в зависимости от уровня воды в ре¬
зервуарах или давления и расхода в сети
при помощи специальных датчиков уровня,
давления и расхода или дистанционно пу¬
тем подачи импульсов из диспетчерского
пункта.На насосных станциях с постоянным
режимом работы пуск и. остановка рабочих
агрегатов должны производиться персона¬
лом на месте, автоматизацию этих операций
предусматривать не следует. При этом все
вспомогательные операции, связанные с пус¬
ком и остановкой, а также включение ре¬
зервных агрегатов должны производиться
автоматически в установленной последова¬
тельности.Учитывая особую ответственность ра¬
боты насосных станций противопожарного
водопровода, вопрос о способе управления
ими в каждом случае следует решать при¬
менительно к конкретным условиям проекти¬
руемого объекта. При этом следует учиты¬
вать, что:на насосных станциях со специальными
пожарными насосами высокого давления
управление может осуществляться из дис¬
петчерского пункта водоснабжения или из
помещения пожарной охраны. Если пожар¬
ные насосы работают на общую сеть, то
при включении их в работу автоматически
должны выключаться насосы другого на¬
значения и водонапорная башня;на насосных станциях водопровода низ¬
кого давления включение дополнительных
насосов при пожаротушении должно осу¬
ществляться автоматически или из диспет¬
черского пункта водоснабжения;для предупреждения возможности ис¬
пользования противопожарного запаса на
другие нужды должны быть приняты спе¬
циальные меры.Насосные станции перекачки производ¬
ственной и хозяйственной канализации дол¬
жны иметь автоматическое управление в за¬
висимости от уровня жидкости в резервуа¬
рах или в приемных камерах.В насосных станциях оборотных систем
с постоянным часовым расходом воды авто¬
матизируется регулирование подачи горя¬
чей воды на охлаждающие устройства
(в зависимости от уровня в резервуаре го¬
рячей воды) и добавка свежей воды. Прй
неравномерном расходе охлажденной воды
следует предусматривать автоматическое
регулирование производительности насосов
в зависимости от ее расхода. 'Управление вентиляторами градирен
следует автоматизировать в зависимости
от температуры охлажденной воды. В rpta-
§ 3-2 Диспетчеризация управления энергоснабжением промпредприятия 433дирнях секционного типа регулирование ох¬
лаждения достигается автоматическим от¬
ключением и включением вентиляторов от¬
дельных секций. Схема автоматизации сек¬
ционных вентиляторных градирен должна
предусматривать включение и отключение
вентиляторов в определенной последова¬
тельности с целью равномерного их износа.
В градирнях с одним вентилятором регули¬
рование охлаждения должно обеспечивать¬
ся изменением частоты вращения вентиля¬
тора в зависимости от температуры охлаж¬
денной воды.На автоматизированных насосных стан¬
циях следует предусматривать автомати¬
ческое включение резервного насоса при
аварийном выходе из работы рабочего на¬
соса. Смену программ автоматической ра¬
боты насосов обычно производят непосред¬
ственно на насосной станции.Пуск насосных агрегатов может произ¬
водиться как при открытых, так и при за¬
крытых задвижках на напорных трубопро¬
водах. Пуск насоса при открытой задвижке
упрощает и удешевляет систему авто¬
матики насоса. При проектировании насос¬
ных станций следует в первую очередь про¬
верить возможность пуска и остановки
насосов при открытых задвижках, учитывая
при этом ^возможность перегрузки двигате¬
лей и возникновения гидравлических уда¬
ров. В случае невозможности пуска или
остановки насосов при открытых задвижках
следует предусматривать автоматизацию
пуска и остановки насосов при закрытых
задвижках.При пуске насоса при закрытой за¬
движке на напорной линии моменты подачи
импульсов на включение двигателей насо¬
са и задвижки следует выбирать с таким
расчетом, чтобы исключить возможность за¬
клинивания задвижки от одностороннего
давания, а для насосов с синхронными
двигателями — обеспечить их вхождение в
синхронизм. Отключение насоса должно
осуществляться лишь после закрытия на¬
порной задвижки. При отключении двига¬
теля насоса от действия защиты должно
обеспечиваться последующее автоматиче¬
ское закрытие напорной задвижки.Устройство автоматизации залива на¬
сосов перед их пуском зависит от приня¬
той схемы залива насосов:В случае поагрегатного оборудования
насосов вакуум-насосами при подаче им¬
пульса на включение насосного агрегата
должны быть обеспечены: автоматическое
включение вакуум-насоса, контроль залива,
включение насосного агрегата и отключение
вакуум-насоса после пуска насосного агре¬
гата. Контроль залива насосов следует осу¬
ществлять с выдержкой времени, гарантиру¬
ющей надежный залив;в случае залива насосов от общей ва-
куум-установки при подаче импульса на
включение насосного агрегата должны быть
обеспечены: автоматическое включение ва¬
куум-насоса, открытие соленоидных венти¬
лей, контроль залива; насоса, включение
28- 480насосного агрегата с последующим отклю¬
чением вакуум-насоса и закрытием соле-,
ноидных вентилей. При потере вакуума
должно обеспечиваться автоматическое по¬
вторное включение вакуум-насоса или авто¬
матическое включение резервного вакуум-
насоса.При заливе насосов с помощью вакуум-
котла должна быть обеспечена автомати¬
ческая работа вакуум-насосов в зависимо¬
сти от уровня воды в вакуум-котле. Конт¬
роль залива насосов в этом случае следует
осуществлять без выдержки времени. После
запуска насосный агрегат должен отклю¬
чаться от общей вакуумной магистрали.Для упрощения схем автоматизации
наиболее желательным является постоянный
залив насосов.Включение и отключение дренажных,
насосов должны осуществляться автомати¬
чески в зависимости от уровня дренажных
вод. При наличии на насосной станции не¬
скольких дренажных насосов включение
последних может происходить последова¬
тельно от разных уровней. Отключение всех
работающих дренажных насосов рекомен¬
дуется осуществлять одновременно при
снижении уровня дренажных вод до мини¬
мального заданного значения. Смену про¬
грамм работы дренажных насосов следует
производить непосредственно на насосной
станции.Ключ перевода объектов водоснабже¬
ния на местное управление должен уста¬
навливаться вблизи управляемого объекта.Управление коммутационными задвиж¬
ками (затворами) на автоматизированных
необслуживаемых водопроводных насосных
станциях осуществляется из диспетчерского
пункта, для чего все коммутационные за¬
движки и затворы должны быть выполнены
с электрическим приводом (независимо от
диаметра водовода, на котором они уста¬
новлены). На остальных задвижках этих
насосных станций достаточно предусмат¬
ривать местное управление.Регулирование расхода (давления) во¬
ды следует осуществлять путем изменения
производительности насоса или при помощи
специальных механизмов (направляющих
аппаратов, поворотных затворов, заслонок
и т. п.), предназначенных для регулирова¬
ния. Осуществлять регулирование расхода
воды при помощи напорных задвижек не
рекомендуется.Контроль температуры подшипников
скольжения с автоматическим отключением
поврежденного агрегата предусматривают
только на агрегатах, требующих постоянно¬
го наблюдения за состоянием подшипников
(по указанию технологов).Автоматическую промывку вращающих¬
ся сеток следует предусматривать в зави¬
симости от степени засорения сеток, опре¬
деляемой приборами контроля перепада
уровней. Длительность промывки устанавли¬
вается на основе эксплуатационных наблю¬
дений и контролируется специальным реле
времени. Допускается периодическая авто-
434Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIматическая промывка по установленной
программе. Интервалы времени между
промывками определяются в процессе экс¬
плуатации.В случае применения для -обеззаражи¬
вания воды бактерицидных установок авто¬
матическое включение их должно осуще¬
ствляться до включения насосов. При ава¬
рийном отключении или невключении одной
из ламп должны автоматически включаться
резервная лампа или отключаться насосный
агрегат.Реагентное хозяйство очистных соору¬
жений. Подача растворов реагентов в рас¬
ходные баки автоматизируется в зависимо¬
сти от уровня раствора в расходных баках.Разбавление растворов реагентов до
требуемой концентрации автоматизируется
при помощи специальных датчиков — кон-
центратомеров, плотномеров — или по со¬
отношению объемов воды и реагентов.Автоматизация дозирования коагулян¬
та производится при помощи:дозаторов, дозирующих коагулянт про¬
порционально расходу обрабатываемой во¬
ды. Основу этих дозаторов составляют рас¬
ходомеры и дозирующие устройства раз¬
личных конструкций (насосы-дозаторы, кла¬
паны и т. д.);дозаторов, дозирующих коагулянт про¬
порционально разности электропроводности
коагулированной и некоагулированной воды.
Доза коагулянта устанавливается по дан¬
ным лабораторных анализов;дозаторов, дозирующих коагулянт в
зависимости от мутности воды.Автоматические устройства для хлори¬
рования воды должны обеспечить задан¬
ную дозу хлора, поддерживаемую измене¬
нием расхода хлора в зависимости от изме¬
нения расхода обрабатываемой воды
(пропорциональное дозирование) или от за¬
данного содержания остаточного хлора в
воде (качественное дозирование).При пропорциональном дозировании
применяются хлораторы, оборудованные
регулирующим вентилем и индукционным
ротаметром, связанными с расходомером
обрабатываемой воды.При дозировании по остаточному хло¬
ру могут быть применены колориметриче¬
ские или электрометрические датчики.Для водопроводных станций с неболь¬
шими колебаниями расхода воды можно ог¬
раничиться автоматизацией только вторич¬
ного хлорирования.Автоматическое дозирование извести в
процессах стабилизации воды (обработка
известью с целью образования антикорро¬
зийной пленки на стенках стальных трубо¬
проводов) и умягчения (устранение карбо¬
натной жесткости) рекомендуется произво¬
дить по заданному значению концентрации
водородных ионов (pH).Системы автоматического дозирования
состоят из электронных рН-метров, связан¬
ных при помощи регуляторов с дозирую¬
щими устройствами (бачки-дозаторы, на¬
сосы-дозаторы, регулирующие клапаны).При больших колебаниях расхода обраба¬
тываемой воды система дозирования по pH
дополняется регулированием по расходу.Автоматизация дозирования известко¬
вого молока при подщелачивании в процес¬
се коагуляции воды производится по оста¬
точной щелочности. При постоянной кон¬
центрации известкового молока допускается
автоматизация дозирования его по расходу
обрабатываемой воды.Дозирование других реагентов (аммиа¬
ка, угольного порошка и др.) автоматизи¬
руется по расходу обрабатываемой воды.Отстойники, осветлители, фильтры.
В отстойниках и осветлителях автоматизи¬
руется удаление осадка и шлама по задан¬
ному уровню их. Приборы, контролирую¬
щие уровень осадка или шлама, дают им¬
пульс на открытие и закрытие задвижек,
установленных на трубопроводах, выпус¬
кающих осадок или шлам. Допускается про¬
граммное управление задвижками.На фильтрах и контактных осветлите¬
лях автоматизируются процессы промывки
и регулирования скорости фильтрования.
Регулирование скорости фильтрования про¬
изводится по перепаду давления в сужаю¬
щем устройстве, установленном на трубо¬
проводе, отводящем фильтрованную воду,
или по уровню воды в фильтре. Регулиро¬
вание по уровню можно применять в том
случае, когда наполнение фильтров произ¬
водится независимо друг от друга и они
не работают как сообщающиеся сосуды.
В качестве регулирующих устройств могут
быть использованы гидравлические двух¬
седельные клапаны, задвижки с гидравли¬
ческим и электрическим приводами и в про¬
стейшем случае — дроссельные заслонки,
связанные с поплавком.При необходимости частных изменений
заданной скорости фильтрования целесооб¬
разно применять управляемые регуляторы
скорости фильтрования, дающие возмож¬
ность изменять режим работы фильтров
дистанционно с пульта управления или ав¬
томатически в зависимости от уровня воды
в резервуарах чистой воды.Сигналом для автоматической промыв¬
ки фильтра может являться потеря напора
в его загрузке иЛи полное открытие задвиж¬
ки на трубопроводе фильтрованной воды.
Автоматизация процесса промывки фильт¬
ров должна обеспечивать осуществление в
установленной последовательности следую¬
щих операций: открытие и закрытие задви¬
жек по заданной программе, пуск и оста¬
новку насоса для подачи промывной воды,
пуск и остановку воздуходувок при про¬
мывке с продувкой сжатым воздухом.В схемах автоматизации должна быть пре¬
дусмотрена блокировка, исключающая воз¬
можность одновременной промывки коли¬
чества фильтров более заданного.На фильтровальных станциях с посто¬
янным дежурным персоналом процесс про¬
мывки допускается не автоматизировать,
предусматривая только дистанционное уп¬
равление задвижкам*^ фильтров.
§ 3-2 Диспетчеризация управления энергоснабжением промпредприятия 435Автоматизацию насосов для промывки
фильтров следует осуществлять по уровню
воды в промывных напорных резервуарах.
Контроль за уровнем воды должен осуще¬
ствляться из диспетчерского пункта.В фильтровальных станциях, не имею¬
щих промывных напорных резервуаров, ав¬
томатическое включение насосов для про¬
мывки осуществляется от конечных выклю¬
чателей задвижки, установленной на
отводном трубопроводе промывной воды.
Продолжительность промывки устанавли¬
вается при помощи реле времени или мут-
номеров.В процессе регенерации катионитовых
фильтров подача растворов — хлористого
натрия и кислоты — автоматизируется но
расходу обрабатываемой воды; смешивание
воды, прошедшей Na-катионитовые и Н-ка-
тионитовые фильтры, автоматизируется по
данному значению pH смешанной воды или
ее щелочности. Управление процессами ре¬
генерации катионитовых фильтров осущест¬
вляется по остаточной щелочности обрабо¬
танной воды, по заданной программе или
полуавтоматически — от импульса, подан¬
ного вручную.При работе очистных сооружений над¬
лежит осуществлять автоматический кон¬
троль следующих параметров: расхода сы¬
рой и обработанной воды; расхода воды,
проходящей через каждый фильтр, контакт¬
ный осветлитель, отстойник, осветлитель;
расхода промывной воды (интенсивность
промывки) и реагентов (хлора, коагулян¬
та, извести и др.); давления на промывных
насосах, воздуходувках и компрессорах;
уровней — осадка и шлама в отстойниках и
осветлителях, в баках реагентов, в смеси¬
телях, в резервуарах чистой и промывной
воды, в дренажных приямках; потери на¬
пора в фильтрах; концентрации растворов
реагентов; мутности фильтрованной и про¬
мывной воды; остаточного хлора в фильтро¬
ванной воде, цветности фильтрованной во¬
ды; pH сырой и обработанной воды.в) В системах газоснабженияГазоповысительные и газоочистительные
станции рекомендуется выполнять необслу¬
живаемыми с полной внутренней автомати¬
зацией узлов и с управлением (подачей
приказов на пуск и остановку газодувных
и газоочистных агрегатов) из пункта управ¬
ления. При автоматизации газодувных агре¬
гатов следует уделять особое внимание
строгому соблюдению заданной технолога¬
ми последовательности операций при пуске
и остановке агрегата. Осуществление само-
запуска газоповысительного агрегата после
его остановки не допускается. При останов¬
ке агрегата схема должна возвращаться в
исходное для пуска положение, и повторный
запуск агрегата может быть произведен
только непосредственно диспетчером либо
с места по его указанию.Устройства для сжигания избытков га¬
за следует выполнять необслуживаемыми,
28*работающими автоматически в функции ве¬
личины давления газа.Все коммутационные задвижки и за¬
творы должны быть снабжены электриче¬
ским приводом (независимо от диаметра
газопровода, на котором они установлены)
для возможности управления этими аппа¬
ратами из диспетчерского пункта.На газоповысительных станциях конт¬
роль температуры подшипников (скольже¬
ния) с автоматическим отключением агре¬
гата при аварийном нагреве подшипника
обычно предусматривается только на агре¬
гатах, требующих постоянного наблюдения
за состоянием подшипников (по указанию
технологов).г) В системах тепло- и воздухоснабженияАвтоматизацию сооружений системы
теплосилового хозяйства рекомендуется ог¬
раничивать автоматизацией отдельных аг¬
регатов или узлов с неавтоматической по¬
дачей приказов на пуск и остановку этих
узлов и агрегатов диспетчером. Полная ав¬
томатизация должна предусматриваться
лишь для тех сооружений и агрегатов, ко¬
торые обеспечены технологическим обору¬
дованием, поддающимся автоматизации.Котлы-утилизаторы, установки испари¬
тельного охлаждения, бойлерные и компрес¬
сорные (оборудованные турбокомпрессора¬
ми) рекомендуется выполнять необслужи¬
ваемыми с полной внутренней автоматизм
цией узлов и с управлением (податей
приказов на пуск и остановку агрегатов) из
диспетчерского пункта.Схемы автоматизации должны исклю¬
чать возможность нарушения заданной тех¬
нологами последовательности операций при
пуске и остановке агрегатов. Осуществление
самозапуска агрегатов после их остановки
вследствие исчезновения напряжения, как
правило, не допускается. При остановке аг¬
регатов вследствие потери питания схема
должна возвращаться в исходное для пуска
положение и повторный запуск агрегатов
может быть произведен только непосред¬
ственно диспетчером либо с места по его
указанию.При телемеханизации и автоматизации
систем тепло- и воздухоснабжения должны
быть предусмотрены защиты, предохраняю¬
щие установки от развития аварийных ре¬
жимов и в случае необходимости автомати¬
чески отключающие агрегаты.У всех автоматизируемых агрегатов
рекомендуется предусматривать контроль
температуры подшипников и масла в мас-
лосистемах с отключением поврежденного
агрегата при аварийном нагреве подшип¬
ников.Управление коммутационными задвиж¬
ками на необслуживаемых объектах тепло¬
силового хозяйства следует осуществлять
из диспетчерского пункта. На остальных
задвижках указанных объектов достаточно
предусматривать местное управление.Утилизационные установки мартенов¬
ских и прокатных цехов. Подготовка котлов-
436Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIутилизаторов к работе после ремонта или
длительного простоя и доведение парамет¬
ров котла до нормы осуществляются вруч¬
ную дежурным персоналом.При непредусмотренном отключении
дымососа автоматически должен открывать¬
ся дымовой шибер на основном борове пе¬
ред дымовой трубой, затем должен опус¬
каться шибер на отводе борова к котлу,
и печь должна переводиться на естествен¬
ную тягу. В котлах-утилизаторах с при¬
нудительной циркуляцией указанная бло¬
кировка должна срабатывать также при
выходе из строя всех циркуляционных на¬
сосов.Переключение системы автоматического
управления печью на работу с котлом-ути¬
лизатором или без него следует произво¬
дить на щите цеха.В установках котлов-утилизаторов дол¬
жно обеспечиваться:автоматическое регулирование темпе¬
ратуры пара;автоматическое регулирование питания
котла водой в зависимости от ее расхода и
поддержание при этом постоянного уровня
воды в барабане котла;автоматическое включение резервного
питательного насоса при выходе из строя
рабочего питательного насоса по любой при¬
чине;автоматическое регулирование уровня
и: температуры воды в питательных баках;>г автоматическое определение солесодер-
жания насыщенного пара и его автомати¬
ческий сброс при повышенном солесодержа-
нии (для котлов с давлением выше
30 кгс/см2);автоматическое открывание вентиля на
обводном питательном трубопроводе при
прекращении подачи воды по основной пи¬
тательной магистрали;автоматическое регулирование темпера¬
туры в деаэраторах в зависимости от дав¬
ления.Питательные насосы должны работать
поочередно: один рабочий — один резерв¬
ный. Смену программы работы насосов сле¬
дует осуществлять вручную на. месте их
установки.Управление обмывом и обдувом поверх¬
ности котлов, а также управление насоса¬
ми обмывочной воды может осуществлять¬
ся как с места, так и из диспетчерского
пункта. Режим обдувки должен обеспечи¬
вать автоматическое включение и последо¬
вательность срабатывания обдувочных ап¬
паратов в соответствии с заданной про¬
граммой.На теплофикационной установке на¬
гревательных колодцев должно обеспечи¬
ваться автоматическое поддержание посто¬
янства температуры пара в подающем тру¬
бопроводе и его давления в обратном тру¬
бопроводе.На центральной питательной установ¬
ке котлов-утилизаторов должно обеспечи¬
ваться автоматическое включение резерв¬
ных насосов при аварийном отключении ра¬бочих питательных насосов или при пере¬
рыве подачи воды по какой-либо причине.Бойлерные установки. В бойлерных
установках обеспечивается:автоматическое регулирование уровня
воды (при наличии в технологической схе¬
ме баков химически очищенной воды);автоматический сброс конденсата в дре¬
наж при повышенном солесодержании кон¬
денсата;автоматическое перекачивание конден¬
сата;автоматическое регулирование темпера¬
туры прямой сетевой воды. Уставка регу¬
лятора температуры должна автоматически
изменяться в зависимости от температуры
наружного воздуха;регулирование производительности кон-
денсатных насосов в зависимости от уров¬
ня конденсата в основных бойлерах;регулирование подпитки теплосети и
аварийный слив при избытке питания;автоматическое включение резерва сете¬
вых, подпиточных и конденсатных насосов
при выходе из строя рабочих агрегатов;полуавтоматическое включение и от¬
ключение каждого бойлЬра, обеспечиваю¬
щее действие в определенной последова¬
тельности водяных • и паровых задвижек
бойлера;автоматическое включение резервной
редукционно-охладительной установки при
недостатке греющего пара, поступающего
к бойлерам;автоматическое поддержание постоянст¬
ва температуры и давления конденсата, воз¬
вращаемого в цикл станции;автоматическое регулирование расхода
воды в вакуум-деаэрационных установках;автоматический контроль вибрации под¬
шипников.Теплофикационные установки (эконо¬
майзеры). В теплофикационных установках
должно обеспечиваться:автоматическое поддержание постоян¬
ства температуры воды в подающей линии
в зависимости от температуры наружного
воздуха;автоматическое ограничение температу¬
ры воды в экономайзере путем отключения
продуктов горения, но без прекращения
циркуляции воды;постоянство температуры и давления
конденсата, возвращаемого в цикл стан¬
ции;автоматический контроль солесодержа-
ния конденсата и сброс последнего в
дренаж при солесодержании выше нормы
для конденсата, возвращаемого с произ¬
водства;автоматическое переключение конден¬
сата.Теплофикационные паровые и конден-
сатные сети. Тепловые районные пункты
должны быть оборудованы автоматически¬
ми клапанами для поддержания давления
и подпора на обратном трубопроводе.На тепловых вводах в здания необхо¬
димо -обеспечивать автоматическое поддер¬
§ 3-2 Диспетчеризация управления энергоснабжением промпредприятия 437жание постоянства давления, его перепада
и температуры, заданных в контрольных
точках.На каждом абонентском вводе предус¬
матривают регулирование расхода горячей
воды в зависимости от температуры в по¬
мещениях и автоматическое поддержание
подпора обратной сетевой воды.В цеховых установках для .сбора кон¬
денсата должен предусматриваться автома¬
тический сброс загрязненного конденсата в
канализацию.4. ОБЪЕМ ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИВ СИСТЕМАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯОбъем телемеханизации должен опре¬
деляться в каждом конкретном случае осо¬
бо на основе тщательного изучения опыта
эксплуатации и режимов работы отдельных
сооружений телемеханизируемой системы,
а также с учетом задач, поставленных пе¬
ред диспетчерской службой.Объем телемеханизации должен соче¬
таться с принятым для данного предприя¬
тия уровнем автоматизации. Требуемые
объемы автоматизации и телемеханизации
необходимо устанавливать совместно.Объемы телеуправления и телесигнали¬
зации, передаваемой на пункт управления,
должны быть достаточными для возможно¬
сти оценки диспетчером состояния и работы
системы в целом и отдельных ее сооруже¬
ний и принятия необходимых мер. Однако
при определении объема телемеханизации
прежде всего следует проверить возмож¬
ность ограничения этого объема минималь¬
ным количеством сигналов и объектов уп¬
равления и, в частности, только аварийной
и вызывной сигнализацией.Телеуправление (ТУ) следует предус¬
матривать только в том случае, если в про¬
цессе работы телемеханизируемого объекта
требуется периодически производить опе¬
ративные переключения, а также для осу¬
ществления переключений, необходимых
для локализации возможных аварийных со¬
стояний объекта, если указанные переклю¬
чения невозможно (или нецелесообразно)
осуществлять средствами автоматики. Для
особо ответственных объектов с целью по¬
вышения надежности их работы телеуправ¬
ление может предусматриваться в качестве
средства, дублирующего автоматическое уп¬
равление.Для телеуправляемых объектов, рабо¬
тающих без постоянного дежурства пер¬
сонала, операции телеуправления, так же
как и действие устройств защиты и авто¬
матики, не должны, как правило, требовать
дополнительных оперативных переключений
на месте (с выездом на объект персонала).
Схема телемеханического управления долж¬
на быть построена таким образом, чтобы
повреждения телемеханических устройств и
кайалов связи (т. е. потеря телеуправления,
телесигнализации и возможности вызова
телеизмерений) не вызывали бы изменений
в положении или работе основных управ¬
ляемых агрегатов или механизмов.Объем телесигнализации (ТС) должен
обеспечивать передачу на пункт управления
предупреждающих и аварийных сигналов и
в случаях, когда это необходимо, отобра¬
жение состояния и положения основных
элементов системы энергоснабжения.Объем телеизмерения (ТИ) должен
обеспечить диспетчерскому персоналу воз¬
можность замера основных электрических
или технологических параметров, отража¬
ющих работу систем энергоснабжения и
необходимых диспетчеру как для рацио¬
нального оперативного управления систе¬
мой, так и для возможности локализации
и ликвидации аварий.При определении объема телеизмере¬
ний в первую очередь необходимо рассмот¬
реть возможность замены отдельных теле¬
измерений телесигнализацией предельных
значений контролируемых параметров или
отклонений их от установленной нормы.
Телеизмерения во всех системах энерго¬
снабжения осуществляют либо по вызову,
либо непрерывно по циклической системе
в соответствии с задачами, поставленными
перед диспетчерской службой. При этом
передача телеизмерений с каждого контро¬
лируемого пункта на пункт управления
должна осуществляться по одной линии
связи.Установка регистрирующих измеритель¬
ных приборов на диспетчерском пункте
должна быть предельно ограничена и вы¬
полнена при помощи малогабаритной аппа¬
ратуры/ Регистрацию измеряемых величин
рекомендуется осуществлять контрольно-из¬
мерительными регистрирующими прибора¬
ми, 'установленными непосредственно на
контролируемых пунктах, а на пунктах
управления — с помощью устройств обра¬
ботки информации путем периодического
печатания поступающей информации на
ленте.При определении объема телемеханиза¬
ции необходимо иметь в виду, что лишние
средства телемеханики ведут не только
к ненужным материальным затратам, но и
усложняют эксплуатацию. Следует учиты¬
вать, что расширение автоматизации ведет
к сокращению объема телеуправления.Ниже указан максимально возможный
объем телемеханизации для различных си¬
стем энергоснабжения, в пределах которо¬
го должен устанавливаться объем телеме¬
ханизации для конкретных объектов энер¬
госнабжения, и даны рекомендации по
определению этого объема.а) В системах электроснабженияТелеуправление (ТУ):выключателями на питающих высоко¬
вольтных линиях и линиях связи между
подстанциями — при отсутствии АВР или .
при необходимости частых режимных пе¬
реключений. Для двухобмоточных транс¬
форматоров следует предусматривать теле¬
управление выключателями высшего и низ¬
шего напряжений от одного импульса;
438Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIвыключателями автоматизированных
выпрямительных агрегатов, питающих рас¬
пределительные шины и контактные сети;выключателями на линиях тяговых под¬
станций, питающих контактную сеть;контакторами освещения территории
предприятия.Телесигнализация (ТС)
положения всех телеуправляемых объ¬
ектов;положения нетелеуправляемых высоко¬
вольтных выключателей вводов, секцион¬
ных и шиносоединительных выключателей,
выключателей силовых трансформаторов и
других высоковольтных приемников, кото¬
рые по характеру эксплуатации находятся
в ведении цеха электроснабжения;положения отделителей на вводах при
напряжении 110 кВ и выше;положения отдельных крупных токо¬
приемников, существенно влияющих на рас¬
пределение мощности, которые по характе¬
ру эксплуатации должны управляться с ме¬
ста, из цеха;аварийного отключения любого выклю¬
чателя (один общий сигнал с контролируе¬
мого пункта);отключения телеуправляемого выклю¬
чателя линии трансформатора или ртутно¬
выпрямительного агрегата от внутренних
повреждений (один общий сигнал с кон¬
тролируемого пункта);замыкания на землю в сетях высокого
напряжения (один общий сигнал с каждой
головной подстанции);неисправности на контролируемом пунк¬
те (один общий сигнал с контролируемого
пункта, включающий в себя недопустимое
изменение температуры в отапливаемых по¬
мещениях, замыкание на землю и исчезно¬
вение напряжения в цепях оперативного
тока, повреждения в цепях трансформато¬
ров напряжения, переключение питания це¬
пей телемеханики на резервный источник
и т. п.);неисправности телеуправляемого транс¬
форматора или выпрямительного агрегата
(сигнал для каждого агрегата);возникновения пожара на необслужи¬
ваемых объектах (при появлении дыма);открывания дверей на необслуживае¬
мых объектах.Положение разъединителей отражает¬
ся на диспетчерском щите вручную путем
перевода диспетчером символов разъедини¬
телей в соответствующее положение по те¬
лефонному извещению с контролируемого
пункта.Телеизмерение (ТИ):
напряжения на головных линиях или
шинах системы электроснабжения;тока на одном из концов линий связи
между подстанциями, если эти линии по ре¬
жиму нагрузки могут перегружаться;тока на телеуправляемых трансформа¬
торах и преобразовательных агрегатах —
при необходимости осуществления режим¬
ных переключений;суммарной мощности и энергии, полу¬чаемой от отдельных источников питания;энергии, потребляемой отдельными це¬
хами.Телеизмерение тока и напряжения
обычно осуществляется по вызову, телеиз¬
мерение мощности и энергии целесообразно
производить по циклической системе.б) В системах водоснабженияТелеуправление (ТУ):
насосами производственного и хозяйст¬
венно-питьевого водопровода, не работаю¬
щими в автоматическом режиме, — при не¬
обходимости частых режимных переклю¬
чений;насосами производственного и хозяйст¬
венно-питьевого водопровода, включение и
отключение которых нормально осущест¬
вляется автоматически, — в случае, если мо¬
жет возникнуть необходимость оперативно¬
го вмешательства диспетчера в работу авто¬
матизированной установки;насосами противопожарного водопро¬
вода, управление которыми не осуществля¬
ется из помещения пожарной охраны;коммутационными задвижками в сети
водоснабжения и на автоматизированных
насосных станциях — при необходимости
частых эксплуатационных переключений;механизмами, установленными на вво¬
дах основных потребителей, предназначен¬
ными для плавного или ступенчатого регу¬
лирования потребления ими воды.
Телесигнализация (ТС):
положения всех телеуправляемых объ¬
ектов;положения отдельных нетелеуправляе¬
мых объектов, существенно влияющих на
распределение воды, которые по характеру
эксплуатации должны управляться с места,
из цеха.Для агрегатов, состоящих из несколь¬
ких сблокированных элементов (например,
насос и напорная задвижка), должен пре¬
дусматриваться один общий сигнал положе¬
ния агрегата;аварийного отключения любого насоса
во время работы или в процессе запуска,
заклинивания какой-либо задвижки (теле¬
управляемой или работающий в автомати¬
зированной схеме) и т. д. (один или нес¬
колько общих сигналов с контролируемого
пункта);неисправности на контролируемом пунк¬
те (один общий сигнал, включающий в се¬
бя: замыкание на землю и исчезновение
напряжения в главных и оперативных це¬
пях контролируемых объектов, переключе¬
ние питания цепей телемеханики на резерв¬
ный источник, понижение температуры
в помещении насосной, нарушение работы
очистных сооружений, неисправность рабо¬
ты ферм радиальных отстойников и др.);максимального уровня дренажных вод
в помещении насосной;максимального уровня воды в отстой¬
никах;максимального и минимального уров¬
Диспетчеризация управления энергоснабжением промпредприятия439ней воды в водонапорных башнях и резер¬
вуарах;минимального давления в контрольных
точках сети водоснабжения (контрольные
точки сигнализации устанавливаются сов¬
местно с технологами);минимальных или максимальных зна¬
чений технологических параметров, харак¬
теризующих работу системы водоснабже¬
ния, при которых требуется оперативное
вмешательство диспетчерского персонала
(например, ухудшение вакуума в постоян¬
но работающей вакуумной магистрали; ми¬
нимально допустимый расход воды для ох¬
лаждения печи и т. д.);загрязнения фильтров на автоматизи¬
рованных очистных сооружениях;максимальной температуры охлажден¬
ной воды в оборотных системах;возникновения пожара на необслужи¬
ваемых объектах (при появлении дыма);открывания дверей на необслуживае¬
мых объектах.Телеизмерение (ТИ):
уровня воды в водоемах, водонапорных
башнях и резервуарах;давления воды на питающих водово¬
дах, а также на отдельных водоводах, от¬
ходящих от насосной станции; в трубопро¬
водах в отдельных точках сети для контро¬
ля состояния сети;температуры воды, поступающей на на¬
сосные станции оборотного цикла производ¬
ственного водоснабжения;текущих и интегральных значений рас¬
хода воды на вводах к потребителям;текущих и интегральных значений рас¬
хода воды на отходящих водоводах насос¬
ных станций.Телеизмерения уровня, давления и тем¬
пературы целесообразно осуществлять по
вызову; телеизмерения расхода могут осу¬
ществляться по циклической системе.в) В системах газоснабженияТелеуправление (ТУ):
пуском и остановом автоматизирован¬
ных агрегатов на газоповысительных и га¬
зоочистных станциях;коммутационными задвижками и за¬
творами на межцеховых газопроводах —
при необходимости частых эксплуатацион¬
ных переключений;коммутационными аппаратами (затво¬
рами, регуляторами и т. п.), установленны¬
ми на вводах основных потребителей, для
возможности плавного или ступенчатого
регулирования потребления ими газа;задвижками, затворами и другими ком¬
мутационными аппаратами, установленны¬
ми на вводах буферных потребителей
(ТЭЦ и др.), для возможности ограниче¬
ния потребления ими газа (двухпозицион¬
ное, ступенчатое или плановое)
Телесигнализация (ТС):
положения всех телеуправляемых объ¬
ектов, а также основных нетелеуправляе¬
мых объектов, существенно влияющих наработу всей системы газоснабжения. Для
объектов, состоящих из нескольких сбло¬
кированных элементов (например, газодув-
ный агрегат), должен предусматриваться
один общий сигнал положения агрегата;аварийного отключения любого агрега¬
та во время работы или в процессе запу¬
ска, аварийного отключения устройств
для сжигания избытков газа, аварийного
отключения электрофильтра и т. д. (один
или несколько общих сигналов с контроли¬
руемого пункта);неисправности на контролируемом
пункте (замыкание на землю и исчезнове¬
ние напряжения в главных и оперативных
цепях электропитания контролируемых объ¬
ектов, переключение питания цепей теле¬
механики на резервный источник, заклини¬
вание задвижек и т. п.). Следует предус¬
матривать один общий сигнал неисправно¬
сти с контролируемого пункта. Допускается,
однако, наличие двух отдельных сигналовоб электрических и неэлектрических неис¬
правностях;хода доменных печей (указанная сигна¬
лизация может быть осуществлена путем
постоянного измерения расхода воздуха, по¬
даваемого на доменные печи воздуходув¬
ными машинами);минимальных или максимальных значе¬
ний давления и температуры газа в конт¬
рольных точках газовой сети и у отдель¬
ных цехов (контрольные точки сигнализа¬
ции устанавливаются совместно (^техноло¬
гами);открывания дверей на необслуживае¬
мых объектах;возникновения пожара на необслужи¬
ваемых объектах (при появленияи дыма).
Телеизмерение (ТИ):
текущих и интегральных значений рас¬
хода доменного, коксового, природного или
смешанного газа у потребителей;текущих и интегральных значений рас¬
хода газа на устройстве для сжигания из¬
бытков газа;температуры и давления газа в кон¬
трольных точках газовой сети, устанавли¬
ваемых технологами.Для особо крупных объектов на дис¬
петчерском пункте газоснабжения может
быть целесообразна установка суммирую¬
щего устройства, позволяющего в любой
момент определять суммарные расходы га¬
зов на предприятии.г) В системах тепло- и воздухоснабженияУтилизационные установки мартенов¬
ских и прокатных цехов, ТЭЦ и ЦЭС.Телеуправление (ТУ): циркуляцион¬
ными насосами; котельными шиберами;
задвижками на паропроводах, идущих от
котлов; вентилями на обводных питатель¬
ных трубопроводах; дымососами; регулиру¬
ющими органами автоматических регулято¬
ров температуры пара и питания котла.
Рекомендуется осуществлять телеуп-
440Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIравление всем агрегатом от одного им¬
пульса.Телесигнализация (ТС): поло¬
жения всех телеуправляемых объектов;
Предельного солесодержания насыщенного
пара; минимальной и максимальной темпе¬
ратуры пара и дымовых газов перед кот¬
лом и за котлом; предельно допустимого
давления в барабане котла; минимального
уровня воды в барабане котла; аварийного
отключения любого из механизмов (общий
сигнал); электрической неисправности; не¬
электрической неисправности; пожарной
опасности в котельной.Телеизмерение (ТИ): темпера¬
туры пара; давления пара; текущих и ин¬
тегральных значений расхода пара у по¬
требителей и производимого.Бойлерные установки. На пункт управ- -
ления (ДП) передаются; сигнализация со¬
стояния бойлеров и сетевых насосов, а так¬
же измерения текущих и интегральных зна¬
чений расхода, давления и температуры
прямой н обратной сетевой воды в магист¬
ралях.Станции перекачки конденсата. Теле¬
управление (ТУ): узловыми сетевыми
задвижками.Телесигнализация (ТС): поло¬
жения насосов перекачки конденсата, на¬
сосов подпитки и насосов перекачки горя¬
чей воды в тепловых пунктах; максималь¬
ного уровня дренажных вод; ухудшения
качества конденсата; максимального давле¬
ния в конденсатопроводах; минимального
давления в обратном трубопроводе горячей
воды; минимального и максимального дав¬
ления в коллекторах пара и горячей воды
на тепловых пунктах; минимального дав¬
ления на вводах к основным потребителям;
максимального уровня конденсата в баках;
разности расходов на прямой и обратной
нитках горячей воды в характерных точках
сети; аварии (общий сигнал с контролируе¬
мого пункта); неисправности (общий преду¬
преждающий сигнал с контролируемого
пункта); открывания дверей на необслужи¬
ваемых объектах.Телеизмерение (ТИ): суммарно¬
го расхода конденсата, возвращаемого на
ТЭЦ; текущих и интегральных значений
расхода конденсата на напорных линиях;
текущих и интегральных значений расхода
горячей воды и пара; давления горячей во¬
ды, пара и конденсата; температуры горя¬
чей воды, пара и конденсата; давления па¬
ра и воды в тепловых пунктах и отдель¬
ных узлах.3-3. ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙКОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕЭЛ ЕКТРООБОРУДОВАН И ЕМ
ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ ПОМЕЩЕНИИЦентрализованный контроль и управле¬
ние электрооборудованием электромашин-
ного помещения (ЭМП) целесообразно пре¬
дусматривать при значительных размерахЭМП и большой насыщенности его элект¬
рооборудованием. Использование в этих
случаях местных щитов управления не мо¬
жет обеспечить необходимое удобство экс¬
плуатации электрооборудования и требует
большего количества обслуживающего пер¬
сонала. Практически централизация контро¬
ля н управления электрооборудованием
должна предусматриваться для большинст¬
ва современных ЭМП металлургических
предприятий, а также предприятий ряда
других отраслей промышленности.Для передачи информации от контро¬
лируемых объектов электромашинных по¬
мещений на пункт централизованного кон¬
троля могут быть использованы телемеха¬
нические устройства или устройства ди¬
станционного управления и контроля, вы¬
полненные на базе слаботочной, аппарату¬
ры напряжением 48—60 В.Выбор средств для передачи информа¬
ции зависит в основном от размеров ЭМП
и расположения в нем контролируемых
объектов, но во всех случаях он должен
быть обоснован технико-экономическими
расчетами. Как правило, применение теле¬
механических устройств оказывается выгод¬
ным только при весьма больших размерах
ЭМП и значительном объеме передаваемой
информации.Определение объема информации, пере¬
даваемой из ЭМП на пункт централизован¬
ного контроля и управления (ДП), и выбор
агрегатов, для которых предусматривается
управление из диспетчерского пункта, про¬
изводятся при конкретном проектировании,
в зависимости от местных условий и харак¬
теристик оборудования.Обычно на диспетчерский пункт ЭМП
передается следующая информация: сигна¬
лизация положения коммутационной аппа¬
ратуры основных агрегатов; предупрежда¬
ющие и аварийные сигналы; измерение то¬
ка и напряжения в цепях двигателей, гене¬
раторов и преобразователей; измерение тем¬
пературы обмоток, железа статора н под¬
шипников генераторов и электродвигателей,
температуры воздуха, охлаждающего
агрегаты, и воды воздухоохлади¬
телей.Для измерения температуры наиболее
мощных и ответственных агрегатов реко¬
мендуется применять электронные мосты
с обегающим контролем, звуковой и све¬
товой сигнализацией предельных парамет¬
ров. В остальных случаях следует предус¬
матривать дистанционные измерения тем¬
пературы с помощью логометров с переклю¬
чателями, а сигнализацию недопустимого
превышения температуры осуществлять ма¬
нометрическими термосигнализаторами,
действующими на систему предупреждаю¬
щей сигнализации.Управление с диспетчерского пункта
рекомендуется предусматривать для всех аг¬
регатов, требующих обязательного управле¬
ния с места их установки (например, преоб¬
разовательные агрегаты, электродвигатели
систем вентиляции и др.).
Пункты управления (диспетчерские пункты)441Наиболее целесообразное месторасполо¬
жение ДП — в центре электромашинного по¬
мещения.Для возможности обзора машинного за¬
ла желательно выполнять соответствующие
стены ДП сплошь остекленными. В части
звукоизоляции, вентиляции и отделки к по¬
мещениям ДП ЭМП предъявляются требо¬
вания, изложенные в § 3-4.В помещении ДП устанавливается дис¬
петчерский щит с мнемоническими схемами
контролируемых агрегатов, ключами квити¬
рования и управления, сигнальными табло.
Пример выполнения планшета с мнемосхе¬
мой агрегата приведен на рис. 3-1.Установка специального диспетчерского
пульта может потребоваться лишь при боль¬
шом числе измерений по вызову. В боль¬
шинстве случаев достаточно ограничиться
установкой простого стола дежурного с
встроенными в него кнопками съема звуко-
ковых сигналов, а измерительные при¬
боры установить на щите непосредственно
над мнемосхемами соответствующих агре¬
гатов.Кроме диспетчерского щита и пульта
(или стола дежурного) в помещении ДП
устанавливаются панели оперативного тока
(панели питания), панели центральной сиг¬
нализации и выпрямительные устройства.
Пример компоновки ДП ЭМП дан на
рис. 3-2.Для питания устройств центральной сиг¬
нализации принимаются в большинстве слу¬
чаев постоянный (выпрямленный) оператив¬
ный ток напряжением 48—60 В. Для пита¬
ния сигнальных ламп на щите, ламп в клю¬
чах квитирования и управления, ламп табло
и других в целях уменьшения величин вы¬
прямительных устройств рекомендуется при¬
менять переменный оперативный ток напря¬
жением 36 В. Это напряжение, обеспечивая
достаточную яркость горения ламп напря¬
жением до 60 В, одновременно увеличивает
срок их службы.Выполнение внешних связей в системе
централизованного контроля ЭМП зависит
от принятых средств передачи информации
и управления.При передаче информации с помощью
телемеханических устройств все цепи от дат¬
чиков сигнализации и контроля, а также це¬
пи управления и кодирования сигнализации
положения, идущие от телеуправляемых
объектов к полукомплектам телемеханиче¬
ских устройств, выполняются контрольными
кабелями с медными жилами сечением1,5 мм2; линии связи между полукомплекта-
ми КП и ДП выполняются двухжильным
телефонным кабелем диаметром 0,5 мм.
Внутренние связи между полукомплектами
ДП, щитами и пультом в помещении ДП
ЭМП выполняются по аналогии с диспет¬
черскими пунктами других назначений.При использовании устройств дистанци¬
онного управления и сигнализации внешние
связи ДП с объектами сигнализации и уп¬
равления могут выполняться контрольными
кабелями с медными жилами сечением1 мм2 или телефонным кабелем с жилами
диаметром 0,5 мм. В последнем случае при
необходимости подключения кабеля под
винт на жилы напаиваются специальные на¬
конечники. Цепи дистанционного измере¬
ния температуры и постоянного тока выпол¬
няются с помощью контрольных кабелей с
медными жилами сечением 1,5 мм2.Во всех случаях для экономии кабелей
цепи, идущие от датчиков сигнализации и
измерения, а также цепи управления конт¬
ролируемых агрегатов следует собирать на
общий клеммник, расположенный в районе
группы контролируемых объектов, откуда
они передаются на ДП общими многожиль¬
ными кабелями.3-4. ПУНКТЫ УПРАВЛЕНИЯ
(ДИСПЕТЧЕРСКИЕ ПУНКТЫ)Выбор местоположения ДП. При выборе
местоположения пункта управления систе¬
мой необходимо учитывать специфику рабо¬
ты предприятия, расположение контролиру¬
емых пунктов и сооружений связи, возмож¬
ность сокращения и упрощения кабельных
коммуникаций и другие факторы.Не допускается размещать диспетчер¬
ский пункт в зоне агрессивных газов, боль¬
шой запыленности, сильных шумов, а также
в помещениях, имеющих вибрацию.Желательно, чтобы расстояния между
диспетчерским пунктом и контролируемыми
пунктами были минимальными, что особен¬
но существенно для повышения точности те¬
леизмерений, а также в случаях, когда ава¬
рийные бригады размещаются непосредст¬
венно при диспетчерском пункте.Для сокращения длины коммуникацион¬
ных связей между диспетчерским пунктом
и контролируемыми пунктами желательно
диспетчерский пункт поместить вблизи АТС
промпредприятия.С целью упрощения кабельных комму¬
никаций и строительной части рекомендует¬
ся размещать помещения диспетчерского
пункта в первых этажах здания. Наиболее
целесообразным является сооружение для
ДП нового здания (помещения), специально
для этой цели предназначенного. При соо¬
ружении специального здания для диспет¬
черского пункта энергоснабжения наиболее
рациональным для мелких предприятий яв¬
ляется создание единого диспетчерского
пункта с общим щитом управления для не¬
скольких систем энергоснабжения, а для
крупных предприятий с развитыми энергети¬
ческими системами — размещение в одном
здании нескольких самостоятельных пунк¬
тов управления отдельными энергосистема¬
ми и совмещение при этом аппаратной и
вспомогательных помещений (ремонтных
мастерских, лабораторий и т. д.). В этом
случае возможно наличие также общих пи¬
тающих вводов, выпрямительных устройств,
телефонного кросса и т, д,В случае невозможности сооружения
специального здания для ДП последний мо-
442Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIЮкВО © О0 © рЩ I<Рормроли-530А.Б \\ки 496-499Щоталкщ
INS3 494 I[Гян.роликщ [Л
\ 488- 492 " ''МоталкафТирисгор® фТиристорф 0 /ff’y 0 у В® рв <8Рез.агрегатщI®фАварияффАварияф0/Лгрця®QTupucmpQ0 КРУ 00 М>У 00Гарисгор®0 РВ 0® W ®0 0Рис. 3-1. Планшет с мнемоJ — символ масляного выключателя; 2 — символ трансформатора; символ ртутного выпрямителя;/ — диспетчерский щит; 2— стол диспетчера; 3 — щит электронных мостов; 4— щит логометров;
5 — выпрямительное устройство; 6 понизительные трансформаторы.
Пункты управления (диспетчерские пункты)443Моталка
N21 чгчТян. ролики
418,422I Рол1>гангУС\\РопьгангШС
1 344 II 343РольгангШС342Рольганг ЛС
341\Рольганг1С\
[ 340 1©Авария ©®Авария®®Авария®©Аварий ©©Авария©®Авария©0Аварав0® КРУ ®® КРУ ©® РВ ®® РВ ®® КРУ ©© РВ ©© КРУ^ф® РВ ®© РВ ©® РВ ®© РВ ©1240нической схемой агрегата.4 •— символ электродвигателя; 5 — символ тиристорного выпрямителя; 6 — сигнальная лампа.жет быть размещен в каком-либо суще¬
ствующем помещении, отвечающем изло¬
женным выше требованиям, например в зда¬
нии, в котором расположены соответствую¬
щие административные службы, либо на
одном из сооружений контролируемой си¬
стемы.Требования к строительной части, осве¬
щению, отоплению и вентиляции. Диспет¬
черский пункт имеет следующие помещения:
диспетчерскую; аппаратную; помещения для
ремонтных бригад, если они размещаются
в этом здании; вспомогательные служебные
помещения (кладовая, санузел, комната от¬
дыха и т. п.); релейную мастерскую — по¬
мещения для мелкого ремонта телемехани¬
ческой аппаратуры. С релейной мастерской
может быть совмещена лаборатория для ис¬
пытания, наладки и тренировки телемеха¬
нических устройств (на крупных пред¬
приятиях) . Релейная мастерская может быть
также совмещена с другими мастерскими
контролируемого хозяйства.При размещении диспетчерского пункта
в одном здании с другими службами вспо¬
могательные помещения диспетчерского
пункта и других служб должны быть мак¬
симально совмещены.Для зданий, помещений и перекрытийдиспетчерских пунктов допускается первая
или вторая степень огнестойкости.Высота помещения диспетчерской (рас¬
стояние в свету от пола до низа прогона
или балки) определяется в зависимости от
высоты устанавливаемого диспетчерского
щита так, чтобы от верхнего обрамления
щита до балки было не менее 200 мм (же¬
лательно 1 000—1500 мм). В помещении
аппаратной высота должна быть не менее3 м. Высота остальных помещений пункта
управления должна отвечать общестрои¬
тельным нормам.Толщина стен помещений должна быть
250 мм при кирпичных стенах и не менее
80 мм при железобетонных стенах для воз¬
можности крепления на них несущих кон¬
струкций. Между помещениями ДП допу¬
скается устройство деревянных оштукату¬
ренных перегородок.Помещения ДП должны быть защище¬
ны от проникновения в них пыли и газов.Помещение диспетчерской, как правило,
обеспечивается естественным освещением.
Искусственное освещение в помещении дис¬
петчерской должно быть рассеянным и вы¬
полнено с помощью люминесцентных ламп.
Желательно при этом предусмотреть све¬
тильники, встроенные в конструкции потол-
444Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIm1250' г 3000 15001 1500 . 3000 i 1500 1500l t 3000 , l1250lO"о4--£3-1xm□8.оой|.■OUСветовая о
панельГ 0
LJo□Ой Aeacs□OoAa)□т T T nd-aA□6)Рис. 3-3. Освещение диспетчерского пункта.а — диспетчерская (буквами у световых панелей обозначен источник питания: Р — рабочий, А ■
рийный; цифрами — ступени включения освещения); б — аппаратная.ка, или плафоны с рассеивающим орг¬
стеклом.■В помещении, где расположены диспет¬
черский щит и пульт, освещение должно
быть равномерным. Светильники целесооб¬
разно расположить вдоль диспетчерского
щита.В помещении аппаратной, где находятся
шкафы с телемеханической аппаратурой,
светильники необходимо располагать таким
образом, чтобы проходы между рядамишкафов освещались равномерно. Вдоль стен
аппаратной целесообразно предусмотреть
настенное освещение.Аварийное освещение предусматривает¬
ся только в помещениях диспетчерской и
аппаратной. Ремонтное освещение в диспет¬
черской, аппаратной и вспомогательных слу¬
жебных помещениях рекомендуется осуще¬
ствлять при помощи переносных электриче¬
ских ламп.При искусственном освещении нормы
§ 3-4Пункты управления (диспетчерские пункты)445Таблица 8-1Требования к отделке помещений ДППомещенияХарактеристика отделки помещенийПотолокСтеныПолДиспетчерскаяАппаратнаяРелейная мастерская
Служебные помещенияМасляная краска
(белая)ПобелкаОбщестроительныеМасляная краска
(светлые тона)Клеевая краска
требованияДеревянный паркет, ли¬
нолеумЛинолеум, метлахская
плиткаЛинолеумосвещенности в отдельных помещениях дис¬
петчерского пункта выбираются в соответ¬
ствии с указаниями светотехнических спра¬
вочников.На рис. 3-3, а показан пример освеще¬
ния диспетчерской, выполненного в виде по¬
толочных световых панелей размером
1 200X1 200 мм. Каждая панель оборудова¬
на шестью светильниками типа БЛ-5-1Х40.
Для освещения задней стороны диспетчер¬
ского щита на стене установлены однолам¬
повые светильники типа БЛ-2-1Х40.На рис. 3-3,6 приведен пример выпол¬
нения освещения помещения аппаратной
диспетчерского пункта.Относительная влажность воздуха в
технических помещениях должна быть в пре¬
делах 20—60%.В помещениях ДП с объемом на одного
человека более 40 м3 и при наличии окон
допускается предусматривать естественную
вентиляцию помещений в соответствии с са¬
нитарными нормами проектирования про¬
мышленных предприятий. При необходимос¬
ти в помещении диспетчера должно быть
обеспечено кондиционирование воздуха.
Вентиляция помещения аппаратной рассчи¬
тывается с учетом тепловых потерь от обо¬
рудования, установленного в аппаратной.Уровень воздушного шума в помещении
диспетчерской не должен превышать 35 дБ,
для чего должна быть предусмотрена необ¬
ходимая звукоизоляция от шумов внешнего
происхождения, а также звукопоглощающее
покрытие стен от шумов, возникающих
внутри помещения.Отделка помещений пунктов управления
должна выполняться в соответствии с тре¬
бованиями, указанными в табл. 3-1.Полы и междуэтажные перекрытия
должны быть рассчитаны на нагрузку не
менее 400 кгс/м2 и проверены по фактиче¬
ской нагрузке выбранного оборудования.
Требования необходимой прочности пере¬
крытий распространяются не только на места
намечаемой установки оборудования, но
также на участки возможной транспорти¬
ровки последнего.Все двери из отдельных помещений дис¬
петчерского пункта должны открываться на¬
ружу в сторону эвакуации. Желательно,чтобы вход в помещение диспетчерской был
в поле зрения дежурного, находящегося за
диспетчерским пультом.Расчетная температура в обслуживае¬
мых помещениях диспетчерского пункта
принимается 18 °С.Компоновка оборудования. В помеще¬
нии диспетчерской устанавливается диспет¬
черский щит с мнемосхемой контролируемой
системы, оборудованной сигнальной, управ¬
ляющей и квитирующей аппаратурой, и
диспетчерский пульт. На пульте обычно рас¬
полагаются приемные измерительные прибо¬
ры, аппаратура вызова телеизмерений и
телерегулирования, кнопки съема сигналов,
номераторы, а также телефонный коммута¬
тор для связи с контролируемыми пунктами
и другими абонентами.В помещении аппаратной размещаются
телемеханические устройства, релейные па¬
нели и панели питания, выпрямительные
устройства, устройства связи.При компоновке помещений диспетчер¬
ского пункта следует учитывать следующие
соображения:Аппаратную рационально размещать
возможно ближе от диспетчерского помеще¬
ния с тем, чтобы длины соединительных
проводов между телемеханическими устрой¬
ствами, щитом и пультом были минималь¬
ными. Наиболее целесообразно располагать
аппаратную рядом с диспетчерским поме¬
щением (одноэтажное расположение). При
двухэтажном расположении аппаратную
желательно размещать непосредственно под
диспетчерским помещением.Релейную мастерскую располагают
обычно рядом с помощью аппаратной.Диспетчерское помещение нежелательно
размещать окнами на юг. Если же это по
местным условиям неизбежно, окна должны
быть матированы и зашторены (завешены
светлыми шторами).Если диспетчерский пункт размещается
непосредственно на одном из сооружений
контролируемой системы, например на круп¬
ной подстанции, щит управления этим
объектом может быть совмещен с диспет¬
черским щитом, на котором располагается
также мнемосхема данного сооружения.
Управление аппаратами объекта, на кото-
446Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. Ш1-й этаж
30000Рис. 3-4.Компоновка помещений и оборудования на диспетчерском пункте.
а — 2-й этаж; б — 1-й этаж.ром расположен диспетчерский пункт, про¬
изводится с диспетчерского щита по схеме
дистанционного управления, причем опера¬
ции диспетчера должны быть идентичными
как при телемеханическом, так и при ди¬
станционном управлении объектами с этого
щита.В небольших диспетчерских пунктах
можно обойтись без специального помеще¬
ния для аппаратной, располагая телемехани¬
ческие устройства непосредственно за дис¬
петчерским щитом.Щит и пульт диспетчера должны быть
расположены таким образом, чтобы диспет¬
чер мог обозревать всю схему, изображен¬ную на щите. Допустимые и рекомендуемые
расстояния между щитом и рабочим местом
диспетчера, а также между оборудованием
и строительными частями здания приведены
в табл. 3-2.Пример компоновки оборудования на
комплексном ДП энергоснабжения показан
на рис. 3-4.Питание диспетчерских пунктов. Дис¬
петчерские пункты по степени надежности
питания обычно приравниваются к потреби¬
телям первой категории.Если же в контролируемой системе име¬
ются телеуправляемые объекты, относящие¬
ся по надежности питания к особой кате-
Пункты управления (диспетчерские пункты)447Таблица 3-2Наименьшие допустимые расстояния
в свету между строительными частями
здания и оборудованием на диспетчерских
пунктахРасстоянияРазмеры, мРасстояние между сте¬
ной и щитами, шка¬
фами, стативами с ап¬
паратурой:1,0рекомендуемоеминимальное0,8*Проходы между стеной
и торцами щитов, ста-
тивов, стоек0,6Проходы между двумя
рядами щитов, шка¬
фов или стоек с ап¬
паратуройРасстояние между ра¬
бочим местом диспет¬
чера за пультом
и щитом**:1,0—1,2минимальное3,0максимальное6,0* Местные сужения проходов выступающими
частями здания или оборудования сверх мини¬
мальное расстояния не допускаются,** Выбирается из условий обозреваемости щи¬
та диспетчером, находящимся за пультом.гории, то и диспетчерский пункт также
относится к этой категории.Питание телемеханических устройств на
ДП осуществляется от источника перемен¬
ного тока 380/220 В. Колебания напряжения
в питающей сети не должны превышать
значений, допустимых для нормальной ра¬
боты выбранных телемеханических уст¬
ройств. Питание телемеханических устройств,
требующих постоянного тока, осуществля¬
ется через выпрямительные устройства. Ре¬
зервирование питания на пункте управле¬
ния должно быть предусмотрено от неза¬
висимого источника переменного тока
380/220 В, причем для устройств, питающих¬
ся постоянным током, требуется резервное
выпрямительное устройство.В отдельных случаях допускается резер¬
вирование питания от аккумуляторной бата¬
реи напряжением 48—60 В, работающей в
режиме постоянного подзаряда, если дис¬
петчерский пункт совмещен с одним из конт¬
ролируемых пунктов и на нем имеется акку¬
муляторная батарея для других целей.Для диспетчерских пунктов особой ка¬
тегории наличие третьего автономного
источника питания (аккумуляторная бата¬
рея, дизель-генератор и т. п.) является обя¬
зательным.Питание телемеханических устройствразличных диспетчерских пунктов при раз¬
мещении их в одном здании следует преду¬
сматривать от общих выпрямительных уст¬
ройств.Выпрямительные устройства для пита¬
ния телемеханических, устройств желательно
применять с трехфазной схемой выпрямле¬
ния. В случае применения выпрямительного
устройства с однофазной схемой выпрямле¬
ния (двухполупериодное выпрямление) на
выходе устройства необходимо устанавли¬
вать фильтр, сглаживающий пульсацию/тока
до величины, не превышающей 5%.Выпрямительное устройство для пита¬
ния телемеханических устройств должно
иметь изолировочный (разделяющий) транс¬
форматор. Применение автотрансформато¬
ров для этой дели не допускается. В цепях
пнтания телемеханических устройств на
пункте управления следует предусматривать
контроль изоляции на стороне выпрямленно¬
го тока.В случае применения телемеханических
устройств, питающихся переменным током,
символы диспетчерского щита и цепи сигна¬
лизации на ДГ1 могут питаться как перемен¬
ным, так и постоянным Током напряжением
не выше 60 В.Применяемые на диспетчерских пунктах
типы выпрямительных устройств приведены
в табл. 3-3.Варианты выполнения схем иитания на
диспетчерских пунктах показаны на рис. 3-5.Потребителями постоянного тока на ДП
могут являться телемеханические устройст¬
ва, сигнальные лампы и реле в общих схе¬
мах сигнализации и телеизмерения. Для
выбора выпрямительного устройства при
подсчете мощности постоянного тока, по¬
требляемой на диспетчерском пункте, следу¬
ет учитывать количество устройств телеме¬
ханики, одновременно находящихся в работе
(так как во время передачи эти устройства
потребляют большую мощность, чем з со¬
стоянии покоя), и ламп, одновременно горя¬
щих на щите.На контролируемых пунктах целесооб¬
разно иметь два ввода 380/220 В с резерви¬
рованием на стороне переменного тока, осу¬
ществляемым автоматически.Выпрямительное устройство для КП,
если оно необходимо, встраивается обычно
в полукомплект телемеханического устрой¬
ства, являясь его составной частью.Для питания проводных линейных це¬
пей в некоторых устройствах телемеханики
требуется постоянный ток напряжением 48—
80 В. Величина этого напряжения определя¬
ется необходимостью протекания по линии
тока определенной величины и зависит от
расстояния передачи, т. е. от сопротивления
линии связи между ДП и данным КП.
Напряжение питания при этом не должно
превышать 80 В.Кабельная канализация. При располо¬
жении диспетчерского пункта в нижнем
этаже здания наиболее целесообразным яв¬
ляется сооружение кабельных каналов глу¬
биной 400—600 мм.
BSod Nil8tol№!Ввод I
-2208ввод 2
~220BРитаиае
щит а
и схемь,"
звуковой
сигнали¬
зацииПитание
щита
и схемы
звуновой.
сигнали¬
зацииРезервРезервРис. 3-5. Схема питания цепей диспетчери¬
зации на диспетчерском пункте.а —вариант 1; б —вариант 2; 1ВУ, 2ВУ — выпря¬
мительное устройство; 1ПВ, 2ПВ — пакетные вы»
ключйтсль; IA—WA — выключатели автоматике*
окне; PH — реле контроля напряжения,
§ 3-5Кабельные связи в автоматизированных системах управления449Таблица 3-3Технические данные выпрямительных устройств, применяемых на диспетчерскихпунктахТип илн
модификацияНапряжение
питания, ВВыпрямлен¬
ное напряже¬
ние, ВВыпрямлен¬
ный ток, АРаШи¬риназмеры,Глу¬бинаММВы¬сотаМасса, кгВСА-5А127/2200—650—1231041534028ВСА-111Б127/2200—800—831041534028ВУСТ-322046—622,526338628536ВБ-60/522060566038036250ВБ-60/10220601066038045470ВБ-60/15220601566038045070ВТ-61/5127/22061537323558370ВТ-61/4127/22061437323558370ВУ-110/24220/38026—110Не более 2465042075095ВСС-1202206055304252000200При размещении диспетчерского пункта
на одном из верхних этажей в помещениях'
диспетчерской и аппаратной целесообразно
устройство двойного пола высотой 200—
400 мм над отметкой черного пола. Глубина
двойного пола определяется в зависимости
от высоты диспетчерского помещения и ко¬
личества прокладываемых кабелей. Двойной
пол устраивается под всем помещением
диспетчерской и аппаратной, однако съем¬
ные плиты устанавливаются только в тех
местях, где проходят кабельные коммуни¬
кации.При двухэтажном расположении дис¬
петчерского пункта кабели могут быть про¬
ложены по потолку нижнего этажа на
лотках. /■Заземление оборудования на диспетчер¬
ских пунктах должно выполняться в соот¬
ветствии с правилами устройств ПУЭ 1-7-26
и 1-7-28.Б. КАНАЛЫ СВЯЗИ3-5. КАБЕЛЬНЫЕ СВЯЗИ
В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯВ системах управления, особенно при
использовании в них вычислительных ма¬
шин, конструирование кабельных связей
должно вестись, исходя из основных поло¬
жений, изложенных в §8-12, с целью сведе¬
ния к минимуму вносимых через кабельные
связи помех.Ниже приведены некоторые дополни¬
тельные сведения и требования.1. Следует избегать в кабельных связях
возможных соединений разнородных метал¬
лов (например, промежуточных зажимов),
образующих источник дополнительной тер-
мо-э. д. с. в соединяющих проводах. При не¬
обходимости таких соединений следует пре¬
дусматривать компенсирующие термоэлек¬
трические пары.29- 480Конструкции, используемые для кабель¬
ных связей, должны в процессе эксплуата¬
ции быть чистыми и сухими для исключения
возможности появления в соединяющих про¬
водах дополнительных гальванических э. д. с.
вследствие коррозии неоднородных метал¬
лов в электролите, а_хакже появления токов
утечки между соседними зажимами. С этой
целью, в частности, следует при прокладке
труб избегать мест, где может скапливаться
влага.2. При проектировании системы автома¬
тического управления в кабельном журнале
должна быть указана степень ответственно¬
сти и чувствительности к помехам отдель¬
ных цепей для учета ее при последующем
конструировании, монтаже и наладке комп¬
лектных устройств и кабельных связей меж¬
ду элементами системы управления. Особен¬
но чувствительными к помехам и, следова¬
тельно, особо ответственными являются цепи
с маломощными аналоговыми сигналами,
измеряемыми милливольтами, а также цепи
высокочастотных дискретных и импульсных
сигналов. Чувствительны к помехам и по¬
тому считаются ответственными цепи с ана¬
логовыми сигналами до 10 В. Чувствитель¬
ными и ответственными, но несколько в
меньшей мере являются цепи низкочастот¬
ных дискретных сигналов; еще в меньшей
степени — цепи входных сигналов к логиче¬
ским элементам условного типа, питающие
провода системы автоматического управ¬
ления.3. При выборе кабелей скрутку пар про¬
водов необходимо применять не только в
защищаемых цепях, но и для токоподвода к
элементам с большой индуктивностью (со¬
леноидным вентилям, обмоткам возбужде¬
ния машин, обмоткам тормозов и т. п.); к
дистанционным контактным приборам
(кнопкам управления, конечным выключа¬
телям и т. п.). Для перечисленных ответст¬
венных и особо ответственных цепей реко¬
мендуется применение коаксиального кабеля
(особенно для цепей высокочастотных диск-
450Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIретных сигналов) или кабеля со скрученны¬
ми парами (не менее одного полного оборо¬
та на 3 см длины). В обоих случаях защита
от влияния внешних полей дополняется
экранированием кабеля. В кабелях с метал¬
лической оболочкой последняя, хотя и в
недостаточной мере, выполняет роль общего
экрана. Обычно рекомендуется использова¬
ние кабеля с общим экраном в виде медной
оплетки с покрытием на 85% общей площа¬
ди и более, а еще лучше — кабеля со сплош¬
ным экраном из медной ленты или фольги.При объединении в общем кабеле не¬
скольких особо ответственных цепей для
защиты от взаимного влияния отдельных
цепей следует применять кабели с экраниро¬
ванными скрученными парами. Оптимальной
представляется совместная экранировка па¬
ры проводов (прямого и обратного) в слу¬
чае двухпроводной передачи сигналов и сов¬
местная экранировка трех проводов в случае
трехпроводной передачи (питание сель¬
синов) .При объединении в общем кабеле не¬
скольких ответственных цепей допускается
применение кабеля лишь с общим экраном
вокруг всего кабеля. При этом необходимо,
чтобы кабель содержал полные пары или
тройки рабочих проводов, т. е. чтобы сум¬
ма токов всех жил была равна нулю.4. Прокладку кабелей систем автомати¬
ческого управления следует производить в
трубах или в металлических лотках (коро¬
бах) так, чтобы кабели не подвергались
чрезмерным изгибам и напряжениям. Ме¬
таллические короба, применяемые для про¬
кладки защищаемых от помех цепей, долж¬
ны иметь сплошное дно, а при необходимо¬
сти вентиляции — дно с вентиляционными
щелями или решетками с суммарной пло¬
щадью не более 15% общей поверхности
лотка. Сплошные или вентилируемые крыш¬
ки должны плотно прилегать к бортам коро¬
ба во избежание воздушных зазоров, ухуд¬
шающих электромагнитное экранирование.
Все короба как для ответственных, так и
для неответственных цепей должны быть на¬
глухо заземлены с целью хорошего элек¬
тростатического экранирования.При прокладке кабелей следует разде¬
лить цепи: незащищаемые от помех (сило¬
вые и контрольные), защищаемые ответст¬
венные и защищаемые особо ответственные.
Предпочтительно кабели каждой группы
прокладывать в отдельных металлических
коробах или трубах и через отдельные ка¬
бельные вводы к оборудованию. При про¬
кладке ответственных и особо ответствен¬
ных цепей в общем коробе следует разде¬
лить группы изолирующими металлическими
перегородками. Желательно обеспечить кон¬
такт перегородки с дном и крышкой короба.При расположении лотков ярусами
предпочтительно защищаемые ответственные
цепи размещать в верхнем лотке, располагая
остальные в следующем порядке сверху
вниз: а) второстепенные незащищаемые це¬
пи управления; б) силовые маломощные
цепи; в) линии постоянного и переменного
тока; г) высоковольтные линии. При этомособо ответственные цепи прокладывают в
металлических трубах вдоль лотков.При прокладке защищаемых ответст¬
венных и особо ответственных цепей и не-
защищаемых силовых и контрольных цепей
в коробах, имеющих дно и крышку и обес¬
печивающих не менее чем 85%-ное экрани¬
рование, наглухо заземленных, с расстояни¬
ем между силовыми проводниками отдель¬
ных цепей не более 100 мм необходимо
обеспечить следующие минимальные рассто¬
яния между ответственными защищаемыми
цепями и создающими помехи силовыми и
контрольными кабелями (табл. 3-4).Таблица 3-4Параметры создающих
помехи цепейМинимальные рас¬
стояния от защищае¬
мых ответственных
цепей, ммМаксимальное
напряжение» ВМакси¬
мальный
ток, АДвух и
трехжиль¬
ные кабелиОдно¬жильныекабели12510150300250502503804402003004505000800500600 ]При прокладке проводов особо ответст¬
венных цепей управления, требующих точ¬
ности передачи сигнала около 0,25%, макси¬
мальная длина участка, параллельного цепи,
создающей помехи, и расположенного на
расстоянии, указанном в таблице, не должна
превышать 60 м. На каждые дополнитель¬
ные 3 м параллельного участка расстояние
между лотками должно быть увеличено на
100 мм. При этом ответственные защищае¬
мые цепи могут быть размещены в тех же
коробах, что и особо ответственные цепи,
если они разделены перегородками.В защищаемых от помех ответственных
цепях управления, допускающих помехи
около 100 мВ, максимальная длина участка,
параллельного цепи, создающей помехи, и
расположенного на расстоянии, указанном в
таблице, не должна превышать 120 м.В случае необходимости повышения по¬
мехозащитных свойств следует применять
прокладку защищаемых цепей в металличе¬
ских трубах. Учитывая большую стоимость
трубной прокладки, целесообразно сочетать
ее с прокладкой в металлических лотках
(коробах), используя прокладку в трубах, в
частности в местах с высоким уровнем по¬
мех, при необходимости параллельной про¬
кладки особо ответственных цепей и цепей,
создающих помехи, на большой длине или
на близком расстоянии друг от друга.Следует избегать общих проходных ко¬
робок для ответственных цепей управления
Каналы связи телемеханики451и силовых кабелей, а при их использовании
следует защищать цепи гибким металличе¬
ским рукавом либо устанавливать металли¬
ческие перегородки.Трубы и лотки должны быть заземлены
наглухо. Лотки, ящики, крышки коробов
должны иметь заземляющие перемычки для
обеспечения непрерывности заземления по
всей их длине.3-6. КАНАЛЫ СВЯЗИ
ТЕЛЕМЕХАНИКИВ качестве телемеханических каналов
связи могут быть использованы проводные
линии связи (воздушные и кабельные), ли¬
нии электропередачи высокого напряжения
путем уплотнения высокой частотой и ра¬
диолинии (на коротких и ультракоротких
волнах). На проводных линиях связи при
необходимости получения нескольких кана¬
лов в одном направлении может быть осу¬
ществлено уплотнение линий разделением
каналов во времени или по частоте, а также
путем образования искусственных цепей.В условиях промышленных предприятий
наибольшее распространение получает ис¬
пользование в качестве каналов связи ре¬
зервных жил в кабелях телефонной сети
предприятия. Частотное уплотнение линий
связи и высокочастотное уплотнение ВЛ, а
также радиоканалы на территориях пром-
предприятий с максимальными расстояния¬
ми до 10—15 км, как правило, не использу¬
ются.1. ПРОВОДНЫЕ КАНАЛЫ СВЯЗИ
(НЕУПЛОТНЕННЫЕ)В качестве проводных каналов телеме¬
ханики в первую очередь используются сво¬
бодные жилы в кабельных линиях связи.
Они наименее подвержены внешним влия¬
ниям, обладают высокой механической проч¬
ностью ичимеют высокое сопротивление изо¬
ляции. Кроме того, число жил кабельной ли¬
нии может быть достаточно велико (до
1200 пар в кабелях марок ТГ и ТА) и при
этом некоторое увеличение числа жил кабе¬
ля, связанное с телемеханизацией, мало ска¬
зывается на величине общих затрат по со¬
оружению кабельных линий связи.Воздушные проводные линии связи при¬
меняются при наличии опор, если требуется
небольшое число каналов связи. При скаль¬
ном грунте и в районах с вечной мерзлотой
воздушные линии являются единственно
возможными.Проектирование каналов связи для те¬
лемеханики желательно вести совместно с
проектированием каналов связи других наз¬
начений.При использовании выделенных двух¬
проводных цепей в телефонных кабелях,
чтобы свести к минимуму взаимное влияние
телемеханической передачи и передачи свя¬
зи, величины напряжения и тока, передавае¬
мые от телемеханических устройств, не
29*должны превышать на входе кабеля марки
ТГ значений, указанных в табл. 3-5.Передача импульсов постоянного тока
по выделенным несимметричным цепям
(однопроводным и трехпроводным) допус¬
кается при частоте посылок не более
1—12 имп/с, напряжении не более 60 В и
токе в каждом групповом обратном прово¬
де не более 30 мА.Таблица 3-5Максимально допустимые значения
напряжения и тока, передаваемые
по выделенным двухпроводным
симметричным цепям (на входе кабеля
с диаметром жил 0,5 мм)ПараметрыПере-менныйтокПостоянный ток с ча¬
стотой посылок,
имп/с50 Гц1—2до 1112—50Напряжение; В80808060Ток, мА2050507Технические характеристики кабелей
связи даны ниже в табл. 3-6—3-9; макси¬
мально допустимые значения сопротивления
канала связи для выпускаемых телемехани¬
ческих устройств приведены в § 3-7.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ КАБЕЛЬНЫХ
И ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИАктивное сопротивление кабельных це¬
пей при частотах до 3 кГц с достаточной для
практики точностью можно принимать рав¬
ным сопротивлению цепи при постоянном
токе.Рабочая емкость кабельных линий в
среднем составляет 0,03—0,04 мкФ/км, ин¬
дуктивность — (0.6—0,8) • 10_3 Гн/км.Сопротивление изоляции цепей воздуш¬
ных линий связи изменяется от 30 МОм/км
и более при сухой погоде до 2—4 МОм/км
в дождь и туман.Индуктивность двухпроводной линии с
расстоянием между проводами 200 мм рав¬
на: при медных проводах около 2- 10-3 Гн/км,
при стальных проводах около 14-10-3 Гн/км;
емкость между проводами (при диаметре4 мм) составляет 0,007 мкФ/км.3. ИСКУССТВЕННЫЕ КАНАЛЫ
НА ПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХПутем образования искусственных це¬
пей можно как максимум удвоить число не¬
зависимых каналов связи при неизменном
числе проводов. Основные схемы образова¬
ния искусственных каналов на проводных
линиях даны в табл. 3-10.
452 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. II]Таблица 3-tСопротивление кабельных медных двухпроводных линий постоянному току при 20° СДиаметр медной жилы,
мм 0,40,50,60,70,80,91.01,2Сопротивление, Ом/км .296,0190,0131,696,072,257,047,032,8Таблица 3-/Сопротивление воздушных двухпроводных цепей постоянному току при 20° ССопротивление цепи, Ом/км, при диаметре провода, ммМедныеБиметал¬лическиеИзсплава альдрейСтальные3443453455,042,846,4410,455,903,7839,102214,08Таблица 3-1Технические характеристики кабелей слабого токаНаименованиеМарка кабеляДиаметр
токопроводя¬
щих жил, ммЧисло жилСистема
скрутки жил
в группыСопро¬тивлениеизоляциикаждойжилы1,МОм/кмКабель дальней
связи низкочастот¬
ный однородный
с кордельно-бу-
ыажной изоля¬
цией*ТЗГ, ТЗБ0.8 и 0,912—4561,0 и 1,212—2441,412—148ТЗЭГ, ТЗЭБ,0,8 и 0,912—148ТЗБГ, ТЗЭБГТЗП, ТЗЭП1,0 и 1,212—148В звездную
четверку10 000тзэпг, тзпг1,412—56тзк, тзэк0,8 и 0,9
1,0 и 1,2
1.428—15812—15812—56Кабель связи
для городских и
местных телефон¬
ных сетей с воз-
душно-бумажной
изоляцией парной
скрутки3ТГ, ТА0,40,50,60,710—40010—240010—160010—1200ТБ, ТБГ0,420—4000,520—12000,6 и 0,710—1200ТП, тк0,5, 0,6 и 0,740—1200Парная2000
Каналы связи телемеханики453Продолжение табл. 3-8НаименованиеМарка кабеляДиаметр
токопроводя¬
щих жил, ммЧисло жилСистема
скрутки жил
в группыСопро¬
тивление
изоляции
каждой
. жилы1,
МОм/кмКабель телефон¬
ный станционныйтешТСО0,542; 210Парная10015; 33; 63; 78;
189Тройками1544ЧетверкамиКабель телефон¬
ный распредели¬
тельныйТРК0,560; 80; 100;
140; 200Парная100ТРВКШ0,510; 20; 40, 6060ТРВК, ТРВКЭ0,5230Кабель телефон¬
ный шахтныйТВШ0,810; 14; 20; 40;
60Парная40ТГВШ0,3X7215Кабель для сиг¬
нализации и бло¬
кировки 4СОГ, СОА
СОБ, СОБГ
СОТ, СОПГ. СОК
СШВ, СШВБ,
СШВБГ
СШП, СШПБ1,01,01,01,01,01—613—6116—612—482—1925025025040250Кабель с поли-
хлорвиниловой
изоляцией для ка¬
налов связиПРВПМПРВПАПРПМ0,8; 1,0; 1,2
1,2; 1,4; 1,6
1,2222— !—Провод линей¬
ный телефонныйЛТО, ЛТВ0,62—100Провод кроссо¬
вый станционныйпке, пкек,
пкев0,52; 3; 4—151 Дается по отношению ко всем остальным жилам, соединенным со свинцовой оболочкой с пе¬
ресчетом на 1 км длины и температуру 20 °С.* Стандартизованные числа четверок в кабелях: 3; 4; 7; 12; 14; 19; 24; 27; 30; 37; 44; 48; 52; 61-
75; 80; 91; 102; 108; 114.3 Номинальное количество пар в кабеле: 5; 10; 20; 30; 50; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500;
600; 700; 800; 900; 1 000; 1 200.4 Номинальные числа жил; 1; 2; 3; 4; 5; 7; 9; 12; 16; 19; 21; 24; 27; 30; 33; 37; 42; 48; 61,
454Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIТаблица 3-9Области применения кабелей слабого токаОбласть примененияМарка кабеляДля линейных цепей между распределительными шкафами,
щитами переключений телефонной станции и ДП:а) при прокладке в подземной канализации и при под¬
веске к стальным тросамб) то же, но при вредных воздействиях на свинцовую обо¬
лочкув) для прокладки в земле при уклонах не более 45° и при
отсутствии растягивающих нагрузок на кабельг) для прокладки в земле при возможности возникновения
растягивающих усилий, т. е. при уклонах более 45°, для вер¬
тикальной подвески в шахтах и несудоходных водных бас¬
сейнахд) для открытой прокладки в пожароопасных помещенияхе) то же, но при возможности возникновения растягиваю¬
щих усилийж) для прокладки в водных бассейнах с организованным
судоходствомДля линейных цепей от КП к отдельно расположенному
объекту:а) для прокладки в земле (траншеях), если кабель не под¬
вергается значительным растягивающим усилиямб) для прокладки в земле (траншеях), если кабель подвер¬
гается значительным растягивающим усилиямв) для прокладки под водойг) для прокладки внутри помещений, в каналах, туннелях,
при отсутствии механических воздействий на кабель и при
наличии агрессивных сред (кислот, щелочей и т. д.)д) для прокладки внутри помещений, в каналах, туннелях,
в местах, не подверженных вибрации, при отсутствии меха¬
нических воздействий на кабель; в среде, нейтральной по от¬
ношению к свинцуе) для прокладки внутри помещений, в каналах, туннелях,
если кабель не подвергается значительным растягивающим
усилиямж) для прокладки внутри помещений, в каналах, туннелях,
если кабель подвергается значительным растягивающим уси¬
лиямз) для прокладки внутри сырых помещенийДля линейных цепей на телефонных станциях, ДП и в по¬
мещениях с относительной влажностью воздуха до 60%То же, но с относительной влажностью воздуха до 90%Для линейного монтажа распределительных сетей:а) для прокладки по стенам зданий (внутри и снаружи),
в распределительных коробках, для зарядки боксов в шка¬
фах и плитахб) для абонентской проводки и присоединения полуком-
плектов телемеханической аппаратуры к распределительным
коробкам внутри помещенийв) то же для прокладки внутри и снаружи зданийДля прокладки телефонных распределительных сетей
в шахтахДля прокладки линий в шахтах от кабельных коробок
и шкафов к абонентам и полукомплектам телемеханических
устройствДля выполнения соединений между зажимами в распреде¬
лительных шкафах и кабельных ящиках, установленных во
влажной средеТГ, ТЗГ, ТЗЭГ
ТАТБ, ТЗБ, ТЗЭБ
ТП, ТЗП, ТЗЭПТБГ, ТЗБГ, ТЗЭБГ
ТЗПГ, ТЗЭПГТК, ТЗК, ТЗЭКСОБ, СШВБ, СШПБСОПСОКсшп, сшвСОГСОБГ, СШВБГСОПГСОАТСОтешTPK, ТРВКШTPBKТРВКЭтвштгвшлто, лтв
Каналы связи телемеханики455Таблица 3-10Схема образования искусственных каналов на проводных линияхПринципиальные схемыОписание схем и их характеристикиСхемы четырехпроводные. Образуют дополни¬
тельный канал 3, для которого линия 1 служит
прямым, а линия 2 — обратным проводом. Схе¬
ма 1а создает дополнительный канал на пере¬
менном токе через трансформатор ТФ, а схема16 — канал на постоянном токе. В схемах при¬
меняются линейные трансформаторы ДТ с выве- 4
денной средней точкой. Токи искусственной це¬
пи протекают в секциях линейной обмотки ДТ
встречно, и при любых изменениях этих токов
в обмотках ДТ не индуктируются э. д. с. В то
же время токи основных каналов не могут на¬
водить э. д. с. в искусственной цепи
Условием правильной работы схем является
строгая симметрия линии и всей аппаратуры. Со¬
противления линии и изоляции снижаются в 2 ра¬
за по сравнению с двухпроводной линией той же
длиныСхема двухпроводная с «землей». Как прави¬
ло, здесь в искусственной цепи применяют пе¬
редачу импульсами постоянного тока, хотя прин¬
ципиально допустима передача и переменным
током. Сопротивление линии в 4 раза меньше по
сравнению с двухпроводной линией той же
длиныСхема обладает повышенной чувствительностью
к утечкам в линии. Как и в схемах 1а и 16, при
неравенстве сопротивлений изоляции проводов
относительно земли нарушается симметрия схе¬
мы и возникают взаимные помехи. Для устра¬
нения помех телефонированию от импульсной пе¬
редачи используют присоединение датчика им¬
пульсов к средней точке трансформаторов через
фильтр, срезающий высшие гармоники. Мини¬
мально допустимая для схемы величина сопро¬
тивления изоляции 1,5 МОм/кмrXSsWjr—;4-Схема основана на совмещении передач посто¬
янным и переменным током с разделением цепей
на приемном и передающем пунктах с помощью
конденсаторов и дросселейCjBtBi BfСхемы основаны на разделении цепей на при¬
емном и передающем пунктах по полярному при¬
знаку. Схема 4а предназначена для образования
двух каналов одновременно в одном направлении,
а схема 46 — по одному каналу в двух направле¬
ниях. Приемные реле должны обладать замедле¬
нием на отпускание не менее полупериода пере¬
менного тока
456 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIПродолжение табл. 3-10Принципиальные схемыОписание схем и их характеристикиСхема дуплексная (дифференциальная) обеспе¬
чивает два искусственных канала в противопо¬
ложных направлениях. Одновременно осуществля¬
емые посылки тока не будут действовать на при¬
емные дифференциальные реле ДР собственной
стороны, а только на реле другой стороны пере¬
дачи: в собственных реле посылаемые токи про¬
текают встречно в обеих обмотках, а по величи¬
не уравниваются с помощью искусственных
(местных) линий; в то же время токи передачи
другой стороны обтекают обмотки реле ДР со¬
гласно и вызывают его срабатывание.В. ТЕХНИЧЕСКИЕ
СРЕДСТВА3-7. СРЕДСТВА ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ
И ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИОсновные характеристики телемехани¬
ческих устройств, применяемых для телеме¬
ханизации промышленных предприятий, при¬
водятся в табл. 3-11, 3-12 и 3-13.Рис. 3-6. Общий вид устройства типа УТБ-3.В приведенных ниже кратких описаниях
рассматриваемых типов телемеханических
устройств даются некоторые дополнительные
сведения, которые не могли быть включены
в указанные таблицы.Согласно ГОСТ 11323—65 и 16521—70
надежная и устойчивая работа телемехани¬ческих устройств нормального исполнения
обеспечивается при соблюдении следующих
условий.При питании от сети переменного тока
напряжением 127 и 220 В и частоте 50 Гц
колебания напряжения не должны превос¬
ходить 10 и — 15% номинального, а колеба¬
ния частоты +1 и —2 Гц.Устройства не должны устанавливаться
в помещениях со средой, содержащей токо¬
проводящую пыль, пары кислот, щелочей, а
также газы, вызывающие коррозию.Температура помещения диспетчерского
пункта должна поддерживаться в пределах5—50 °С при относительной влажности воз¬
духа 30—80% при температуре 35 °С.^,Температура помещений контролируе¬
мых пунктов должна находиться в преде¬
лах— 30-н50°С при относительной влажно¬
сти 30—80% при температуре 30 °С.При стационарной установке устройств
величина частоты возможных вибраций мо¬
жет быть 20—50 Гц при амплитудах соответ¬
ственно 0,4—0,25 мм.Устройство типа УТБ-3 (рис. 3-6). Уст¬
ройство выполняет функции ТС, ТУ, ВТИ,
ТР—ВТИ, а также осуществляет ретрансля¬
цию сигналов ТУ и ТС через промежуточ¬
ный ДП и фиксацию кратковременных сиг¬
налов, приходящих с КП, с последующей
посылкой извещения и деблокировкой сиг¬
нала.Устройство выпускается в трех модифи¬
кациях:работа одного полукомплекта ДП с
одним полукомплектом КП (основное испол¬
нение УТБ-3);работа одного полукомплекта ДП с
одним —• четырьмя полукомплектами КП по
радиальной схеме (исполнение УТБ-ЗР);работа одного полукомплекта ДС од¬
ним — четырьмя полукомплектами КП по
транзитной схеме (исполнение УТБ-ЗТр).Вызов ТИ сохраняется до его отмены
путем нажатия кнопки вызова следующего
телеизмерения.Устройство типа ТМЭ-1 (рис. 3-7, табл.3-14). Устройство выполняет функции ТУ,
ТС,ВТИ, ТР — ВТИ.
Средства телеуправления и телесигнализации4573VOвь-.2 ч я
■й ^ .
5 ИЩА5 к а0
ssB«
| § л £III5и ОII0_ ЯЗS§Sкм£S я §.
oS(-К S О
Ч О **>
Ю *<У СОаз
н ■*
оСЬйГОO.J^ '5 фО с;я с,С£05 в
25Чв я1”.w £ t>coI sE IgSgg«Sise
l|l t
-S&SS^co‘ о *
■. СsfcC<<<о *CQCQшн
в *оюSо00с Чс СИХИХЯ-dlихяЛХ.эх11«см<CQ<CQ<CQ<!саb*©V
CQ S" «=tg oi85§s~H<XO яCQScoК H
Я №1 3 4— а 4)ч aefO S <yeixo а
$> <n с
c- a о
с m
& “t а
ag
о SSE S jЯ Я
CISS^B2 J5 4)
У S 4
O. JS «CQ qQ.o>4> Я « ;
D* C5 S
S <p В ;
4 et со :
as о а:
s as j
cf c>o 5
W n S
л s ;
a ’
Sк о о ,
a t(.
£ * 2 :
* «*i ф ;
a«2s:ogsS
£§u3
So я?(DRJ
~LQ as 42*«к о на нXRKк & о5SgО С5 S s Q.S5“=-eSг 2 ° S5 S I» ы *5 О О S Ч
3 м И Л S>- 5 u * Й- Ч js <i>
s 2 ч 5 О.к >» са с«Усни
а Я s х «
о к >*&й и о 5 2
з и «аРоЩ»>§ 3 Я К ^н S йй г! о
а 4> са е н
я ад я^/1 и п О,О у
н« S
О 4>«с кО S
а а&о “5
о Ч >>«о ,-> га • •
О KS
- Я о■* 5 ч йй5 = 0
5 Я- с ео
?"3gj I® =4>я 5
s*S О я«uoSSО «° Я Л
И н « С ОЬ У ^ У ЛMS «20
н &S £ 2Я Е- й/ я 3о w ч S й<и е> с
уз о «eta £
^ я а я•е~ а> w а^ Я S Ч Q5*?ЛНs & S“ в $ Фй 4)^- « с•5>i «csai;S я о •
я «в я
анл
- я Stf <S о а I
3 СП ь 'я я Я= ss°-«S U &S■ -
SOojcSk^O
«gfflCgugHо * «и иО азS5нV я»Я S
О гг
а са
н s-I•9а> я
О Я DSSi-eя са
Л О е(»я S
« 4» о я
и а в
ч> о о
*tQCd (2
оО 24I8сч^ >*2и>,с- ЮЛь£я Кс
5о я л ЙО-с^ Я н °<N
СЧ К ffl COCN3* 3S5<
i I поN •© Н X
—■ s >> д
i =С Ь- X
' О о
S Z1111оX 15—30
До 240091'■ОSXI1г--1со1 11 о
"=tо I 1ЕС 14JQ. *fiZ. 2'g-S810—30со\J| 8-16^ |_ 1
го го
И "?S2! 1~юсо-н^ 1 со
н|§S?S Si’н§1O® _ =я °э 41 со'н У S1S 8 S О
*“ -изS-bS S.'rt
— Scao —*нй -
5,5® еОн I я3SuigCOO § I
*-* 00 <£.«-"•J,°SetctjCui я Ha h—COCO COT4toebcij<T)HHf-Hhft.D.>>>>*HCQCQHи ^н о
a. su:a>4сОAss— СЧ!“£_ a.
X оCO wii,hHS 5
t_ irt о^WHSOH «Hо к
< ai
ч
с c *
fis*CO o*Sн ч ^Емкость устройств по числу объектов ТС включает также сигналы положения управляемых объектов (ТУ),
В этом числе и 10 кратковременно действующих сигналов (КДС).Кроме того, предусмотрена передача с КП двух экстренных сигналов (ЭС).До 32 радиальных линий, с подключением до трех КП на одну линию (96 КП максимально).
Характеристики каналов связи, передача и воспроизведение информации ТИ и ТС458 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIаггз'ос*Ьч33|о5»s 5
а, о-о.к I sс «о J3 “
оУЧЯ *еS к§g о м5 2®§gSзЗгн Ж а5 >*6s s5 *
g 3S А
£О к V ой яоз* 0>® 3s 3Я Кчнте 2?т CQх оно - S03 Э ч* Sонш Я
о ЧчЯ«яЯ ■шяСП§ *
2 2
ТО Ж* оз *S *
сп ото езо-\оогD>,а-32 2и. вЯ с
о тоонто оЪС ъ чо 3 «в Й'Но аVOа? о<v а. и,3 с о
озО <У Ч 5u S О 25э 8 я «з я о я< g * *3 о 2« Н X*о{-ТО U О
Я ч* 3 gg О °53 к2
Я С 1<S Isо. g с юя*« S к
3 о о я
П t- м яО о 4>
ч н X• *Я Ф
“OSs й sf“•и й8 «яo-S sЯЯЯ я
Ч V
4> Sн чТО 0>а п*■505 2
Он _В «О
3«оо *■ge*3 *яда з'К- ято й)
я ч■ Я ’О CL ТО
Си О
Е В ЛО - 5-ао S >>5—О с©то .■ О)й)Йоня®
в оО ш w•5**§Й я 3°
ю в 5,0)| <и •g" Sо и m я
я о £
с м я<U§ 5 я
^ о 5
я а’З
5 я я
я и яо я ч
о И
ю то адяSQ НSОогОосоSО®* S ®“ в g
3 оЗч§s§yпк я *« 4 5о S *<и gг х55 3S 5 S© € §<U Я40 Чо; ТО О) то8 * &с^ С W
я 3я Я §жячФ £Г3яя -4) О£ 3
&CQ4 .£ *
>-> сое;нО CQS со
н в
со(Уs а
Я ^кг§кя CQ0>асн3 я4 сг
то тоЯ c=tЯ ’схСи
в нSто ч 3* я
^ 3
5 >»С ctН «
я о
£0Й В5 ч sо s g
Й §ОТ 3 »Я
®5к
О ч *
и яVO ЧТО njs Ок £ яX “3 о4 ^ тоАя g Яу Ч ло я К<v со^ « °5 яS В ’Я
A s 5*У ч *
Ш я
\о чН иК ТО 4> ТО
СО * О. ся
я
яя онЧ ь Г Ло .Uнв*§юФ и нГя 3 нoffl 3 яч . ч егв я то то>, S я efs э.f_ СиCQ S„ й>
Я ms «Я Тг't— М4«нS CQя I
&&
... я
ТО ч
а, яm4S«Н
S я“о§>г.н<иИ g(2 ^
яс? Яе( аизЬ">»(Г)Sн©нQ.CQЬ-*&она
Средства телеуправления и телесигнализации4593 3- 2 ° ЯS5ga5 g v осг з> 5
s3=gО ^ 22<D*ОНАЛ«0
*
я£ Е* _3x3
« я с
S *5«§S34
CJ СО 4>«одВ О* ЯU «0-а.Я о
сг н5 лг» е О
« -§
1=-1
э ц м >>° ^ g S'ТОтоа * sm о £• СО Ч К0-\0 осов *9 5СО ТОн073 Йсоо.*Аa 2со ,ССОсо мяяТОнАCL Очо\§ 2
5 *£ та• о —
°[Д яСЯ Я
со и3Sв* ш
3 Яс,<»
fi
я§* К га С к §
о» о <<> О.^™ Ч *
в н Ч оо к - га ^
g ю |/я | £
S к * к
§§ «_ о « ч о 2Ч н я Ч О SК Sр ЯО <33£ s£ сьXЯ=*Я3оо.*©*За3 СЦ
о3 S3 я 3S.S.S-“о§ = §•
Й Ч в
и 5
о = оЯЯ <и Е?
га | 2
* Э >>
^ 2 &
СО я
ю а.оL-оч«3X<' «кS«=<ЯЯ3оз 3о 2
о ч
о-а>
«©■ aЯ X
*§•
н2 ~ га
Ялах в оь гг н
g й
& 5
«* £
в* £св л* й* Со> о3 * яш м я <*о ® Й аз* §О в1 «юЬ R I
то Ief СО* IB £о е(Ч I■§■§ я
18 I So3 хсо к 29
о> я о
° Ч о
- - я S<^я -S- н т в ю £g S.S Й ST I
?4Ч °1со н
о
о.: «я s ~|яЩ?4Я S< g а'ёЦ g г[ 5 § s г 53 у о о оI S С1 С{ н°s -»о ю я ои I «X% 1 со яя 3° ° «us х «- £*я ж S я Sэ- £ О Я Sm 03 5? 5 Я &q&2so»
я 3 я {—Я CQ >» О оо2 Л§ S* S0 wX1 gо о
я
я ** &
я 4
в*н -
5, °-ю
3 Iч ^
е<о:
та о.^ I>0 Iсо О* * § #СО Ч g * s< СО _ 5< С(у 5-*?»Я ^ tft«.sa*las,isi« В о *
Ю
О' — —ч ОО ISig®"нДо я • 11 Г 'гК Я
о £•©*5.ф *tr4 я«и а- ^н t- «ог» сиЧ со*® <и х
>0 *“Я СОЯ 5* ч Оо * л5 ч>.*'1
3 со
Ж a«о я^ ^
йй со оз 3
я гг я
ю о *яяч
яA ZLО чv а>' я
яS-з а СОSgft^ .Я то
*3 Я- £= Ч 3 о. га
в я 5
3 х в 5>> <U <и О43 s ф *« Я *г 3 55о 3 ° я я« ч 5 * *01 С о яЮ>5 Н чО St
CL, ояX>1S Я4 ~,5= °5 л ок гг а»
_т 2: >» —, я я
S SF- ч « о, яЯ(х а
а о.Я СЗ
£сJ3 яCR г л« в
йй 5 _ о гн, О.^”15 н я
* £ чч S
о s *я
ч я оа>соОw S 5а ч S SS 5 n S2. си «о ь л о я
®ог«"«тотеЕ-о.нз
" я с s о-ь к с олГ'Я ВГввййЯХ о.'-'
Оч Н Я 0) Ч >% Я QOBj(OC40fflOOЮ1ЧПССЧО-R П щ к
CQ О 0.5
а « е* gктеЯ Я Q,ж Ч в-Я * 2 feё с S4 •©*
к « та ято 2 я о
£ =о £ ой 5 . s« яm СО ТО Г*s<*3в a gSя Ч в5(->оо88CNСО00Й(-■иН«оО
460Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. ШТаблица 3-13Конструктивные данные устройств телемеханикиМасса полукомплектовТип№при максимальной емко¬Подключение уст¬устройстваИсполнениери¬сти, КГройств к внешнимсункаДПкпцепямУТБ-3Металлический наполь¬
ный шкаф двусторонне¬
го обслуживания. Для
исполнения УТБ-3 допу¬
скается установка двух
полукомплектов ДП в од¬
ном шкафу, для исполне¬
ний УТБ-ЗР и УТБ-ЗТР—
только один полукомп-
лект ДП3-6300 — с одним
полукомплектом
ДП и 400 — с дву¬
мя полукомплекта¬
ми ДП3501. Зажимы по¬
лукомплектов кп
должны допускать
подключение про¬
водов сечением
1,5 мм2 под винтТМЭ-1Полукомплект ДП всех
модификаций и полу-
комплект КП модифика¬
ций Б и В — металличе¬
ский напольный шкаф
двустороннего обслужи¬
вания полукомплекта КП
модификации А — шкаф
навесного типа. Допу¬
скается установка двух
полукомплектов ДП в
одном шкафу3-72903342. Зажимы по¬
лукомплектов ДП
для внешних свя¬
зей рассчитаны на
подключение про¬
водов под пайкуВРТФ-1Все модификации по¬
лукомплектов ДП и КП,
за исключением моделей
полукомплекта КП А000,
БООО, В000 — металличе¬
ский напольный шкаф
двустороннего обслужи¬3-8300300Зажимы полу¬
комплектов ДП
для подключения
к источникам пи¬
тания рассчитаны
на подключение
под винт проводоввания. Полукомплектысечением до 2,5 мм2модификаций АООО, БОООи В000 — шкаф навесно¬го типаВРТФ-3Сборки из индивиду¬
альных и общих пане¬
лей двустороннего обслу¬
живания3-9См. табл. 3-1910МКТ-1Сборки из панелей со
съемными блоками дву¬
стороннего обслуживания3-10См. табл. 3-21FTCM-1Металлический навес¬
ной шкаф односторонне¬
го обслуживания3-1113ТМ-100На ДП — три наполь¬
ных шкафа комплекса
«Спектр», на КП по два
напольных шкафаСм. табл. 3-25ТМ-200На ДП — три наполь¬
ных шкафа II габарита,
на КП — навесной шкаф
в брызгозащищенном ис¬
полненииТо жеТМ-300Напольные шкафы
комплекса «Спектр» ’» »TM-800То же » »«Обзор»См. текст3-12,3-13
Средства телеуправления и телесигнализации46118+й-5=Я—~ТП
550-635V804—Ш *а)Рис. 3-7. Общий вид устройства типа ТМЭ-1.
а — модификации Б и В; б — модификация А.Вариант
для переднего
, присоединениятi—m—г*)Рис. 3-8. Общий вид устройства типа ВРТФ-1.а —модели А001—А101, БОЮ—Б201, В001, B51I; б —модели АООО, БООО, 3000.Устройство типа ВРТФ-1 (рис. 3-8,
табл. 3-15). Устройство выполняет функции
ТС, ТУ, ВТИ, ТР —ВТИ.Устройство типа ВРТФ-3 (рис. 3-9).Устройство ВРТФ-3 выполняет операции ТС,
ТУ, ВТИ, ТР — ВТИ, ретрансляцию изве-
стительных сигналов, передачу информации
с одного на два ДП по двум каналам раз¬
ного направления, автоматическую передачус КП на ДП двух экстренных кратковремен¬
но действующих сигналов. Конструктивно
устройство представляет собой щит, собира¬
емый из панели общих операций и индиви¬
дуальных панелей, однотипных по размерам
и конструкции.Индивидуальные панели рассчитаны на
установку на них комплекта функциональ¬
ных блоков, определяющего шаг устройства
462Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIТаблица 3-14
Модификации устройства ТМЭ-1Модифи¬кацияКоличествообъектовМодифи¬кацияКоличествообъектовТСТУвтиТСТУвтиА0015В12451020А101510—В21452010Б0030——В31453010Б113010юВ404540—Б 203020—В22452020ВОО45——В13451030Примечание. Путем соответствующих
внешних подключений может быть произведено
преобразование: объектов ТУ модификаций А10,
Б20, В40 только в объекты ВТИ, ТР—ВТИ или
в ВТИ и ТР—ВТИ в общем количестве 10, 20. 40
соответственно; объектов ВТИ всех модификаций
в объекты ТР—ВТИ в любом количестве, в преде¬
лах емкости модификации по объектам ВТИ; вы-
зов ТИ сохраняется только на время нажатия
кнопки вызова.2$11111111 1IIIIII1 11111!IIIIIIII11и11IIIll111111ffiiImd8x140-?.9t■112101ГГ3SS400Рис. 3-9. Общий вид устройства типа
ВРТФ-3, полукомплект ДП, модель В210.Таблица 3-15Модификации устройства ВРТФ-1МодификацияКоличествеобъектов19IЯ§SКоличествообъектовнонВТИ* |ТР.ВТИн8втиТР-ВТИAOOO16_вооо48_A001—14 7B00I—46—7A100814 —В2001645——.A101813—7В3012443—7Б000 32— В31024438Б010—30 —В41032438—Б2001629 —В5004042——Б201162977В511404287* ТИ сохраняется только ва время нажатия
кнопки вызова.по емкости. Набор емкости осуществляется
путем присоединения к панели общих опера¬
ций необходимого числа индивидуальных
панелей с блоками ТС, ТУ, ВТИ и ТР—ВТИ,
Модификации устройств ВРТФ-3, типы об¬
щих и индивидуальных панелей и габарит¬
ные размеры панелей приводятся в табл.3-16, 3-17 и 3-18.Устройство тина МКТ-1 (рис. 3-10),
Устройство выполняет операции ТС и ВТИ.
Возможна одновременная передача инфор¬
мации на два диспетчерских пункта, а также
ретрансляция ТС и ретрансляция ТИ в ана¬
логовой форме. Сообщения ТИ и .ТС переда¬
ются циклически.Рис. 3-10. Габариты и установочные разме¬
ры устройства типа МКТ-1, полукомплект
КП, модели А и Б.
Средства телеуправления и телесигнализации463Таблица 3-16Модели устройства ВРТФ-3МодельустройстваКоличество объектовМодельустройстваКоличество объектовтсТУВТИ |ТР-ВТИТСТУвтиТР-ВТИА00016гооо64А100168——П106488 А1101688—Г2006416 А101168—8Г211641688БООО32———Г4026432 16БОЮ32—8—Г5006440——Б1103288 ДООО80 .Б2013216—8Д2018016 8ВООО48———Д211801688ВОЮ48—8—Д3028024 16В2004816——Д4008032— В21048168—Д4028032 16В3014824—8Д511804088Примечания: 1. Максимальная емкость устройства составляет: по ТС — 80 объектов, по
ТУ — 40 объектов, по ВТИ — 16 объектов, по ТР—ВТИ — 16 объектов.2. Схема и конструкции предусматривают блочное построение устройства со следующими сту¬
пенями по емкости: ТС—16—32—48—64 — 80 объектов; ТУ—8—16—24—32 — 40 объектов, ВТО—-8 —
16 объектов; ТР—ВТИ — 8—16 объектов.3. Вызов ТИ сохраняется только на время нажатия кнопки вызова.Таблица 3-17Типы индивидуальных панелей и панелей общих операций устройства ВРТФ-3Полукомплект ДПТип панели
и ее габаритыПолукомплект К.ПТип панели
и ее габаритыПанель блоков общихСО —ТСПанель блоков общихСО —ТУопераций при телесигна¬(280Х400Хопераций при ТУ(280Х400ХлизацииXI885)Х1885)Панель телесигнализа¬СИ —ТСПанель передающаяСП —ТСции индивидуальная на(140Х400Хна 80 объектов ТС(280Х400Х16 объектов ТСХ1885)Х1885)Панель передающаяСП —ТУПанель телеуправле¬СИ —ТУпри телеуправлении на(280Х400Хния индивидуальная на(140Х400Х40 объектов ТУ, 16 ТР—XI885)8 объектов ТУ и 8 объ¬XI885)ВТИектов ВТИПанель телерегулиро¬СИ —ТРвания индивидуальная(140Х400Хна 16 объектов ТРХ1885)Рис, 3-11. Габариты и установочные размеры устройства типа РТСМ-1.
464Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIТаблица 3-18Габариты и масса моделей устройства ВРТФ-3МоделиустройстваПолукомплектКППолукомплектДПМоделиустройстваПолукомплектКППолукомплектДПШири¬
на*, ммМасса,кгШири¬
на*, ммМасса,кгШири¬
на*, ммМасса,КРШири¬
на*, ммМасса,КРА00047093470115гооо47096910208А100890180750165гпо9101821 170259А110890177750165Г2001 0302041 170259А1011030203750166Г2111 1702221 170260Б00047094610146Г4021 4502671 170263БОЮ910177910195Г5001 4502671 170263Б110910180910195Д200470971 030239Б2011 170210910196Д2011 1702221 310288ВООО47095750176Д211I 1702231 310290ВО 109101791030227Д3021 3102451 310290В2001 0302031030228Д4001 3102401 310289В2Ю1 0302101 030229Д4021 450267I 310291В3011 1702411030230Д5111 5902861 310292* Глубина — 400 мм; высота — 1885 мм.Таблица 3-19Модификации устройства МКТ-1МодельМодификацииА5ТИ4ТИ,7ТСЗТИ, 14ТС2ТИ, 21 ТС1ТИ, 28ТС35ТСБЮТИ9ТИ, 7ТС8ТИ, I4TC7ТИ, 21 ТС6ТИ, 28ТС5ТИ, 35ТС4ТИ, 42ТСЗТИ, 49ТС2ТИ, 56ТС1ТИ, 63ТС70ТС—Таблица 3-20Габариты и масса устройств типа МКТ-1Полукомплект ДППолукомплект КПМодель АМодель БМодель АМодель БГабарит, мм450X400X1885590X400X1885310X400X1885310X400X1885Масса, кг901206060Выпускаются две модели устройства А
и Б, их модификации приведены в табл. 3-19.При передаче информации в одном на¬
правлении устройство состоит из одного по¬
лукомплекта ДП и одного полукомплекта
КП, а по двум направлениям — из одного
полукомплекта ДП и двух полукомплек-
тов КП.Полукомплекты устройств выполнены в
виде стоек. Габариты приведены в табл. 3-20.Устройство типа РТСМ-1 (рис. 3-11).
Устройство выполняет операции ТС и ре¬
трансляцию известительных сигналов.Выпускаются две модели устройства
РТСМ-1П для работы по физической двух¬
проводной линии связи и РТСМ-1Ч для ра¬
боты по симплексному частотному каналу.
Для организации симплексного частотного
канала требуется установка блоков частот¬
ного уплотнения и полосовых фильтров, ра¬
ботающих в надтональном диапазоне.При использовании симплексного час¬
тотного канала возможно сохранение теле¬
фонного канала по той же паре проводов,
по которой работает устройство.Устройство типа ТМ-100. Устройство
Средства телеуправления и телесигнализации465Таблица 3-21.Модификации устройства ТМ-200Модификации устройстваВид информация**з45678910ТС444444ТУ11ТР1ТИ44421—421—Аварийная1111111111ТСТелефон1111111111ТМ-100 предусматривает следующие режи¬
мы работы: непрерывная циклическая пере¬
дача телеизмерений (ТИ); спорадическая те¬
лесигнализация; вызов ТИ и ТС с любого
КП; вызов цикла ТС со всех КП; вызов сбо¬
ра статистической информации (СИ) с лю¬
бого или со всех КП.Устройство позволяет собирать инфор¬
мацию с 20 КП и передавать на них команд¬
ные сообщения. Суммарная максимальная
емкость на всех КП составляет:ТУ — 500 объектов; ТС —1000; ТИ —
600; ТР —80; СИ —400.До 20% ТИ и ТС могут быть отведены
для сигналов, ретранслируемых из нижесто¬
ящего диспетчерского пункта.Возможны следующие модификации КП
(в пределах до 20 КП) по емкости:ТС — 10, 20, 30, 40, 50;ТУ— 10, 25;ТР —1,2, 3,4;ТИ —5, 10, 15, 20, 25, 30;СИ —5, 10, 15,20.Все сообщения регистрируются на блан¬
ках эпизодической или периодической печа¬
ти. Статистическая информация воспроизво¬
дится на бланке пишущей машинки или на
перфоленте в двоичном коде. Габариты да¬
ны в табл. 3-24.Устройство типа ТМ-200 («Район»).
Устройство позволяет собирать информацию
с 60 КП и передавать на них командные со¬
общения.Предусматривается: возможность ре¬
трансляции сигналов на вышестоящий ДП;
автоматический опрос ТИ и ТС всех КП
с регистрацией или без нее через интервалы
времени 30, 60, 120, 240, и 480 мин или по
требованию диспетчера; опрос одного КП с
регистрацией или без нее по требованию
диспетчера; режим аварийного опроса.Модификации устройства по емкости
приведены в табл. 3-21, а габариты — в
табл. 3-24.Устройство типа ТМ-300 («Производ¬
ство»). Устройство предназначено для ком¬
плексной диспетчеризации и автоматизации
различных отраслей промышленности.Система состоит из одного полукомп-
лекта аппаратуры, устанавливаемого на дис¬
петчерском пункте, и до 25 полукомплектов
контролируемых пунктов, подключаемых к
30—>480полукомплектам ДП по радиальной схеме.
Система предназначена для выполнения сле¬
дующих функций:передачи на КП по сигналам с ДП ко¬
манд управления (ТУ) и телерегулирования
(ТР—Д) двухпозиционными объектами;приема информации с КП о состоянии
ДЕухпозишюнных объектов (ТС);вызова по сигналам со щита или пульта
ДП или УВМ информации о состоянии двух-
позиционных объектов с выбранного КП
(ТС — КП) или на всех КП (ТС — О);передачи в УВМ информации о состоя¬
нии двухпозиционных объектов;приема с КП телеизмерения текущих па¬
раметров (ТИТ);вызова по сигналам от пульта диспет¬
чера или УВМ телеизмерений текущих зна¬
чений параметров с выбранного / КП
(ТИТ —КП);ввода в УВМ информации о текущих
значениях телеизмеряемых параметров;автоматического через заданные проме¬
жутки времени вызова системой или УНШ и
ручного вызова по сигналам с пульта дис¬
петчера телеизмерения интегральных значе¬
ний параметров с выбранного КП
(ТИИ — КП);ввода в УВМ принятых интегральных
значений телеизмеряемых параметров;автоматического через заданные проме¬
жутки времени вызова системой или УВМ
и ручного вызова по сигналам с пульта дис¬
петчера производственно-статистической ин¬
формации с выбранного КП (ПСИ—-КП);ввода в УВМ принятой производствен¬
но-статистической информации;преобразования принимаемой телеизме¬
рительной информации (ТИТ, ТИИ) из от¬
носительных в абсолютные значения;обнаружения и сигнализации выхода
принимаемых параметров ТИТ за пределы
заданных уставок;индикации абсолютных или относитель¬
ных значений параметров ТИТ по выбору
диспетчера или автоматически в цифровой
или аналоговой форме;цифро-буквенной регистрации информа-
ци ТИИ, ПСИ, ТС и уставок параметров
ГИТ, вышедших за пределы нормы.Система предназначена для выполнения
функций ту, тр — а, ТС, ТИТ, ТИИ, ПСИ
466Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIТаблица 3-22Варианты использования функциональных устройств телемеханики (устройство ТМ-300)Функциональные устройства КПФункциональные устройства ДПВыполняемыефункцииПередатчик сигнали¬
зацииПриемник теле¬
управленияПередатчик теле¬
измерений текущих
значений параметровПередатчик телеиз¬
мерений интеграль¬
ных значений пара¬
метровПередатчик произ¬
водственно-статисти¬
ческой информацииУстройство сигнали¬
зации простоя агре¬
гата с задатчикомАппарат приемно¬
передающий управ¬
ленияПередатчик команд
ТУ и ТР~ДУстройство воспро¬
изведения телесигна-
лиза_дииПриемник телеизме¬
рений текущих зна¬
чений параметровПриемник телеизме¬
рений интегральных
значений параметров
и производственно-
1 статистической ин¬
формацииАПП—кпПРТУпдттПДИТПДСИУСПАПП—ПУПДТУУВСПРТТПРИТтс++. +ТУ, TP—д++————++———ТИТ+—+———+——+—тии+——+——+———+пси+———+++—+—+Сигнализация
простоя агре¬
гата+++Учет времени
простоя+++++Примечание. При выполнении комплексных систем, для которых по таблице требуется
применение нескольких одноименных функциональных устройств, при практической реализации
используется только одно из них.в любых сочетаниях при следующих объе¬
мах информация на один КП:ТУ+ТР—Д (в сумме) До 50ТС . . До 60ТИТ До 58ПСИ До 15 (двух¬
разрядных де¬
сятичных чи¬
сел)Для обеспечения указанных выше функ¬
ций в состав аппаратуры полукомплектов
ДП и КП входят самостоятельные устройст¬
ва (блоки) телемеханики и обработки теле¬
механической информации, которые включа¬
ются в состав системы все одновременно или
в различных сочетаниях в зависимости от
требуемых функций.Варианты использования функциональ¬
ных устройств телемеханики и обработки
телемеханической информации приведены в
табл. 3-22 и 3-23, а габариты шкафов для
размещения блоков — в табл. 3-24.Устройство типа TM-800. Устройство
состоит из одного полукомплекта ДП и до
10 полукомплектов КП.Устройство выполняет функции ТУ—ТС
при следующих объемах информации на
один КП:5 ТУ— 10 ТС 15 ТУ—20ТС5 ТУ—15 ТС 15 ТУ—25 ТС10 ТУ—20 ТС 25 ТУ—30 ТСЮТУ—25 ТС 35 ТУ—45 ТСУстройство может работать в режиме
оперативного управления от команды дис¬
петчера или в режиме работы от програм¬
много устройства. Выполняется на базе бес¬
контактных элементов комплекса «Спектр».Устройство типа «Обзор». Устройство
предназначено для телемеханизации объек¬
тов водопонижения и водоснабжения.Модификации устройства предусматри¬
вают возможность работы одного полуком¬
плекта ДП с 20—60 полукомплектами КП.
Объем передаваемой и принимаемой инфор¬
мации для каждого КП составляет:двухпозиционных команд ТУ—1; сооб¬
щений ТС — 6, в том числе о состояний
двухпозиционных объектов — 2 и аварий¬
ных сообщений — 4;контроль исправности телемеханических
устройств КП и линий связи — 1;телеизмерение параметров (циклическое
или по вызову) — 3.Полукомплект ДП в зависимости от
общего объема информации и типа исполь¬
зуемых линий связи имеет восемь модифика¬
ций, а полукомплект КП в зависимости от
используемых линий связи — две модифика¬
ции (табл. 3-25).Система имеет одно — три радиальных
направления двухпроводных кабельных или
воздушных линий, к каждому из которых
можно присоединить параллельно до 20 по¬
лукомплектов КП (древовидная конфигу¬
рация).
§ 3-7Средства телеуправления и телесигнализации467Таблица 3-23варианты использования функциональных устройств обработки телемеханической
информации * (устройство ТМ-300)Функциональные устройстваВид информации
и способ ее обработкиЦифро-аналого¬
вые преобразова¬
тели1Устройство сигна*!
лнзации отклоне¬
ний параметров jТИТ от уставок jУстройство про-
граммно-синхро-
низирующееУстройствомасштабирова¬нияУстройство циф.
POBOft индикацииУстройствопечатиЦАПУСОУПСУМУЦИУПАналоговое воспроиз¬
ведение или регистрация
ТИТ+—————Аналоговое воспроиз¬
ведение ТИТ с сигнали¬
зацией отклонения от
заданных уставок++Цифровое воспроизве¬
дение ТИТ——+++—Цифровое воспроизве¬
дение ТИТ с сигнализа¬
цией отклонения от за¬
данных уставок++++Аналоговое воспроиз¬
ведение ТИТ с сигнали¬
зацией отклонения от
заданных уставок н ре¬
гистрацией адресов и ве¬
личин уставок парамет¬
ров, вышедших за пре¬
делы норм+++++Цифровое воспроизве¬
дение ТИТ с сигнализа¬
цией отклонений от за¬
данных уставок и реги¬
страцией адресов и ве¬
личин уставок парамет¬
ров, вышедших за пре¬
делы нормы+++++Аналоговое и цифро¬
вое воспроизведение ТИТ
с сигнализацией откло¬
нения от заданных уста¬
вок и регистрацией ад¬
ресов и величин уставок
параметров, вышедших
за пределы нормы++++++Регистрация ТИТ в аб¬
солютных единицах——++—+Регистрация ПСИ——++—+Регистрация ТС—————+Цифровое воспроизве¬
дение ТИИ (ПСИ)* См. примечание ктабл, 3-22,+++30*
468Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIТаблица 3-24Габариты шкафов для установки аппаратуры устройств ТМ-100, ТМ-200, ТМ-300, TM-800ШкафКоличествоблоков/суб¬блоковКоличествозажимовГабариты, ммНавесной шкаф III габарита пыле¬
защищенного исполнения4/7218640X350X660Напольный шкаф I габарита нор¬
мального исполнения8/14430720X350X1400Напольный шкаф I габарита пыле¬
защищенного исполнения8/14430800X350X1400Напольный шкаф II габарита нор¬
мального исполнения12/21650720X350X2000Напольный шкаф II габарита пы¬
лезащищенного исполнения12/21650800X350X1800Напольный шкаф III габарита нор¬
мального исполнения12/348960X350X2000Модификации устройства «Обзор»Таблица 3-25Модифи- суммарное макси-
нация |мвльное количест¬
во КП в системеКоличество на¬
правлений линий
связи в системеМаксимальное
количество КП
в одном направ¬
ленииКоличество
телеуправляе¬
мых двухпо-
зициониых
объектов
на один КПТип линии
связиВ-3-20603К-3-20603В-2-20402К-2-20402В-1-20201К-1-20201В-1-10202К-1-Ю2022020202020201010ВоздушнаяКабельнаяВоздушнаяКабельнаяВоздушнаяКабельнаяВоздушнаяКабельнаяПримечание. При выполнения полукомплектов ДП в виде общестанционного щита в обо¬
значении модификаций добавляется буква Щ.Рис. 3-12. Общий вид пульта с встроенными
в. него полу комплекта ми ДП типа «Обзор»
и блоком питания.200.Рис. 3-13. Общий вид полукомплекта КП
устройства типа «Обзор».Полукомплект ДП выполняется: в ви¬
де комплектного пульта управления (рис.3-12) со встроенным в него устройством те¬
лемеханики, блоком питания и установлен¬ными на фасаде пульта ключами управле¬
ния, табло и т. д.; в виде щита управления
с мнемонической схемой. В этом случае ор¬
ганы управления и контроля системы «Об¬
Системы телеизмерения469зор» располагаются на щите, а блоки теле¬
механического устройства — в отдельном на¬
стенном шкафу.Полукомплект КП выполняется в виде
шкафа настенной конструкции в пылебрыз¬
гонепроницаемом исполнении (рис. 3-13).Воспроизведение поступающей на ДП
телесигнализации осуществляется: свечени¬
ем цифровых индикаторных ламп, ука¬
зывающих номер КП, с которого поступи¬
ло сообщение; свечением соответствующей
лампы — транспаранта, указывающей ха¬
рактер сообщения; подачей звукового сиг¬
нала.Воспроизведение телеизмерений осу¬
ществляется цифровыми индикаторными
лампами, указывающими значения парамет¬
ра в абсолютных величинах, и свечением
лампы транспаранта, указывающей вид из¬
меряемого параметра.3-8. СРЕДСТВА ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯТелеизмерение (ТИ) электрических ве¬
личин осуществляется с помощью систем,
построенных на использовании стандартных
измерительных трансформаторов напряже¬
ния и тока, преобразователей, имеющих на
выходе унифицированный сигнал государ¬
ственной системы приборов (ГСП) и изме¬Таблица 3-26Технические данные измерительных преобразователей (ИП) электрических величинТип ИПНазначениеОсновная
погреш¬
ность, %Входные величиныРазмеры, ммМасса,кгЕ-708ИП переменного
тока±1,00—1 А; 0—5 А255Х185ХП53.0Е-722ИП напряжения
переменного тока±1,00—130 В; 50 Гц255X185X1153.5Е-727МИП постоянного
тока±1.0От шунта 0,75 мВ/325X245X1456.5Е-714М
с Р-724ИП напряжения
постоянного тока±1,00—450 В, 0—600 В,
0—750 В, 0—1000 В325 X245X1455,5Е-714мТо же±1,00—300 В325X245X1455.5Е-720м
с Е-726мИП сопротивления
изоляции сети
переменного тока±1,00—200 кОм
0—1 МОм325X245X1455,66,5.Е-713М
с Е-723мИП частоты±2,547—52 Гц
45—55 Гц325X245X145255X185X1156.53.5Е-80ИП активной мощ¬
ности трехфаз¬
ных сетей пере¬
менного тока±1,50—1,0; 0—2,0;
0—5,0; 85—110 В;
cos ф=0—1325X245X1458.0Е-81ИП реактивной
мощности трех¬
фазных сетей пе¬
ременного тока±2,00—1,0; 0—5,0;
85—110 В;
sin <р=0—0,8325X245X1458,0Е-717МУсилитель согла¬
сующий±0,50,5 мА255X185X1152,5рительных приборов, рассчитанных на при¬
ем сигналов ГСП.Технические данные преобразователей
приведены в табл. 3-26.Телеизмерение неэлектрических величин.
На промпредприятиях ТИ неэлектрических
величин (температура, давление, расход,
уровень и т. п.) осуществляется с помощью
систем, построенных на измерительных эле¬
ментах (датчиках) этих величин, имеющих
электрический выходной сигнал, преобразо¬
вателях, имеющих на выходе унифициро¬
ванные сигналы ГСП (токовые 0—5 мА или
О—20 мА; напряжения 0—20 В; частотные4—8 кГц) и допускающих подключение на¬
грузки до 3 кОм, и приемных измеритель¬
ных приборах.В некоторых случаях датчики изготов¬
ляются со встроенными преобразователями
и на выходе имеют необходимый сигнал.В качестве каналов ТИ используются
выделенные проводные линии или устрой¬
ства телемеханики типов ТМ-300, МКТ-1,
МКТ-2 и другие, обеспечивающие передачу
сигнала ГСП с помощью кодо-импульсных
или число-импульсных преобразователей с
последующей дешифровкой их на диспет¬
черском пункте.Структурные схемы систем ТИ неэлек¬
трических величин приведены в табл. 3-27;
основные технические данные датчиков и
470 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. III
§ 3-8 Системы телеизмерения 471чХО*чов*ОI IfcfSV-Mев f-
а о
н«
« о
о,
о *Г
а. о
е~ >»я« Я
х 24) S
S V •
® й 2
^ £ 5а, н sи w
се ал t- а>н * яМ£П
X SHS
t»CS О0 чoSS1 s I* V.—ft> аН
>»А>Н
а?гя Ц •*
е Ф КО С aо. <j я
н * £
н ЧЙ*
о 2
X h> SК «
MS
« е- 0J
« СЗ Ч5 я 2
5 о и3>>оч «§«ЯgasКто»
н о
и?« а.s«SS§“5 « я
Е *- 5w в Яи ©Hios's
w 2* 2 а§i“* - *
м ® яй* 2
и О >»ПК"
д ЛI Л«о чI | О -«• J, В sг • «92 я м| S ял
ssgg|i*i°&s§.о “ “
"1.^
*&&«
“«■ss«з*й:ssgSsiiя x
ftOgj
£ 2
Cso«*§■5go1-Эи Шо-S о I S * * >*
2 2 н л s * « 57*«и >* С O1 аж s u-e-s в
С в я *• о I
ь-^е*св««: * I
f- я и 2 в (м
a4sSgJS*g• se&esgg <Я Oo US^sssgg*|^2 м &o.ff 5 £§ fev&a 0,5 * ••
n s о£яя-=еЯ*“а» a'
о *K a>
я ft.« as§goс-8Я H
4)CQ *
О *Q.S*5.sо 4>a. я>■3
.*
ef *>
ОйX 2у «в« о-Q.«в
et I
Sg-
«*
0.ix:sS-rg ' S'8-*л л d q.5, н w вI' sj-isS
|^s i31|lн*1Л|-| ..as сa«|*§l&eо * f* a. «
и aW^s t- e> sggL-se I *«
«°й “Д© й-s.ЧЭТ^С'9'^&
l°0'С.П?|;с c2SI о5<<ис^ся Яд ogcCQ л* *£>§ *Я,л ^
4> ceJfUm»• S7 н5 §e'S?-VI «n§Msss&iga^so '© о я Э
и я •> Я * .»
V2 vreL§t; з л я°?:bilii=£«c*S
472Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. Illпреобразователей — в разд. 8, а устройств
телемеханики — в § 3-7 настоящего спра¬
вочника.3-9. ДИСПЕТЧЕРСКИЕ ЩИТЫ
И ПУЛЬТЫДиспетчерские щиты. На диспетчерских
пунктах устанавливаются диспетчерские щи¬
ты,-на которых воспроизводится мнемониче¬
ская схема контролируемой системы и уста¬
навливается сигнальная аппаратура, а так¬
же аппаратура управления и квитирования
поступающих сигналов.Широкое распространение получили ме¬
таллические диспетчерские щиты типа ШД
планшетного типа, у которых мнемонические
схемы отдельных объектов и относящаяся
к ним аппаратура размещаются на специ¬
альных планшетах, крепящихся на панелях
щита. Общий вид диспетчерского щита план¬
шетного типа показан на рис. 3-14.В последние годы заводами освоено
производство секционных Диспетчерских щи¬
тов мозаичного типа. Панели щитов этого
типа собираются из отдельных секций и со¬
ответственно могут иметь различную высо¬
ту. На промпредприятиях применяются мо¬
заичные диспетчерские щиты заводов «Элек¬
тропульт» и «Промавтоматика».Секционные мозаичные щиты завода
«Электропульт» типов ШД-5 и ШД-6 состо¬
ят из металлических секций каркасного ти¬
па, на которых закреплены перфорирован¬
ные платы. В отверстиях этих плат крепят¬
ся съемные пластмассовые квадратные эле¬
менты размером 40X40 мм. На элементах
укрепляются ключи управления и квитиро¬
вания, лампы сигнализации и различные
мнемознаки.В табл. 3-28 приведены размеры и мас¬
са секционных щитов завода «Электро¬
пульт».Таблица 3-28Установочные данные секционных щитов
завода «Электропульт»Тип щитаШирина,ммВысота,мм^ Глубина,
: ммМасса, кгШД-5 с набор¬10002480410100ной схемой и ми¬3040120мическими симво¬3600140ламиШД-6 с набор¬1000,2480830155ной схемой и све¬3040Г/Ътовыми символами3600195Активное поле щитов, отводимое для
размещения мнемонических схем, поднято
над уровнем пола на 210 мм у щитов ШД-5
и на 430 мм у щитов ШД-6. Панели щитов
ШД-5 и ШД-6 могут быть повернуты наугол 155° относительно соседних панелей.Диспетчерские щиты завода «Промавто¬
матика» выполняются также сборными из
отдельных секций. Нижняя секция (немоза¬
ичная) служит для размещения диодов, ре¬
зисторов, предохранителей и другой аппа¬
ратуры. Мозаичные секции имеют жесткую
наборную решетку с ячейками для крепле¬
ния мозаичных элементов. Шаг решетки мо¬
жет меняться на величину, кратную 20 мм,
что позволяет встраивать в щит измеритель¬
ные и другие приборы.Мозаичный элемент представляет собой
штампованную пластину из стали. В каче¬
стве основного мозаичного элемента принят
элемент размером 40X40. Допускается при¬
менение элементов размером 80X80 и 160Х
X160i Максимальная высота щита 3650 мм.
Высота щита может быть уменьшена на вы¬
соту одной или нескольких секций. Разме¬
ры элементов этого щита указаны в
табл. 3-29.Таблица 3-29Установочные данные секционного щита
завода «Промавтоматика»НаименованиеШирина,ммВы¬сота,ммГлу¬бина,ммСекция мозаичная800400600» »800600600» »1000400600» »1000600600Секция нижняя800600600» »1000600600Рама (основание)80050600» »100050600Секции щита могут быть установлены
под углом 135 или 155° друг к другу.Угол поворота 135° целесообразно при¬
менять в тех случаях, когда линия фасада
щита должна быть повернута на 90°.Общий вид секционного щита мозаич¬
ного типа, выпускаемого заводом «Промав¬
томатика», показан на рис. 3-15.Большим преимуществом мозаичных
щитов является возможность легкой замены
элементов при изменениях электрической
или технологической схемы контролируемо¬
го объекта. Кроме того, они с успехом мо¬
гут быть применены в помещениях с высо¬
той около 3 м.Диспетчерские пульты. На диспетчер¬
ских пультах устанавливаются приборы те¬
леизмерения, ключи вызова телеизмерений,
кнопки съема сигналов, номераторы и теле¬
фонные коммутаторы. Пульты обычно при¬
меняются одноместные или двухместные.Выпускавшиеся до последнего времени
заводами «Электропульт» и «Промавтома¬
тика» пульты были деревянными. Аппарату¬
ра управления и сигнальная устанавлива¬
лась на этих пультах на специальных ме¬
таллических планшетах.
§ 3-9 Диспетчерские щиты и пульты 473Рис. 3-15. Общий вид секционного диспетчерского щита мозаичноготипа,.
1450474Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIРис. 3-I6. Диспетчерский пульт типа КЗСП-1.а — общий вид; 6 —• конструктивные элементы и модификации.
§ 3-10Цифровые и знаковые индикаторы475С 1972 г. завод «Электропульт» выпу¬
скает «металлические секционные пульты,
построенные по секционно-блочному прин¬
ципу. Эти пульты состоят из отдельных сек¬
ций двух различных типов, из которых со¬
бираются одноместные и двухместные
пульты.Секция первого типа предназначена для
размещения приемных измерительных при¬
боров, командо-квитирующей апаратуры и
аппаратуры связи, а секция второго типа —
для размещения измерительных приборов и
оборудования рабочего места диспетчера.
Секция первого типа состоит из приборной
приставки, отсека для размещения планше¬
тов с аппаратурой, тумбы для монтажа со¬
единительной проводки и основания. Сек¬
ция второго типа состоит из приборной
приставки, столешницы, тумбы и осно¬
вания.Установочные данные этих пультов
приведены в табл. 3-30.Таблица 3-30Установочные данные металлических
пультов завода «Электропульт»ТиппультаШирина,ммВысота,ммГлубина,ммМ асса, кгпдо-3одномест-23008502000260ныйПДД-4двухмест-37808502000360ныйЗавод «Промавтоматика» также осво¬
ил выпуск металлических пультов новой
конструкции типа КЗСП-1.Пульты типа КЗСП-1 также сборные
секционные. Пульт состоит из тумб и сто¬
лешницы. Над столешницей при необходи¬
мости устанавливается приборная пристав¬
ка. Пульт имеет тумбы, предназначенныедля установки командной и сигнальнои ап¬
паратуры, а также для хранения рабочей
документации.Пульты типа КЗСП-1 входят в систему
унифицированных типовых конструкций
ГСП (УТК), разработанных • СКВ САУ,
и могут иметь различные модификации.Общий вид диспетчерского пульта типа
КЗСП-1 показан на рис. 3-16, а, а его кон¬
структивные элементы и модификации —
на рис. 3-16, б.3-10. ЦИФРОВЫЕ И ЗНАКОВЫЕ
ИНДИКАТОРЫЗначительный объем информации, выда¬
ваемой оператору различными контрольно-
измерительными устройствами, высокие тре¬
бования к точности восприятия этой инфор¬
мации привели к разработке йкдикаторов,
представляющих информацию в наиболее'
удобной для человека форме — в виде цифр,
букв и других знаков. Знаковые индикато¬
ры находят широкое применение в самых
различных областях техники: в информаф-
онных, управляющих и вычислительных
устройствах различного назначения, в си¬
стемах контроля, в измерительных приборах
и в целом ряде других устройств.Знаковые индикаторы различаются по
способу воспроизведения знака, по принципу
построения электрической схемы, по типу
применяемых в схеме активных элементов
и т. п.Ниже приводятся краткие сведения о
некоторых серийно выпускаемых типах ин¬
дикаторов, наиболее широко применяющих¬
ся на пультах и щитах систем оперативного
управления.К этой группе индикаторов относятся
проекционные табло с неподвижными диа¬
фрагмами и переключаемыми источниками
света, мозаичные индикаторы, газоразряд¬
ные индикаторы тлеющего разряда и инди¬
каторы на светопроводах.Проекционные индикаторы. Принцип
действия проекционных индикаторов осно-50 ±0,25га1st 0,2!1ф 4 фшН1чая т- па?т 4,0 JРис. 3-17. Проекционное табло ПТ-2М,/ — корпус; 2 — осветитель; 3 — диафрагма; 4 — оптический блок; S — экран.
476 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. ШТаблица 3-31Технические характеристики проекционных индикаторовХарактеристикаТипПТ-2МПП-21М
сб. 9 ] сб. 10ПП-ЗОМРасстояние от лин¬_157,2157,2157,2зы-клина до плоско¬сти изображения, ммУвеличение оптиче¬Х6Х6Х6Х6ской системыПроецируемые зна¬Цифры от 0 доЦифры от 0 доРимские цифрыЦифры от 0 до 9ки9, точка впере¬9, зеленый фонот I до V, бук¬ди цифры, крас¬вы Г, С, Н, П,ный фонРРазмер изображе¬25X1643,2X26,436X2412,4X7,6ния на экранеИсточник светаЛампа СЦ-76Лампа СЦ-76Лампа СЦ-76Лампа СМ-378 В; 3,2 Вт8 В; 3,2 Вт8 В; 3,2 Вт28 ВГабариты, мм75X40X15055X49X6455X49X6456X97Масса; кг0,50,250,250,5Таблица 3-32Конструктивные данные электролюминесцентных индикаторовРазмер знака, им18X2625X3825X3838X5438X54100 X 200300X 300Количество воспро¬1311112изводимых знаков(цифры)(цифры)(цифры)(буква)(цифры)(цифры)(цифры)Количество сегмен¬
тов в знаке77719777б)ван на применении оптического устройства,
проектирующего освещаемую цифру на ма¬
товый экран. Этот тип индикаторов позво¬
ляет получать изображения практически
любой конфигурации, причем это изображе¬
ние может быть цветным.В системах оперативного управления
применение могут получить проекционные
табло типа ПТ-2М (рис. 3-17) и оптические
проекционные ячейки ПП-21М и ПП-ЗОМ.
Проекционные табло имеют собственный эк¬
ран, для оптических ячеек такой экран дол¬
жен быть предусмотрен в приборе, где ячей¬
ки устанавливаются. Техническая характе-Рис. 3-18. Электролюминесцентный цифро¬
синтезирующий индикатор.а — устройство (разрез); б —общий вид; /— стек¬
лянная пластина; 2— прозрачный электропрово¬
дящий слой; 3 — электролюминесцентный слой;
4 — защитный слой; 5 — непрозрачный проводя*
щий слой} 6 — изоляционное основание.
Рис. 3-19. Газоразрядные цифровые индикаторы.J-ИН-и г~Ш& 3—ИН-4; 4 — ИН-12А; 5-ИН-12Б; 6 — ИН-8; 7-ИН-8-2; в — ИН-14,
Основные параметры газоразрядных индикаторов478Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. III<зггзv©<3К05 0)- 3
«ф • н141Ш
© *ОГ1-ю 7® х-J* I I ю
см юсотаСО00 S ио си
УЭ fctfК05: £<n : 53 «§ §s -<»IC_ Ю COсо - v“> I ? - 001Л I <N «—-CO vV* . Л04CO. 05
о 2
a gЯ «^ оtz;>•><•<м: оЛ -к(М *SоЮCN7юсоXЛ 1CNсчXсо00К
со
COS КЙ§• a-SH U' ^КЛ ло я
г «оЛСиомЯ*яЯа>3шосифЯ=f00 • w
SЮ I4*со о* ^w юсо
«ок<0*?и>»Син°9\с>XЫ “S*■“*о"W №t>- СО «О— « ejv оо о 2А — * >»о о.И *184#'фX<n ;S» »о*СОX £CD0 §S >,О о,Н *•<N•05XCN IX^ *o'<м1^.^ 1XИ Ююя« К2 ^Ш <5Й 2э >*& Лсо1Л1SюX\СсоS «2? ^ей рSi 55? >>си син *ЯJstfСОси а>О 3S S5S >>м си5 як *S Яс эЯ Я*5я*<S*«к _*■
я «S Яя оtt ХОяя «
™ 'i
g §sСиОCUОьсомяе£Яяй>3ао*евЯсо[£3U со CD 6*цэюСМNa-d170fX
— 00
СО —tXS'‘'СО2,5X<1^.ДSг-Xчяяяян-12 , С:X
SлSsd5й: • tr
k- е -
L+сзс aо4' о8<>.сияяяBtяSа>ЯсиОН4
ои.>>О5
«
СиСюсоIюСЧ00<NXсоXяСиоН>,оsясиСюсо"el00<мXосоXX05Он>>оs№Q-сcs(0о1Xсо|>-юsa?счСОXсоч»*cfсиоНисисоXСО2 яCUоН№СО1=3и>,сиXсоX<£>Ясион>>сиЯ нГ5 S£ я<гоюи:оНггясиСОяяяСОЯ(=tяяпясолог*СиО6-
§ 3-10Цифровые и знаковые индикаторы479Таблица 3-34Цоколевка газоразрядных цифровых индикаторовТип индикатораНомеравыводовИН-1, ИН-2,ин-зИН-4ИН-12АИН-12БИН-8-2ИН-141Катод 1Катод 4АнодАнодСвободныйАнод2Катод 2Катод 6Катод 0Катод 0Катод 1Катод «запя¬
тая»3Катод 3Катод 8Катод 9Катод 9Катод 2Катод 14Катод 4ЭкранКатод 8Катод 8Катод 3Катод 25Катод 5Катод 9Катод 7Катод 7Катод 4Катод 36Катод 6Катод 7Катод 6Катод 6Катод 5Катод 47Катод 7Свобод¬ныйКатод 5Катод 5Катод 6Катод 58Катод 8Катод 0Катод 4Катод 4Катод 7Катод 69Катод 9Катод 2Катод 3Катод 3Катод «запя¬
тая»Катод 710Катод 0Анод 2Катод 3Катод 2Катод 8Катод 811АнодКатод 3Катод 1Катод 1Катод 9Катод 912—Катод 5—Катод «за¬
пятая»Катод 0Катод 013—Анод 1——АнодКатод«запятая»14—Катод 1————ристика проекционных индикаторов приве¬
дена в табл. 3-31.Мозаичные индикаторы. Мозаичные ин¬
дикаторы выполняются в виде отдельных
элементов (точек, линий и т. п.), которые
под воздействием управляющих сигналов
начинают светиться и образуют в зависи-I, If определяются количестбам индикатороЬ
в блоке:
г = гбхл+г«5-Рис. 3.20. Блок индикаторов Ф 207.мости от набора элементов необходимый
знак.Существенным недостатком мозаичных
индикаторов является возможность получе¬
ния ложного изображения при выходе из
строя какого-либо элемента. Необходимость
уменьшения вероятности получения ложных
сигналов приводит к увеличению количества
элементов индикатора и, следовательно,
к усложнению схемы управления.Из группы мозаичных индикаторов наи¬
более широко применяются электролюминес-
центные индикаторы (рис. 3-18).В табл. 3-32 приведены конструктивные
данные серийно выпускаемых типов этих
приборов. При необходимости электролюми-
неспентные индикаторы могут быть изготов¬
лены и по специальному заказу. Все они
предназначены для питания напряжением
220 В, частотой не менее 400 Гц. Питание
прибора напряжением 220 В при частоте
50 Гц допускается лишь при освещенности
прибора не более 2—4 лк.Газоразрядные индикаторы. Наряду
с электролюминесцентными индикаторами
широкое применение имеют газоразрядные
индикаторы тлеющего разряда (рис. 3-19).Принцип действия индикаторов этого
типа состоит в том, что при подаче на при¬
бор напряжения между анодом, выполнен¬
ным в виде сетчатой пластины, и выбран¬
ным катодом (катод выполнен в виде тре¬
буемого знака) возникает разряд и оран~
жево-красное свечение повторяет форму
катода.В табл. 3-33 и 3-34 приведены основные
параметры газоразрядных индикаторов.На базе ламп ИН-14, ИН-12А, ИН-12Б,
480 Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIрованного на пластине — светопроводе, све¬
титься при подсветке пластины в торец. Для
подсветки используется бесцокольная лампа
типа НСМ-10X55 ВН (9 В; 0,5 Вт). Инди¬
каторы разработаны в трех исполнениях.
Индикатор ЗИТ-11 —предназначен для вос¬
произведения одного из одиннадцати знаков
(цифр от 0 до 9 и запятой). Размеры цифр
32X15 мм. Индикаторы ЗИТ2 и ЗИТ4 пред¬
назначены для одновременного или раздель¬
ного воспроизведения соответственно двух
или четырех надписей.Габариты индикаторов 63X32X38 мм.3-11. СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОГО
РУКОВОДСТВАДля оперативного руководства, осу¬
ществляемого диспетчерскими службами
предприятия, используются специальныеУстройства оперативнойЛинииКоличество подключавДГУ-1мСДС-М-50/100«Темп-40»«Псков-1»Соединительные от АТС24/846и РТСОт прямых абонентов10/2050/1004016ЛинииКОС-22мКД-6АКД-12АКД-18Соединительные от АТС2и РТСОт прямых абонентов2061218Радиостанции оперативнойТип радиоПараметры29РТ-5-2-ОМ
(«Алмаз»)ЗОРТ-5-2-ОМ(«Гроза»)36РТ-0.5-2-ОМ
(«Нива»)15РТМ-А2-ЧМ
(«Алтай-АС-1»)Конструктивное испол¬
нениеПереноснаяПереносная
и стационарнаяСтационарнаяМобильнаяДиапазон частот, мГц1,6—61,6—81,6—2150—174Число каналов связи8804110Вид и режим работыТелефон, теле¬
граф, симплексТелефон, теле¬
граф, симплексТелефон, симплексТелефон,дуплексДальность связи, кмДо 600До 6003025—30Питание10—12 В10 В,127/220 В,
50 Гц127/220 В,
50 Гц12,6 ВМасса, кг1816624ИН-15А, ИН-15Б разработана серия мало¬
габаритных щитовых индикаторов типа
Ф207 (рис. 3-20), обеспечивающая возмож¬
ность комплектования многоразрядных ин¬
дикаторов по заданию заказчика.Индикаторы обеспечивают ввод инфор¬
мации в виде последовательности импуль¬
сов (с частотой до 1 мГц) и в потенци¬
альном двоично-десятичном коде 8—4—2—1,
хранение введенной информации, индикацию
ее на газоразрядной индикаторной лампе,
выдачу записанной информации в коде
8—4—2—1 на внешние устройства для ре¬
гистрации на цифропечатающих устройст¬
вах, перфораторах или на устройства обра¬
ботки результатов измерения.Схемы этих индикаторов выполнены на
микроэлектронной базе.Индикаторы на светопроводах. Прин¬
цип действия индикаторов типа ЗИТ (рис.3-21) основан на способности знака, грави¬
§ 3-11Средства оперативного руководства481средства телефонной связи, радиосвязи и
промышленного телевидения.Устройства оперативной телефонной
связи (табл. 3-35) обеспечивают прямую не¬
посредственную связь с цеховыми и внеш¬
ними абонентами и связь по соединитель¬
ным линиям через АТС и РТС. С их помо¬
щью можно проводить выборочные и об¬
щие циркулярные совещания.Общий вид одного из таких устройств
(директорского коммутатора типа КД-36Д)
показан на рис. 3-22.Для прямой связи абонентов при вы¬
соком уровне производственных шумов пре¬
дусматривается производственная громкого¬
ворящая связь.Широко применяется устройство типа
ПГС-1к, состоящее из симплексного приемо¬
передающего усилителя низкой частоты,
микрофона и громкоговорителя. В одну
двухпроводную линию (телефонную пару)телефонной связиможно включить до 10 таких устройств,
длина линии связи до 5 км. Вариант устрой¬
ства на полупроводниках ПГСПЗ-120 отли¬
чается от ПГС-1к меньшей мощностью и на¬
личием обратимого динамика.В состав аппаратуры системы производ¬
ственной громкоговорящей связи ПГС-59
входят системы ПГСИ-10 и ПГСИ-30, осу¬
ществляющие избирательную связь, соот¬
ветственно с 10 и 30 абонентами, а также
связь одного из абонентов системы ПГСИ-10
с системой ПГСИ-30. Система ПГСИ-30 поз¬
воляет осуществлять также циркулярную
связь со своими абонентами. Системы могут
работать самостоятельно и совместно.Аппаратура громкоговорящей диспет¬
черской связи «Радиус» предназначена для
обеспечения громкоговорящей и телефонной
связи в различных звеньях управления.
Громкоговорящая связь осуществляется по
физическим двухпроводным цепям при со-Таблица 3-35мых линий по типам устройств«Псков-2»«Псков-5»«Кристалл-30»«Кристалл-70»«Крис-талл-ИО»Палата«АПС-30»СОС-30/606668103615142159973032/62КД-36ДКД-60КД-120КСРКАС«Эхо-10»«ГАРСАС-ЮА»—4825——36601202412109Таблица 3-36связи общего применениястанций1РТМ-А2-ЧМ(«Гранит-АС)ЗРТС-Ц2-ЧМ
(«Гранит-ЦС»)57PI
(«Паль¬
ма-АС» )58Р1
(«Кактус»)
21РТН-2-ЧМ)60PI •
(«Ласточка»
20РТП-2-ЧМ)61Р1(«Тюльпан»22РТП-2-ЧМ)«Стройка»Мобильная33—461 или 3Телефон,симплекс20-2512,6 В13Стационарная33—461Телефон,симплекс25—30127/220 В,50 Гц100Мобильная140—1743Телефон,симплекс20—4012,6 В17Носимая33—461Телефон,симплекс412,6В1,6Портатив¬ная33—461Телефон,симплекс17,5В0,9Портатив¬ная140—1751Телефон,симплекс17,5ВПортатив¬ная34,5—351Телефон,симплекс17,5В0,7
482Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. III32.15...22.383314<4-Л0,57,51 3 5 7 9
®@@©@
®@®@®
г ч (а юП 11 15 77 1$гг 11 tste гоп=*4<ъeUj«Л]LJРис. 3-21. Знаковый индикатор с подсветкой в тореи типа ЗИТ.Рис. 3-22. Коммутатор оперативной связи
КД-36Д.противлении шлейфа до 50 Ом и по четы¬
рехпроводным цепям при сопротивлении
шлейфа до 2800 Ом. Телефонная связь осу¬
ществляется с абонентами МБ, ЦБ и АТС
по физическим двухпроводным цепям. Ап¬
паратура состоит из отдельных приборов и
в зависимости от комплектации обеспечива¬
ет от 3 до 20 громкоговорящих и 10 теле¬
фонных связей с пультами руководителей,
обеспечивающими от 5 до 20 громкоговоря¬
щих связей.Для оперативной связи с подвижными
объектами (локомотивы, автомашины, элек¬
трокары, краны и т. п.) и для оперативного
руководства дежурным персоналом, обход¬
чиками, ремонтниками и др. на промышлен¬
ных предприятиях широко применяется ра¬
диотелефонная аппаратура. На пункте опе¬
ративного управления устанавливается ста¬
ционарная радиостанция, на подвижных
объектах — мобильные радиостанции и у об¬
ходчиков — переносные радиостанции.Аппаратура обеспечивает беспоисковую
и бесподстроечную симплексную и дуплекс¬
ную двустороннюю телефонную радиосвязь
между центральной радиостанцией и пере¬
движными объектами, а также непосредст¬
венно между объектами.Основные технические данные радио¬
станций оперативной связи приведены в
табл. 3-36.Распределительно-поисковая связь поз¬
воляет диспетчеру осуществлять поиск нуж¬
ных работников и вызов их на рабочие ме¬
ста или отдавать необходимые распоряже¬
ния по участкам. Как правило, для этих
целей используются цеховые установки ра¬
диофикации.Для вызова и односторонней передачи
речевого сообщения любому из абонентов
на территории завода используется система
персонального вызова типа «Связь». Она
включает в себя от 1 до 11 передатчиков,
работающих на петлевую антенну, и не бо¬
лее S0 портативных абонентских приемни¬
ков. Работает система на частоте
39,063 кГц.Установки промышленные (прикладные)
телевизионные (ПТУ) предназначены для
дистанционного наблюдения и контроля раз¬
личных производственных процессов, а так¬
же для диспетчерских целей. В зависимости
от типа применяемых передающих трубок
установки разделяются на две группы: види-
конньге ПТУ и суперортиконные ПТУ.Установки видиконные ПТУ-22м,
ПТУ-23м и ПТУ-24м отличаются друг от
друга количеством передающих телевизион¬
ных камер (соответственно одна, три и пять)
и других блоков. Исполнение передающих
камер пылебрызгозащищенное.Установки видиконные однокамерные
ПТУ-26м и ПТУ-27м имеют малое число
блоков (четыре). В связи с этим в установ¬
ках этих типов отсутствуют пульты управ¬
ления и распределительные коммутирующие
устройства. Исполнение передающих ка¬
мер пылебрызгозащищенное. Установка
ПТУ-27м отличается от ПТУ-26м только тем,
что вместо подставки для камеры имеет по¬
воротное устройство.Установки видиконные ПТУ-28, ПТУ-29,
ПТУ-30 и ПТУ-31 представляют собой комп¬
лекс телевизионных устройств, обеспечиваю¬
щих различные эксплуатационные возмож¬
ности и отличающихся друг от друга коли¬
чеством телевизионных передающих камер
и других устройств. Преимуществом уста¬
новок является их унификация; в различных
§ 3-12Управляющие вычислительные машины483вариантах установок используется ряд ти¬
повых приборов, позволяющих при их на¬
ращивании и в различных комбинациях
создавать установки с разнообразными экс¬
плуатационно-техническими характеристика¬
ми. Передающие телевизионные камеры
установок приспособлены для работы в нор¬
мальных условиях и при повышенной тем¬
пературе окружающего воздуха до 40° С.
Для работы в условиях повышенной запы¬
ленности, дождя и снега, а также для ра¬
боты при пониженной температуре воздуха
до —50е С передающие камеры помещают¬
ся в защитный кожух.Установки выпускаются в следующих
вариантах: с ручным включением передаю¬
щей камеры в сеть и переводом ее в рабо¬
чий или дежурный режимы; с дистанцион¬
ным включением передающей камеры в сеть
и переводом ее в рабочий или дежурный ре¬
жимы; с дистанционным включением каме¬
ры в сеть и переводом ее в рабочий и де¬
журный режимы, а также с дистанционным
управлением оптической приставкой и
устройством наведения.Установки ПТУ-28, ПТУ-29, ПТУ-30 —
однокамерные; ПТУ-28 комплектуется те¬
левизором, а ПТУ-29 и ПТУ-30 соответст¬
венно одним и пятью видеоконтрольными
устройствами.Установка ПТУ-31 имеет до 10 пере¬
дающих камер с несколькими видеоконт¬
рольными устройствами.Предусматривается любая возможная
комбинация приборов передающей стороны
с дистанционным управлением приборами
и выбором передающей камеры. Выпуска¬
ются в вариантах: ПТУ-31-1, ПТУ-31-2 и
ПТУ-31-3. В установке ПТУ-31-2 в отличие
от установки ПТУ-31-1 приемная сторона
разделяется на основной и выносной посты
наблюдения. Выносной пост наблюдения мо¬
жет быть удален от передающей камеры до5 км. Установка ПТУ-31-3 имеет дополни¬
тельный линейный усилитель, что позволяет
располагать на значительное расстояние не
только выносной, но и основной пост наблю¬
дения (до 5 км). Общее число блоков 9—58.
Суммарная масса блоков 100—750 кг.Установки суперортиконные ПТУ-101,
ПТУ-102 и ПТУ-103м отличаются друг от
друга количеством передающих телевизион¬
ных камер (соответственно одна, шесть и
двенадцать) и других блоков. Исполнение
камер пылебрызгозащищенное.Установки суперортиконные взрывоза¬
щищенные ПТУ-105 и ПТУ-106 предназна¬
чены для работы во взрывоопасной среде
помещений всех классов по классификации
ПУЭ, гл. VI1-2, где могут возникать взры¬
воопасные смеси 1, 2 и 3-й категорий и групп
А, Б, Г. Отличаются друг от друга коли¬
чеством передающих телевизионных камер
(соответственно одна и шесть) и других
блоков.Установки суперортиконные коррозий¬
но-стойкие ПТУ-107 и ПТУ-108 предназна¬
чены для работы в помещениях, в атмосфе¬
ре которых содержатся пары азотной кис-ai*лоты и окислы азота с концентрацией не
более 2%. Отличаются друг от друга коли¬
чеством передающих телевизионных камер
(соответственно одна и шесть) и других
блоков.3-12. УПРАВЛЯЮЩИЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫДля управления производственными
процессами используют серийные специали¬
зированные и универсальные вычислитель¬
ные машины, а также вычислительные комп¬
лексы на базе агрегатных средств вычис¬
лительной техники.Специализированные ВМ ориентирова¬
ны на решение определенных задач, харак¬
терных для конкретной отрасли. Эти ма¬
шины создаются на основе детального ис¬
следования объекта управления и его вза¬
имосвязей с внешней средой, являются
наиболее простыми и надежными в эксплуа¬
тации. Однако такие машины выпускаются
небольшими партиями и относительно доро¬
ги, требуют большого объема исследова¬
тельских и проектных работ при их соз¬
дании.Универсальные машины могут быть ис¬
пользованы для различных производствен¬
ных процессов. Определенная избыточность
по основным показателям позволяет приме¬
нять универсальные ВМ при недостаточно
алгоритмизированном производстве и нара¬
щивать функции ВМ по мере изучения про¬
изводства, усложнения и изменения алго¬
ритма. Такие машины, однако, для данных
целей неоправданно сложны, дороги н не¬
достаточно надежны.Наиболее перспективным направлением
в этой области является использование аг¬
регатной системы вычислительной техники
(АСВТ), обеспечивающей компоновку на
базе стандартного процессора и набора аг¬
регатных модулей информационных и управ¬
ляющих вычислительных систем для раз¬
личных отраслей народного хозяйства. Вы¬
пускаемый набор средств АСВТ позволяет
с минимальными -затратами создавать си¬
стему, удовлетворяющую конкретным тре¬
бованиям, изменять эту систему в процессе
ее эксплуатации при расширении или изме¬
нении задач, постепенно модернизировать
систему, заменяя отдельные ее компоненты
более совершенными.- В настоящее время АСВТ второго поко¬
ления, построенная на дискретных компо¬
нентах, уже снимается с производства. По¬
давляющая часть разработок систем управ¬
ления с ВМ ориентируется ныне на АСВТ
третьего поколения, построенную на микро¬
электронной базе на основе процессоров
М-6000 и М-4000. Набор агрегатных моду¬
лей на базе процессора М-6000 более осво¬
ен в производстве и больше удовлетворяет
требованиям построения систем управления
технологическими процессами, в связи
с чем этому набору уделено основное вни¬
мание.
484Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIНабор предназначен для компоновки на
базе процессора М-6000 информационных
и управляющих вычислительных систем, ра¬
ботающих в реальном масштабе времени
как автономная система или как низовая
подсистема в сложной иерархической систе¬
ме. Набор может быть, в частности, исполь¬
зован: в качестве систем централизованного
контроля технологических процессов; для
сбора и первичной переработки информации
на промышленных объектах или при раз¬
личного рода исследованиях, контроля ка¬
чества и других параметров промышленной
продукции; в качестве центра коммутации
сообщений или группового устройства
управления комплексом устройств ввода —
вывода мощных вычислительных систем;
в качестве систем прямого цифрового управ¬
ления технологическими процессами; для
решения инженерных и научных задач,
в том числе в режиме непосредственного об¬
щения потребителя с системой в процессе
решения задачи; в качестве центра обра¬
ботки данных в системах массового обслу¬
живания и в системах, работающих в режи¬
ме разделения времени.Набор выполнен на элементах микро¬
электронной техники и имеет развитую си¬
стему ввода — вывода, систему команд,
обеспечивающую удобство программирова¬
ния, а также систему приоритетного преры¬
вания, позволяющую совмещать операции
ввода — вывода со счетом. Набор обеспе¬
чивает высокую надежность, простоту и
удобство обслуживания, производитель¬
ность до 200 000 адресных операций или до1 800 000 безадресных микроопераций в се¬
кунду, возможность наращивания памяти
от 8192 до 65 536 байт и подключения быст¬
родействующих каналов прямого доступа в
память, выполняющих операции ввода —
вывода без прерывания процессора, а так¬
же инкрементных каналов для получения
гистограмм.Модули малогабаритны, с современным
эстетическим оформлением.По функциональному назначению агре¬
гатные модули объединяются в следующие
группы устройств:1) Устройства вычислительного комп¬
лекса, выполняющие функции хранения, пе¬
реработки и организации ввода — вывода
информации.2) Устройства ввода — вывода, выпол¬
няющие функции приема информации с раз¬
личных внешних носителей и клавиатур,
преобразования и передачи ее в вычисли¬
тельный комплекс; функции получения ин¬
формации от вычислительного комплекса,
преобразования и запоминания ее на внеш-
вих носителях и индикаторах; функции ге¬
нерации сигналов времени.3) Устройства связи с объектом, вы¬
полняющие функции приема различных ана¬
логовых и дискретных сигналов, поступаю¬
щих от объектов, нормализации и комму¬
тации этих сигналов, преобразования и
передачи информации о них в вычислитель¬
ный комплекс, а также функции полученияинформации от вычислительного комплекса,
преобразования ее в различные аналоговые
и дискретные сигналы, коммутации и пере¬
дачи этих сигналов на объекты.4) Устройства внутрисистемной связи,
выполняющие функции преобразования сиг¬
налов при передаче их между различными
вычислительными системами или вычисли¬
тельными системами и отдельными специ¬
альными устройствами и функции подклю¬
чения к процессору М-6000 устройств вво¬
да — вывода, входящих в номенклатуру
АСВТ первой очереди разработки, выпол¬
ненных на элементах дискретной техники.Присоединение к вычислительному
комплексу устройств ввода — вывода, внеш¬
ней памяти, устройств связи с объектом и
устройств внутрисистемной связи осуществ¬
ляется через вновь введенное в АСВТ-М
унифицированное сопряжение 2К, которое
предусматривает параллельную передачу
информационных слов, содержащих до 16
двоичных разрядов в отличие от сопряже¬
ний 2А и 2В, принятых в АСВТ-Д и обеспе¬
чивающих параллельную передачу до 8 дво¬
ичных информационных разрядов.Устройства вычислительного комплекса,
выходящие на центральную сторону сопря¬
жения (процессоры, расширители ввода —
вывода, каналы прямого доступа в память),
называют концентраторами; устройства,
подключенные к периферийной стороне со¬
пряжения, — терминалами. Каждый терми¬
нал конструктивно выполняется в виде двух
частей: так называемой *интерфейсной кар¬
ты», располагаемой в конструкции концен¬
тратора, и остальной части, конструктивно
автономной, располагаемой на некотором
расстоянии от интерфейсной карты (от де¬
циметров до сотен метров) и соединяемой
с ней специальной линией связи. Интерфейс¬
ная плата представляет собой двойную пла¬
ту размером 230X140 мм с парой 48-кон -
тактных разъемов, на которой расположе¬
ны все электрические схемы управления
терминалом или только логические схемы
управления терминалом, или их часть,
а иногда может быть расположен весь тер¬
минал (например, таймер). Число интер¬
фейсных карт определяет число занимае¬
мых выходов на сопряжение 2К.1. устройства вычислительного IКОМПЛЕКСАПроцессор (А131-3) обеспечивает ариф¬
метическую и логическую обработку инфор¬
мации, представленной в виде 16-разрядных
двоичных слов, а также управление устрой¬
ствами ввода — вывода (УВВ). Внутреннее
представление чисел в дополнительном дво¬
ичном коде. Диапазон представляемых чи¬
сел от —32 768 до 32 767. Скорость обработ¬
ки адресных команд до 200 000 операций/с,
безадресных микрокоманд — до 1 800 000
операций/с. Максимальный объем памяти,
подключаемой к процессору (СПр), —32 768
16-разрядных слов. Система команд — нуль-
одноадресная.
§ 3-12Управляющие вычислительные машины485Процессор имеет 8 выходов на унифи¬
цированное сопряжение 2К, что позволяет
подключить непосредственно к процессору
8 устройств ввода — вывода (УВВ), а с ис¬
пользованием расширителей ввода — выво¬
да (РВВ) —до 54. При этом последователь¬
ность обмена информацией через сопряже¬
ние 2К определяется в основном програм¬
мой, а подключение к процессору или РВВ
называют подключением к программному
каналу. Два выхода процессора на сопря¬
жение 2К могут использоваться для подклю¬
чения любых двух одинаковых или разных
каналов: каналов прямого доступа в па¬
мять, инкрементного канала, канала меж¬
процессорной связи; конструктивно пред¬
ставляет собой корпус 590X518X200 мм
(здесь и далее высотаХширинаХглубина),
размещаемый в шкафу, и инженерную па¬
нель, монтируемую на двери шкафа.Оперативное запоминающее устройство
(ОЗУ) А211-8 осуществляет оперативное
хранение информации. Емкость 4096 слов.
Разрядность — 18 двоичных разрядов
(16 разрядов информационных и 2 разряда
используются как контрольные). Цикл об¬
ращения к ОЗУ при чтении и записи2,5 мкс. Выполнен как частичный вставной
блок 266X217X448 мм. Максимальная дли¬
на кабеля, соединяющего ОЗУ с процес¬
сором — 0,6 м с устройством наращивания
памяти — 1м.Постоянное запоминающее устройство
(ПЗУ) А221-7 осуществляет хранение
до 16 384 слов. Цикл обращения не менее
0,625 мкс.Расширитель арифметический (РА)
А131-1, добавленный к процессору, позволя¬
ет выполнять операции умножения, деления
и сдвигов 32-разрядных слов (т. е. слов
двойной длины) не по подпрограммам,
а схемно, сократив примерно на порядок
время указанных операций. Выполнен как
частичный вставной блок 146X435X195 мм
и соединен с процессором жгутом длиной
0,7 м.Расширитель ввода — вывода (РВВ)
А491-1 предназначен для увеличения числа
подключаемых к процессору УВВ. К про¬
цессору может быть присоединено до трех
РВВ, к каждому из которых может быть
подключено по 16 УВВ. При использовании
хотя бы одного РВВ в процессоре занима¬
ются два выхода на сопряжение 2К. Выпол¬
нен как частичный вставной блок 266Х437Х
XI85 мм с интерфейсными картами, присо¬
единенными жгутом до 2 м.Устройство наращивания памяти А151-1
применяется при наличии в вычислительном
комплексе более двух ОЗУ. Выполнен как
частичный вставной блок 146X397X190 мм.Канал прямого доступа в память
(КПДП) A152-I применяется для обмена
информацией между быстродействующими
УВВ и ОЗУ параллельно с работой процес¬
сора по программе. КПДП позволяет раз¬
грузить процессор при работе с терминала¬
ми высокого и среднего быстродействия
(с накопителем на магнитных дисках, состанцией индикации данных, с модулями ко¬
дового управления бесконтактными, с мо¬
дулем позиционного управления), дает воз¬
можность повысить эффективность исполь¬
зования терминалов, которые в принципе
могут быть обслужены по программе про¬
цессора, но при этом теряют свою произ¬
водительность; к числу таких терминалов
относятся аналого-цифровой .преобразова¬
тель, коммутатор сигналов среднего уровня,
устройство привязки осциллографа, а так¬
же быстрые устройства потребителя, под¬
ключаемые через дуплексный регистр. Мак¬
симальное число КПДП в комплексе — два
(при отсутствии других каналов). КПДП
выпускается в двух вариантах -г- с одним
(А152-1/2) и с двумя (А152-1/1) подканала¬
ми. К каждому подканалу можно поднлю-
чить два УВВ, из которых одновременно мо¬
жет выполнять операцию ввода или вывода
только один УВВ. Максимальная скорость
передачи информации 800 000 байт/с. КПДП
выполнен как частичный вставной блок
266X437X174 мм с двумя интерфейсными
картами, присоединенными кабелем длиной
0,7 м.Канал инкрементный (КЙ) А152-3 пред¬
назначен для получения гистограмм путем
автоматического увеличения на единицу со¬
держимого любой ячейки ОЗУ, адрес кото¬
рой поступает от УВВ на вход, канала
в виде параллельного 14-разрядного двоич¬
ного кода. Максимальная скорость работы
250 000 циклов/с; выполнен на интерфейсной
карте.Канал межпроцессорной связи (КМС)
А153-1 предназначен для-организации связи
между двумя процессорами при объедине¬
нии их в многопроцессорный комплекс,
обеспечивает возможность обращения к па¬
мяти неработающего процессора. Выполнен
на интерфейсной карте.2. УСТРОЙСТВА ввода-вывода
и внешней памятиУстройство ввода с перфоленты
(УВвПЛ) А411-4 предназначено для ввода
двоичной и символьной информации с 5—
6—7—8-дорожечной перфоленты со скоро¬
стью до 1500 строк/с без реверса. Типовая
тумба устройства (740X600X650 мм) со¬
единена с его интерфейсной картой кабелем
длиной до 10 м.Устройство вывода на перфоленту
А421-2 выполнено на базе перфоратора
ПЛ-150 и предназначено для записи в виде
отверстий на 8- и 5-дорожечной перфоленте
информации, полученной из вычислительно¬
го комплекса. Скорость вывода до 150
строк/с. Типовая тумба устройства (740Х
Х600Х650 мм) соединена с его интерфейс¬
ной картой кабелем длиной: из свитых пар
проводов — до 10 м, из экранированных —
до 50 м.Устройство печати с клавиатурой
(УПК) А531-3 выполнено на базе пишущей
машинки «Консул-260» и предназначено для
последовательного ввода с алфавитно-циф¬
ровой клавиатуры и вывода на печать сим-
486Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IIIвольной информации со скоростью до
10 символов/с. Ансамбль алфавитно-цифро¬
вых символов — 93. Стол устройства (740Х
X1250X650 мм) соединен с двумя интер¬
фейсными картами, занимающими два вы¬
хода на сопряжения 2К, кабелем (из сви¬
тых пар проводов) длиной до 10 м.Устройство печати технологической ин¬
формации (УПТ) А521-2 предназначено для
алфавитно-цифровой печати на телеграфной
ленте иди на рулонной диаграммной лен¬
те, где помещается до 30 строк вдоль ру¬
лона, а длина строк может достигать 4000
знаков при длине рулона 10 м. Типовая тум¬
ба устройства (740X570X540 мм) соедине¬
на с его интерфейсной картой кабелем (из
сви?ых пар проводов) длиной до 10 м.Вводно-выводное устройство А531-2 вы¬
полнено на базе телетайпа Т-63 и предназ¬
начено для ввода информации с алфавитно-
цифровой клавиатуры и пятидорожечной
перфоленты, вывода информации на алфа¬
витно-цифровую печать и пятидорожечную
перфоленту, автономной заготовки и распе¬
чатки перфоленты. Скорость работы с кла¬
виатурой до 7 символов/с, ввод с перфо¬
ленты со скоростью 7 строк/с. Телетайп
(1230X850X850 мм) соединен с интерфейс¬
ной картой устройства трехжильным кабе¬
лем длиной до 5 км.Вводно-выводное устройство (ВВУ-2)
А531-5 выполняет функции описанных выше
устройств А531-3, А421-2 и А411-4 с теми
же характеристиками, но со скоростью вво¬
да с перфоленты до 220 строк/с и возможно¬
стью реверса ленты. Возможно одновремен¬
но перфорировать и печатать одну и ту же
или разную информацию, но одновременный
ввод с клавиатуры и перфоленты не допу¬
скается. Устройство соединено с его тремя
интерфейсными картами кабелем длиной: из
свитых пар проводов — до 10 м, из экрани¬
рованных проводов — до 50 м.Станция индикации данных (СИД)
А542-2 предназначена для запоминания и
индикации на экране ЭЛТ до 1024 симво¬
лов информации, набранной на клавиатуре
или принятой от вычислительного комплек¬
са, для редактирования информации и вы¬
дачи хранимой информации в вычислитель¬
ный комплекс или на печать с теми же ха¬
рактеристиками, что и у А531-3. Ансамбль
символов 96. СИД выпускается в четырех ва¬
риантах: для подключения к вычислитель¬
ному комплексу непосредственно через ин¬
терфейсную карту и кабелем длиной до
10 м (А542-2/1 и А542-2/2) или через аппа¬
ратуру передачи данных (А542-2/3 и
А542-2/4), с печатающей машинкой (А542-2/2
и А542-2/4) или без нее.Устройство привязки осциллографа
(УПО) А633-1 обеспечивает возможностьподключения к вычислительному комплексу
осциллографов типа Cl-15, С1-34 и светово¬
го карандаша с целью вывода на экран изо¬
бражений, составленных из точек, и отмет¬
ки любой точки световым карандашом.
Максимальная длина кабелей, соединяющих
блок устройства с интерфейсной картой и
световым карандашом, 2 м.Устройство внешней памяти на дисках
(УВПМД) А322-1 предназначено для запо¬
минания, хранения и воспроизведения ин¬
формации в системах обработки информа¬
ции. Среднее время выборки информации0,2 с, максимальное — 0,3 с. Скорость чтения
или записи 333 тыс. бит/с. Выпускается
в пяти вариантах. В максимальном вариан¬
те, включающем в себя устройство Р401А
и четыре устройства Р401Б, суммарная ем¬
кость накопителя при записи дорожками
52 млн. бит, при записи секторами —
40 млн. бит. Выходит на два сопряжения
2К. Длина кабеля от интерфейсной карты
до блока преобразования сигналов 1,5 м,
а от последнего до Р401А — до 10 м.Таймер (ТМР) А129-1 предназначен для
выдачи временных сигналов с интервалом
от 64 мкс до 0,524 с с дискретностью 64 мкс,
задаваемых по программе. Размещается на
интерфейсной карте, выходит на сопря¬
жение 2К и подключается к программному
каналу.Устройство ввода с перфокарт УВвПК
обеспечивает ввод информации с 80-колон-
ных перфокарт, перфорированных в любом
коде. Скорость до 600 карт/мин.Устройство ввода — вывода на магнит¬
ных картах УВВМУ обеспечивает ввод ин¬
формации с магнитных карт и вывод на
них. Запись контактная. Плотность записи5 имп/мм. Восемь дорожек. Емкость 1024
кадра на карте. Скорость записи и считы¬
вания 10 кГц.Устройство печати малоразрядное УПМ
(АЦПУ-1615-1) обеспечивает алфавитно-циф¬
ровую печать со скоростью 300 строк/мин,
16 символов в строке. Ансамбль симво¬
лов — 47.Устройство параллельной печати УПП
(АЦПУ-128-3) обеспечивает алфавитно-циф¬
ровую печать со скоростью 400 строк/мин.
128 символов в строке. Ансамбль симво¬
лов — 96. ^Станция индикации графических дан¬
ных СИГДа (А532-1) индицирует на эк¬
ране ЭЛТ графическую и символьную инфор¬
мацию. Количество точек 1024ХЮ24. Число
различных воспроизводимых знаков — 96.
Количество символов, размещаемых на экра¬
не, — 4096. Время вычерчивания вектора
55 мкс. Яркость 100 нт. Рекомендуемая ча¬
стота кадров 50 Гц.
§ 3-12Управляющие вычислительные машины487Таблица 3-373. АГРЕГАТНЫЕ МОДУЛИ СВЯЗИ С ОБЪЕКТОММодульСокращенное
обозначение, шифрНазначение и основные технические данныеМодули ввода аналоговых сигналовАн а лого-иифровой
преобразователь сигна¬
лов постоянного напря¬
жения с заземленным
входомАЦП
А611-8/1Преобразование в числовой 10-разряд-
ный код сигналов постоянного напряже¬
ния в диапазонах 0—10 В, 0—5 В. Быст¬
родействие 5*104 преобразований/с. Класс
точности 0,2/0,15. Сопряжение 2К- На вхо¬
де встроенный коммутатор на 4 канала
для подключения непосредственно до 4
датчиков или до 4 групп датчиков через
внешние коммутаторы (до 1024.датчиков).
Выполнен в виде частичного вставного
блока (146X520X204 мм) и интерфейсной
карты с длиной соединительного кабеля до
10 мАналого-цифровой пре¬
образователь сигналов
постоянного напряжения
с изолированным входомАЦП
А611-8/2Преобразование в числовой 10-раз-
рядный код сигналов постоянного напря¬
жения в диапазонах 0—10 В, 0—5 В. Бы¬
стродействие 3-104 преобразований/с. Класс
точности 0,3/0,2. Подавление помехи об¬
щего вида не менее 60 дБ. Выполнен в ви¬
де частичного вставного блока (146X520X
Х204 мм) и интерфейсной карты с длиной
соединительного кабеля до 10 мАналого-цифровой
преобразователь сигна¬
лов постоянного напря¬
жения интегрирующего
типа с изменяемым бы¬
стродействиемАЦП (И)
А611-4Преобразование в числовой 11-разряд^
ный код сигналов постоянного напряжения
в диапазоне —5-j-O-: -f В. Быстродействие
25 и 100 преобразований/с. Класс точности
0,2/0,15. Сопряжение 2К. Подавление по¬
мехи общего вида не менее 60 дБ, подав¬
ление помехи нормального вида не менее
36 дБ при быстродействии 25 преобразова¬
ний/с. Выполнен в виде частичного встав¬
ного блока (146X520X204 мм) и интер¬
фейсной карты^с соединительным кабелем
длиной до ЮмМодуль коммутации
сигналов среднего уров¬
ня (коммутатор бескон¬
тактный)КССУА612-9Коммутация сигналов постоянного на¬
пряжения среднего уровня. Входные сиг¬
налы —5-5- 0-^5 В. Время переключения
3 мкс. Количество входных каналов 16.
Подключается к модулю управления ком¬
мутаторами А612-1 или к расширителю уп¬
равления коммутаторами А612-2, занимает
в нем одно местоМодуль коммутации
сигналов низкого уровня
(коммутатор контакт¬
ный)КСНУА612-5Обеспечивает коммутацию сигналов от
термопар, термометров сопротивления, потен¬
циометрических датчиков и сигналов напря¬
жения. Входной сигнал —ЮО-т-О-ЫОО мВ,
0—10 В. Время коммутации 15 мс. Коли¬
чество входных каналов 16. Устанавли¬
вается в А612-1 или А612-2, занимает два
места
488Оперативное управление промышленными электроустановками Разд. IllПродолжение табл. 3-37МодульСокращенное
обозначение, шифрНазначение и основные технические данныеМодуль управления
коммутаторамиМУКА612-1Управление коммутаторами и расшири¬
телями управления коммутаторами. Ана¬
логовый выход подключается к АЦП.
Обеспечивает управление 256 датчиками.
Сопряжение 2К. Выполнен в виде частич¬
ного вставного блока (266X520X192 мм)
и интерфейсной карты с соединительным
кабелем до 10 м. Имеет восемь мест для
установки модулей КССУ, КСНУ, БФЛ-4,
БФЛ-5Расширитель управ¬
ления коммутаторамиРУКА612-2Предназначен для установки коммута¬
торов. Управляется от А612-1. Выполнен
как частичный вставной блок (266Х520Х
Х192 мм). Имеет 16 мест для установки
КССУ, КСНУ, БФЛ-4, БФЛ-5. Длина ка¬
беля, соединяющего с А612-1, до 3 мУсилитель сигналов
низкого уровня (усили¬
тель нормирующий)УНА613-1/1Усиление аналоговых сигналов в диапа¬
зонах —10-S-0-T-10 мВ; —20-н04-20 мВ;
—50-f-0-4-50 мВ; —ЮО-^О-ИОО мВ. Выход¬
ной сигнал -10^-0-5-10 В. Класс точности
0,2. Время установления 1 мс. Выполнен
в виде частичного вставного блока (146Х
Х197Х190 мм)Усилитель сигналов
низкого уровня (усили¬
тель нормирующий)УНА613-1/2Усиление аналоговых сигналов в диапа¬
зонах —10-f-0-f-10 мВ; —20-0-1-20 мВ;
—50-i-0-r-50 мВ; —100-^0-^100 мВ. Выход¬
ной сигнал —5-r-0-i-5 В. Класс точности
0,2. Время установления 1 мс. Выполнен
в виде частичного 'вставного блока (146Х
Х197Х190 мм)Модуль фильтровБФЛ-4А613-6Фильтрация аналоговых сигналов низко¬
го 0—0,1 В (А613-6/1) или среднего
0—5 В (А613-6/2, А613-6/3) уровня с по¬
давлением помех частотой 50 Гц не менее
60 дБ в А613-6/1, А613-6/2 и не менее
40 дБ в А613-6/3. Содержит 16 фильтров.
Устанавливается в А612-1 или А612-2, за¬
нимая одно место.Модуль фильтровБФЛ-5А613-9Фильтрация аналоговых сигналов 0—10 В
с подавлением помех частотой 50 Гц
в А613-9/1 не менее 60 дБ, в А613-9/2 не
менее 40 дБ. Содержит четыре фильтра.
Устанавливается в А612-1 или А612-2, за¬
нимая два местаМодуль нормализацииМНА613-2Преобразование сигналов термометров
сопротивления, потенциометрических дат¬
чиков, термопар в напряжение постоянно¬
го тока низкого или среднего уровня; пре¬
образование входного сигнала напряжени¬
ем 10 В в сигнал напряжением 5 В, а так¬
же ввод эталонного сигнала 0,01—5 В. Со¬
держит четыре ячейки нормализации, со¬
став которых определяется по опросному
листу заказчика. Выполнен как спецблок
160X70X180 мм. Устанавливается в крос¬
совом шкафу (секции) или на кроссовой
панели (А651-1, А651-2)
§ 3-12Управляющие вычислительные машины489Продолжение табл. 3-37МодульСокращенное
обозначение, шифрНазначение и основные технические данныеБлок нормализации
(из номенклатуры
АСВТ-Д)БН-9Преобразование входного токового сиг¬
нала 0—5 мА (БН-9А, БН-9Г), 0—20 мА
(БН-9Б, БН-9Д), 0—100 мА (БН-9В,
БН-9Е) в сигнал напряжения 0—5 В
(БН-9А—БН-9В) или 0—10 В (БН-9Г—
БН-9Е). Выполнен как спецблок 160Х
Х70Х180 мм. Устанавливается в кроссо¬
вом шкафу (секции) или на кроссовой па¬
нели (А651-1, А651-2)Модули вывода аналоговых сигналовПреобразователь циф¬
ро-аналоговый (код —
ток)ЦАПА631-2Преобразование 10-разрядного двоично¬
го кода в сигнал 0—5 мА. Класс точности
0,2/0,15. Ю5 преобразований/сПреобразователь циф¬
ро-аналоговый (код —
ток)ЦАПА631-5Преобразование 8-разрядного двоичного
кода в сигнал 0—5 мА. Класс точности
1,0/0,6. 104 преобразований/сПреобразователь циф-
ро-аналоговый (код —
время-импульсный сиг¬
нал)ЦАПА631-4Преобразование 8-разрядного двоичного
кода во временной интервал 0—5 с, 0—Юс,
0—20 с, 0—40 с. Класс точности 2,5, 2 ка¬
нала. Допустимая нагрузка до 50 мА при
27 ВМодуль управленияМУА691-1Управление модулями цифро-аналового
преобразования общей емкостью до 16 ка¬
налов и тремя модулями наращивания.
Сопряжение 2КМодуль наращивания
емкостиМНУвеличение емкости модуля управления
до 16 каналов. Управляется от МУПреобразователь код—
число-импульсный сиг¬
налпкчисПреобразование 9-разрядного двоичного
кода в число-импульсный сигнал (для уп¬
равления дистанционными Корректорами
задания ДКЗ). Класс точности 0,25Модули ввода дискретных сигналовМодуль группового
управления вводом дис¬
кретной информацииМГУА622-1/1Размещение и подключение к одному
сопряжению 2К группы до 22 агрегатных
модулей МВвДИ, МВвИС, МВвЧИС, на¬
бираемых в произвольном сочетании. Вы¬
полнен как частичный вставной блок
(266Х520Х 190мм) с интерфейсной кар¬
той, присоединенной кабелем до 10 мМодуль группового уп¬
равления вводом дис¬
кретной информацииМГУА622-1/2Подключается к МГУ А622-1/1 и увели¬
чивает его емкость (добавляются допол¬
нительные 22 места для установки МВвДИ,
МВвИС, МВвЧИС). Выполнен как А622-1/1,
но без интерфейсной карты. Соединитель¬
ный кабель до 3 мМодуль ввода дискрет¬
ной информацииМВвДИА622-2Ввод информации от 16 двухпозицион¬
ных датчиков. Выполнен на интерфейсной
карте. Подключается непосредственно к со¬
пряжению 2К или же к МГУ
492Оперативное управление промышленными электроустановкамиРазд. IIIДанные передаются последовательно по од¬
ной симметричной паре линии высокочас¬
тотной связи со скоростью 350 кбит/с. Вы¬
ходит на два сопряжения 2К.Устройство промежуточной памяти
(УПП) А215-8 предназначено для подклю¬
чения к КПДП быстродействующих источ¬
ников информации, у которых поток дан¬
ных на входе имеет неравномерное распре¬
деление во времени и в отдельные моменты
превышает пропускную способность КПДП
(400 тыс. слов/с). Устройство обеспечивает
прием 16-разрядных двоичных кодов, вре¬
менное хранение их и передачу на сопряже¬
ние 2К. Таким образом, устройство позво¬
ляет уменьшить потери поступающей ин¬
формации благодаря накоплению ее на ре¬
гистрах устройства. Емкость устройства 8
16-разрядных регистров. Период следова¬
ния информации не менее, 300 мс. Длитель¬
ность стробирующего импульса записи не
менее 200 мс. Время между задними фрон¬
тами стробирующего и информационного
импульсов не менее 100 мс. Выполнен в ви¬
де частичного вставного блока 146Х397Х
Х190 мм и интерфейсной карты, присоеди¬
няемой кабелем длиной 0,7 м.Разветвитель сопряжения 2К. (PC)
A15I-2 предназначен: 1) для увеличения ко¬
личества УВВ, подключаемых к вычисли¬
тельному комплексу; 2) для обеспечения ра¬
боты двух вычислительных комплексов с од¬
ними и теми же УВВ; 3) для подключения
к вычислительному комплексу УВВ, отне¬
сенных на расстояние до 50 м. PC имеет
15 выходов на сопряжение 2К. Подключа¬
ется к каждому вычислительному комплек¬
су через две интерфейсные карты.Конструктивное оформление. Агрегат¬
ные модули сконструированы с использова¬
нием типовых корпусов, блоков элементов,
частичных вставных блоков и шкафов, обес¬
печивающих возможность приборного ис¬
полнения вычислительных систем. Конструк-
, ция типовых шкафов позволяет поэтапно
устанавливать в них корпуса всех‘типораз-
меров, а также систему вентиляции.Для размещения агрегатных модулей
требуется площадь от 10 до 70 м2 в зависи¬
мости от количества модулей и устройств,
входящих в систему.Питание. Питание агрегатных модулей
и устройств осуществляется от однофазной
сети переменного тока напряжением
220 В ix5% с частотой 50±1 Гц через рас¬
пределительные блоки (БРс-2 или БВ-6) и
источники питания, входящие в комплект
поставки вычислительной системы. Блок БРс
подает напряжение на все подключенные к
нему источники питания одновременно, блок
БВ-6 — в определенной последовательности(для сохранения главной памяти системы
при включении и отключении от сети).Условия эксплуатации. Модули нор¬
мально работают при температуре окружа¬
ющей среды 25±10°С, относительной влаж¬
ности 30—80%, атмосферном давлении
760±25 мм рт. ст. и вибрации частотой
25 Гц при амплитуде 0,1 мм. Агрессивные
примеси в пределах санитарных норм.Предельно допустимые колебания тем¬
пературы окружающей среды 5—40 °С. Пре¬
дельно допустимая относительная влаж¬
ность 90% при температуре 30 °С.Накопитель на магнитных дисках ра¬
ботоспособен при температуре 15—30 °С и
при запыленности воздуха не более
10 мкг/м3 (при этом число пылинок с раз¬
мерами более 3 мк должно быть не более
10® в 1 м3 воздуха).Список литературы3-1. Инструктивные указания по проек¬
тированию электротехнических промышлен¬
ных установок. ГПИ Тяжпромэлектропро-
ект, 1970, № 6; 1971, № 7, с. 1—19, с. 3—21.3-2. Гольдгоф Б. Г., Лейбзон Я. И., Сос-
кин Э. А. Автоматизация и телемеханиза¬
ция энергоснабжения промышленных пред¬
приятий. М., «Энергия», 1964, 288 с.3-3. Чухман В, Н. Автоматизация опе¬
ративного управления производством.. М.,
«Энергия», 1967, 328 с.3-4. Малов В. С. Телемеханика. М.,
«Энергия», 1965, 96 с.3-5. Тутевич В. Н. Основы телемехани¬
ки. М., «Энергия», 1967, 220 с.3-6. Приборы и системы управления. —
«Машиностроение», 1972, № 9, 10, с. 16—25,
60; с. 1—9.3-7. Островский А. С. Двусторонняя
громкоговорящая связь на предприятиях и
в учреждениях. М., «Связь»,- 1970, 160 с.3-8. Электрическая связь на промышлен¬
ных предприятиях. Справочник. М., «Связь»,
1972, 512 с. —3-9. Лернер М. И. и др. Цифровая ин¬
дикация. М., «Энергия», 1970, 101 с.3-10. Geisheimet F. Wiring installation
method in static switching, analog and digi¬
tal control. — «Iron and Steel Eng.», 1964,
July, p. 131—140.3-11. Standard R. K. Installation, -opera¬
tion and mainenance of process control com¬
puter systems, «Instrument Practice», 1967,
v. 21, № 6, p. 549—555.3-12. Труды института Тяжпромэлектро-
проект. М., «Энергия», 1972, с. 278—293.3-13. Вопросы промышленной телемеха¬
ники. Сборник. М., «Энергия», 1970, 255 с.
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙЭлектрическое освещениеА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ4-1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ/ — сила света, кд;F— световой поток, лм;Е — освещенность, лк;В— яркость, кд/м2;
со—телесный угол, ср;Р, т—коэффициенты отражения и про¬
пускания;Во всех формулах линейные размеры — в
метрах; площади — в квадратных метрах.
Основные формулы:в =/Зпр(4-1)(4-2)(4-3)где Snp — проекция площади на плоскость,
перпендикулярную направлению яркости.Кривые силы света. Кривая
распределения силы света — геометрическое
место концов отрезков, изображающих по
величине и направлению силу света.Светораспределение круглосимметрич¬
ных светильников полностью характеризу¬
ется кривой силы света в любой меридио¬
нальной плоскости, т. е. кривой
/« = ««>.где а — угол между данным направлением
и осью симметрии.Светораспределение светильников с
трубчатыми (люминесцентными и др.) лам¬
пами характеризуется кривыми силы света в
продольной и поперечной плоскостях.В общем случае при отсутствии симмет¬
рии светораспределение задается кривыми
силы света в нескольких характерных мери¬
диональных плоскостях.Типовые формы кривых силы света по
ГОСТ 13828—68 приведены на рис. 4-1 (по¬
казана нижняя полусфера, аналогично клас¬
сифицируются кривые для верхней полу¬
сферы).Буквы на рисунке обозначают:К — концентрированная; Г — глубокая;
Д — косинусная; JI — полуширокая; Ш —
широкая; Af — равномерная; С — синусная.Световой поток. Для излучателей
круглосимметричного светораспределення
световой поток в круговой зоне, ограничен¬
ной направлениями и аз,%f а,-:-а2 = 2зг .1 /а sin ado. (4-4)
а.Рис. 4-1. Типовые формы кривых силы све-
ts светильников в нижней полусфере по
ГОСТ 13826-68.Если /а =/0 (кривая А1), тоF = 2л/0; (4-5)если 1а =/0 cos а (кривая Д), тоF = я/0; (4-6)если /а=/,о sin а (кривая С), тоF = y/»0. (4’7)где F — поток нижней полусферы.В остальных случаях поток в пределах
заданного угла, полусферы или полный по¬
ток определяется суммированием в задан¬
ных пределах произведений вида(4-8)
494Электрическое освещениеРазд. IVгде — поток в круговой зоне, ограни¬ченной направлениями ai и а?, ®а1 ^_аг — те'
лесньтй угол этой зоны (табл. 4-1); —2сила света в направлении середины зоны,
т. е. 5, 15, 25° и т. д.Плоские углы, ограни¬
чивающие зону, градЗональный
телесный угол, ср0—10170—1800,09510—20160—1700,28320—30150—1600,46330—40140—1500.62840—50130—1400,77450—60120—1300,89760—70110—1200,99270—80100—1101,05880—9090—1001,091Для светильников с трубчатыми лампа¬
ми, имеющих две плоскости симметрии, по¬
ток определяется в следующем порядке:Значения силы света в продольной плос¬
кости под углами 5, 15, ..., 85° с верти¬
калью умножаются на коэффициенты, приве¬
денные в табл. 4-2.Полученные произведения суммируются
и делением удвоенной суммы на силу света
в направлении вертикали находится коэффи¬
циент kf.Суммируются значения силы света в
поперечной плоскости под углами 5, 15, ...,Таблица 4-2Зональные множители для определения
коэффициента kfНаправление
силы света
в продольной
плоскости,
градЗональ¬
ный мно¬
жительНаправление
силы света
в продольной
плоскости,
градЗональ¬
ный мно¬
житель50,0303550,0174150,0294650,0129250,0276750,0079350,0249850,0027450,021585° с вертикалью (а для верхней полусферы,
95, 105, 175°) и умножением удвоенной
суммы на kf находится поток.Указанные операции для верхней и
нижней полусферы выполняются раздельно.Освещенность точки. Освещен¬
ность точки произвольно расположенной по¬верхности
(рис. 4-2, а)от точечного излучателяI cos a(4-9)Освещенность
плоскости от
(рис. 4-2, б)точки горизонтальной
точечного излучателяРис. 4-2. Схемы к формулам для определе¬
ния освещенности.Таблица 4-1
Значения зональных телесных углое/gCOS3№(4-10)общей(4-11)'Соотношение освещенностей в
точке двух плоскостей (рис, 4-2, в)А= h.Е.2 К *Освещенность вер/икальной плоскости
Ев, выраженная через освещенность той же
точки в горизонтальной плоскости £г
(рис. 4-2, г):а) общий случай (точка А)Е -£-•tP h ,(4-12)б) точка, для которой d и р совпадают
очка Б),£B = £rtga. (4-13)Освещенность наклонной плоскости £н,
выраженная через освещенность той же точ¬
ки в горизонтальной плоскости Ег
(рис. 4-2, д):а) при положении плоскости в пределах
заштрихованного углаEa — Er(cosQ—sin o'); (4-14)\ h /
б) при остальных положениях плоскости
Р_
hУгол отсчитывается от неосвещенной
стороны наклонной плоскости.Ец — ЕГ (cos 0 + — sin 0(4-15)
Лампы накаливания495Освещенность горизонтальной плоскости
от светящей линии в точке, находящейся
против конца линии (рис. 4-2, е),"2 ' sin 26Е —1Ч cos"v6 +(4-16)2h V ' 2где l'y — сила света с единицы длины линий;б — угол, рад.Яркость диффузной поверх¬
ности. Яркость диффузной (т. е. равно¬
мерно яркой во всех направлениях) поверх¬
ности:в отраженном свете
Ерзхв проходящем свете
ЕхВ = —(4-17)(4-18)4-2. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВКоличественно материалы характеризу¬
ются коэффициентами отражения р, пропус¬
кания х и поглощения а, представляющими
собой отношение соответственно отраженно¬
го, пропущенного и поглощенного телом по¬
тока к потоку, падающему на тело (р-И+
-fa= 1). Значения р и т приводятся в спра¬
вочниках по светотехнике.По характеру распределения 'Яркости
различается:направленное отражение* и
пропускание, когда свет, падающий на
тело, не рассеивается и тело не приобретает
собственной яркости (зеркала, прозрачные
стекла);диффузное отражение и про¬
пускание, когда яркость тела в отра¬
женной или проходящем свете одинаковаво всех направлениях (мел, гипс, известь,
молочное стекло, приближенно-матовые сор¬
та бумаги и ткани);смешанное (направленно
рассеяное) отражение и про¬
пускание, когда тело имеет яркость во
всех направлениях, но увеличенную в на¬
правлениях зеркального отражения или
направленного пропускания (глянцевые тка¬
ни и бумага, калька, эмаль, травленые или
необработанные металлы),В технике освещения преимущественно
используются следующие материалы.В качестве направленно отражающих:
полированные поверхности алюминия (луч¬
ше— «объярченного»), серебра, никеля и
хрома (при нанесении на стальные или ла¬
тунные основания), стеклянные зеркала.В качестве диффузно или смешанно от¬
ражающих: сялйкатная эмаль, мочевино-
формальдегидная эмаль, травленый алюми¬
ний (лучше — «объярченный»), специальные
эмали .водоэмульсионная краска и т. д.В качестве пропускающих: прозрачное
стекло (только как конструктивный матери¬
ал), матовое стекло (для уменьшения види¬
мой яркости источников света), молочное
стекло силикатное и органическое^ (для зна¬
чительного уменьшения видимой яркости
источников света и создания больших, рав¬
номерно ярких поверхностей).Не рекомендуется использование в каче¬
стве отражающих материалвв жести, не¬
ржавеющей стали, поверхностей, покрытых
масляной белой краской или алюминиевой
пудрой.Б. ИСТОЧНИКИ СВЕТА
4-3. ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯДля внутреннего и наружного электри¬
ческого освещения наиболее широко приме¬
няются лампы накаливания следующих ти-Табдта 4-3Лампы накаливания общего назначения (по ГОСТ 2239-70)Мощность,ВтСветовойпоток, лмРазмеры, мм127 В127—135 В220 В220—235 ВДиаметрколбыПолнаядлина1513511010585611072524019521019061107404603503803006111460775600650500611141001480118013201000661291502300190020001650811752003200265029202800811753004950—450037501122405009100—82006800112240750— 13100—152345100019500—18500—152345150029600—28000167345Примечания: 1. Лампы на напряжение 127—135 В и 220—235 В рекомендуется применять
в случаях, когда напряжение в сети длительное время бывает выше номинального.
496Электрическое освещениеРазд. IV2. Срок службы ламп на напряжение 127 и 23) В — 1000 ч, на 127—135 и 220—235 В — 2SOO ч.3. Все лампы изготовляются в прозрачных колбах. Лампы мощностью до 150 Вт включительно
могут изготовляться также в матированных, опалиновых и молочных колбах. Световые потоки ма¬
тированных и опалиновых ламп на 3%, а молочных на 20% ниже указанных в таблице.4. Все лампы изготовляются с резьбовыми цоколями: до 200 Вт включительно Р27, 300 Вт —
Р27 или Р40, 500—1500 Вт—Р40. Лампы мощностью до 200 Вт включительно могут изготовляться со
штырьковыми цоколями 2Ш22.Таблица 4-4Лампы накаливания для местного освещения (по ГОСТ 1182-72)Напря¬жение,ВМощность,ВтСветовой
поток, лмРазмеры, ммНапря¬жение,ВМощность,ВтСветовой
поток, лмРазмеры, ммДиаметрколбыПолнаядлинаДиаметрколбыПолнаядлина12152006110836253006110812253806110836405006110812406206110836608006110812608506110836100155066129Примечания: I. Лампы местного освещения применяются также для общего освещения
в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при высоте установки светильников ме¬
нее 2,5 м.2. Срок службы ламп 1000 ч.3. Лампы изготовляются в прозрачных и в матированных колбах. Световые потоки матирован¬
ных ламп на 3% ниже указанных в таблице.4. Лампы изготовляются с резьбовыми цоколями Р27 и штырьковыми цоколями 2Ш22.Таблица 4-5Лампы накаливания зеркальныеУСветовой поток, лм
(осевая сила света,
кд)Размеры, ммТипНапряжение,ВМощность,ВтДиаметрколбыПолнаядлинаКонцентрированного свето распределения типа ЗНЗН-51273004300180267ЗН-61275007500180267ЗН-72203003600180267ЗН-82205006400180267Концентрированного светораспределения типа НЗКНЗК127-150127150(1700)128175НЗК127-200127200(2300)128175H3K127-300127300(4250)127185НЗК127-500127500(9000)180267НЗК 127-750127750(16 800)201267НЗК127-10001271000(21 300)201267НЗК220-150220150(1400)128175НЗК220-200220200(1900)128175H3K220-300220300(3350)127185НЗК220-500220500(5050)180267НЗК220-750220750(15 000)201267НЗК220-10002201000(20 600)201267Широкого светораспределения типа ЗНЗН-272203004100133250ЗН-282205007560161300ЗН-2922075012 230161300ЗН-ЗО220100017 200161300Примечания: 1. Срок службы ламп: концентрированного светораспределения ЗН — 1000 ч,
НЗК — 1500 ч, широкого светораспределения — 1250 ч.2. Все лампы с резьбовыми цоколями: ЗН—Р40, НЗК до 300 Вт включительно — Р27, 500 —
Г000 Вт — Р40.
Газоразрядные лампы497Таблица 4-6Лампы накаливания прожекторные (по ГОСТ 7874-66)Размеры, ммТипНапряже¬
ние, ВМощность,ВтСветовой
поток, лмДиаметрколбыПолнаядлинаПЖ220-500-32205008500112195ПЖ220-1000-3220100017000132220Примечания: 1. В таблице приведены лампы, используемые в прожекторах общего на¬
значения и фасадных.2. Срок службы ламп 400 ч.3. Все лампы с цоколем 1Ф-С51-1.4. Лампы предназначены для работы в горизонтальном положения с отклонением вверх и вниз
на угол не более '45е.Таблица 4-7Лампы накаливания галогенныеРазмеры,ммТипНапряже¬
ние, ВМощность,ВтСветовой■
поток, лмДиаметртрубкиПолнаядлина/КГ220-1000-52201 0002200010,75189КГ220-1500220150033 00010,75254КГ220-2000-42202 00044 00010,75335Примечание. Срок службы ламп 2000 ч.пов: общего назначения (табл. 4-3), для
местного освещения (табл. 4-4), зеркальные
(табл. 4-5), прожекторные (табл. 4-6), га¬
логенные (табл. 4-7).Характеристики ламп накаливания в
значительной степени зависят от фактиче¬
ски подводимого к ним напряжения. В пер¬
вом приближении можно считать, что изме¬
нение напряжения на 1% изменяет в ту же
сторону: мощность лампы — на 1,5%, све¬
товой поток — на 3,7%, световую отдачу —
на 2,2% и в обратную сторону срок службы
на 15%. При напряжении, на 5% превыша¬
ющем номинальное, срок службы ламп
сокращается примерно вдвое.Галогенные лампы накаливания, при¬
меняемые в прожекторах заливающего све¬
та типа ПКН в некоторых специальных све¬
тильниках и в установках архитектурного
освещения, имеют трубчатую колбу из туго¬
плавкого кварцевого стекла с токоподводя¬
щими цоколями по концам.Галогенные лампы по сравнению с лам¬
пами накаливания общего назначения той
же мощности имеют более высокую свето¬
вую отдачу, вдвое больший срок службы и
лучшую стабильность светового потока в
течение срока службы. При горении лампы
должны находиться' в горизонтальном поло¬
жении с допустимым отклонением не более
4° Перед включением лампу следует проте-
32- 480реть ватой, смоченной спиртом, для пре¬
дотвращения кристаллизации поверхности
кварца.4-4. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫДля внутреннего и наружного электро¬
освещения широко применяются следующие
типы газоразрядных ламп: люминесцентные
лампы (табл. 4-8), ртутные дуговые высо¬
кого давления с исправленной цветностью
ДРЛ (табл. 4-9) и ксеноновые ДКсТ
(табл. 4-10).Люминесцентные лампы (рис. 4-3) по
цветности излучаемого ими света выпуска¬
ются следующих пяти типов (в порядке
понижения^световой отдачи): ЛБ — белого,
Л ТБ — тепло-белого, ЛХБ — холодно-бело¬
го, ЛД — дневного света и ЛДЦ — дневного
света правильной цветопередачи. Лампы
предназначены для работы при температуре
окружающего воздуха 18—25 °С. При повы¬
шении и понижении температуры световая
отдача ламп уменьшается. При температуре
ниже 5 °С лампы могут применяться со спе¬
циальными пусковыми и теплоизоляционны¬
ми устройствами. При изменениях напряже¬
ния в пределах ±7% световой поток изме¬
няется так же, как и напряжение. Для
включения люминесцентных ламп в сеть не¬
обходимо применять пускорегулирующие
498Электрическое освещениеРазд. IVТаблица 4-8Лампы люминесцентные прямые (рис. 4-3)Мощ¬ность,ВтНапряже¬
ние на
лампе, ВСветовой потоклмДлина лампы, ммТок лам¬
пы. АЛБЛ ТБЛХБлдлдцсо штырь¬
камибезштырьковДиаметр
лампы, ммЛампы по ГОСТ 6825—7О15540,33760700675590500451,6437,42720570,371180975935920820604,0589,840301040,3621001720172016401450908,8894,627401030,43300025802600234021001213,61199,440651100,67455039803820357030501514,21500,040801020,865522044404440407035601514,21500,540Лампы мощные1251201,256000_______1515150901.9——8 000— 1524—20065———10 000— 1523—Лампы рефлекторные401030,432250————1213,6—801020,8654160————1514,2—Примечание. Срок службы ламп: по ГОСТ 6825-70 — 10ООО ч; мощных 125 и 200 Вт —
3000 ч, 150 Вт — 4000 ч; рефлекторных 40 Вт — 10000 ч, 80 Вт — 7500 ч.Таблица 4-9Лампы ртутные дуговые высокого давления с исправленной цветностью (типа ДРЛ)Напряже¬Размеры, ммТипМощность,Ток лампы, АСветовойВтние на лампе,
Впоток, лмДиаметрколбыПолнаядлинаДРЛ80
ДРЛ 125
ДРЛ250
ДРЛ400
ДРЛ700
ДРЛ 1000Четырехэлектродные лампы по ГОСТ 1635 4-7 0801150,83200811651251251,255600911842501302,1512 500912274001353,2522 0001222927001405,4538 50015236810001457,555000181410ДРЛ250МДРЛ500МДРЛ750ДРЛЮООМДвухэлектродные лампы250140210 500125320500140421 000145360750140633 0001703901000140846 000200440Примечания: 1. Срок службы четырехэлектродных ламп 10000 ч, двухэлектродных ~
5000 ч.2. Все лампы изготовляются с резьбовыми цоколями: 80—125 Вт — Р27, 250—ЮОО Вт~Р40.
§4-4Газоразрядные лампы499Таблица 4-10Ксеноновые лампыТипМощность,ВтНапря¬
жение, ВТок лам-
- пы, АСветовой
поток, лмДиаметртрубкиРазмеры,ПолнаядлинаммДлинасветящейчастиДКсТ-500050001104488 00025646430ДКсТ-1000010 00022046250 000351260950ДКсТ-20000-220 00038056600 0003520001680ДКсТ-5000050 0003801401 600 0004226102100Примечание. Срок службы ламп, гарантируемый заводами: ДКсТ-5000 — 300 ч, ДКсТ-10000
и ДКсТ-50000 — 500 ч, ДКсТ-20000 — 1200 ч, фактический — до 2000 ч. 3?J . S3Li ,Рис. 4-3. Общий вид люминесцентной лампы.я) б)Рис,. 4-4. Ртутные лампы типа ДРЛ.а — четырехэлектродная: 6 — двухэлектродная.аппараты ПРА (§ 4-5). Лампы надежно
зажигаются и горят при напряжении сети не
ниже 90% номинального.В табл. 4-8 приведены наиболее распро¬
страненные типы люминесцентных ламп.
Кроме указанных в этой таблице, выпуска¬
ются люминесцентные лампы малой мощно¬
сти (4—13 Вт для местного освещения),
изогнутые (U-образные и W-образные для
жилых и общественных зданий), цветные
(для декоративного специального осве¬
щения) и др.Лампы ДРЛ (рис. 4-4) выпускаются
четырехэлектродные и в небольших количе¬
ствах двухэлектродные. Лампы включаются
в сеть 220 В через пускорегулирующие аппа¬
раты, которые для двухэлектродных ламп
имеют поджигающее устройство, создающее
импульс высокого напряжения, необходимый
для зажигания лампы. Включать четырех¬
электродные лампы через ПРА для двух¬
электродных ламп недопустимо, лампы при
этом перегорают. Четырехэлектродные лам¬
пы предназначены для работы при темпера¬
туре окружающего воздуха от 35 до —25 °С,
двухэлектродные от 25 до —35 °С. Лампы
обоих типов достаточно хорошо работают
также при температуре более 25 °С. Для за¬
жигания четырехэлектродных ламп при тем¬
пературе ниже —25 °С должны применяться
специальные ПРА, создающие при включе¬
нии импульс повышенного напряжения.В спектре ламп ДРЛ преобладают сине-
зеленые лучи, что приводит к искажению
цветопередачи. При включении разгорание
лампы длится около 7 мин, повторное зажи¬
гание лампы при выключении или перерыве
питания возможно только после ее остыва¬
ния (около 10 мин). Пульсации светового
потока ламп, вызывающие стробоскопиче¬
ский эффект, значительны. Лампы надежно
зажигаются и горят при напряжении сети не
ниже 200 В. При изменении напряжения на
1 % световой поток изменяется на 2,2% в ту
же сторону.Ксеноновые лампы типа ДКсТ (рис. 4-5)
включаются в сеть без балластных дросселей;
их коэффициент мощности близок к 1. Для
зажигания ламп необходим высоковольтный
высокочастотный импульс напряжения, соз¬
даваемый специальными пусковыми устрой¬
ствами (§ 4-5). Лампы могут зажигаться и
гореть при очень низких температурах (ни¬
же —35 °С). Свет, испускаемый лампами,
близок к свету полуденного солнца, что
обеспечивает хорошую цветопередачу, Квар-32*Рис, 4-5. Ксеноновая лампа типа ДКсТ,
500Электрическое освещениеРазд. IVцевое стекло трубок ламп пропускает значи¬
тельное количество ультрафиолетовых лучей,
что при освещенности более 150 лк и дли¬
тельном воздействии на людей может ока¬
зывать вредное влияние на здоровье. Пуль¬
сации светового потока ламп большие. Лам¬
пы чувствительны к повышению напряжения,
которое не должно превышать номинальное.4-5. ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЕ
АППАРАТЫ ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ
ЛАМПСхемы включения люминес¬
центных ламп. Наиболее распростра¬
ненные пускорегулирующие аппараты для
люминесцентных ламп приведены в табл.~2г08\с~°з1 So
с>2 4оа)—220В'-гж-п-т34,1 4с
о 2 5°е)<3[Ц-ггоЦЦ40 3
■о201»)о<1 So~2М$С~220в‘~2203~-Ш-r--°27 о* —|С|35tf ОТс,у;х ‘Г£с,АРис. 4-6. Схемы вклю-
* чения люминесцент¬
ных ламп (к табл.4-т.
Пускорегулирующие аппараты (ПРА) для люминесцентных лампПускорегулирующие аппараты для газоразрядных ламп501S в* к о
* Ч = АW а
се 2Is>. о
ь *-
« яо Оч кt- <us Sо £
* яв - a
so = 3®
& 2 Ч аз о
я я s etsf« 5 « » оK5~3*49«биW СвЯ *•О5я5 я
«яf оо *ч>«<*
v а***
о. а -
и £ *4) S « С S? 2 2 *3 о .* Ч 1 Ь ь,
Ч л 8 х я -3 о ч а ая*е-зас®
8 45 *S чСа.СаРg-Н©XsгР§+1©азf ?соиCQ038<4*StoаРоСЧг*-Н©.©.и КТ1 S©■Лso.So00 I
mtfl18CQ'*'UtP<=; tstfuu841©scaLOОo'CQОоU3ЫaP-Ho#•нЗfs0O |со CQ
• о
. о
СО ■•8s-н©*2aPосчaP-H
2 -s*11 л
т! sfsS1si-H©*218 7 18 t Irt L rrt rf L m"0(0E?6<fuuCQоо■Ч'toЫEQ't• I-
ОШLLuu03о9t-(03xt-Oa>оCEsc*CT>©СX8СЯStor3*5«3>.СCQосч<мИЛSСж8о»КаР8г£-НO.Q.4i аgo\00 I
ьГС0СО4?gsUииКaВКисоВКвкВКВК««40405?46со43ю45юю55СЧю52счTt*сч3СОхЛ1Пю132132145145230230^-sч0,450,50,5 (емк0,50,5 (емк,0.50,5 (емк.0.50,5 (емк.0,340,410,410,41! 0,410,41J! 0,410,820,828О"■ф940§оОсо08TtюЛлСОсоООоСССССсоXСОСОСО888оCNSсчсчсчсчсчоооОооооошК0JSщЛЮ(Оto>>>5>>
502Электрическое освещениеРазд. IV35XО)*с;О«=соS|«e-4? Ж Я Я
x^saО *w са оа 5о о.5. о
&S3* о£ *4 о»
с ч5 X
О о* XlosagSSSSlgЛ. Д ич ьBS"a“3 ь
еsi5«5<&8rfaseвг а « I s ■
ч § а и £ af- ® 5<OnСaFоCM■HesLOоo'I□3ООЧфin§-He*sf03оо■З1uизi*TСIЯCQ>>оСOQsю>><N2+1-LI-&Л1 *
© sXZ «Л
О
СО ©
f 1
I CQ§1ОtuUtQUUH-ie»2ЮОo'Imtcи+1°О JJ
a Tl
S0lO c
0.011
Й I§s^ о
S'?
l-fc
^IQLLUUf®2-H
я -Hestc-So
t-~fflS'f
§ Ig
Tgg
s8t
i-.'Tt
(quS
«<=:«
L L Luuu5“*©^oO CM
©■"CM JJ-M-Hfl
e cg* о о00 Tt* I
eo I CQlag1004'g§S'fhuo:> uaLLLuuo§ 5^4°e j5*2s©юс
Я. OЧТ8
К'ГtaS^изLLUUВКсосо02вкСОсоСО4°33333532393939V5*4833Xо.4847464646о115199299fr-o-cc199152232232232\соо0,50,5 (емк.)CJо4)Ю0,35 /0,350,50,5 (емк.)0,5юсо1ЛСОLOСО5юXTf«юч*оООООооосмСМСМ-----20202020оСМ404040сCQИIQ>»соОсоооос:сасCDCQCQCQОСМСМоосмсмоосмсмо*оо»смo'смсмТр5ЯКшЮЙшиз<<<<СсаSю<
Пускорегулирующие аппараты для газоразрядных ламп503'в.U I U 3 3 3 III ILL LLж-sS --S -е 5 в «о •3~ Э" З- о*1 2 S^8 ^8 § 11ё*1~+| о -«0+1 о-Н „О-Н -в +| So<3 =I о<м з^<м J1 о» Д1 ^го) L' s~ Д1 5 52-H© 'S+l1®' ю+1© o^©УП Tl — Т1 vj _ 5~~ *' taS 11 ' * 5й >ЙЙ *5 2^0“37,© -H©s ^ ^ ювя +1© г +|2 я 4=g|iu-Не л с -в о о -Не ас д. _u f. &S ¥*в-ю J Win Ч, Т—1 ЙС'*’о«§ 5§§ 2 +1 +1 ©go. Sgg geo. и g-gsI sS 00.55 1 +1 t t I 00^1 «1*1 5Sa®»gCQ — I со ffl 'Z S s — I CQ СО со — CQ . в S л «• яSlg I §8 * * « I go Igg I 18 t35gSH£g§ §|| T ? ? §§s ё§1 ёё£SoT oTS o.S o.S ooS lrt я я ш 5«' Tl*(- ^Hr* Js J4 ' ^hr' ^ H r ' § S Я Я Л HtauS oS!u3 000 0>S[Q uS!ia иод °lo|"“J^^up t^up^ ООО mllEsOOJ) OR
© =f -CJUU JuJ 4 ^ UUu JuJ UUU 1ф§|ф2bj S U 5 <Я S
Ю О © n H 5>✓* ftS: У *“ л< £•
&§*§£
SE'"ttC4>'SglBB*« Ю S M у .
щ « s- 5 » oя « <u о,|8S§** Js^s”«JO 5” S
SU оО о. О)а « с я11 sig(Оо ® Ч
' «
и..1!
2« -а?1га
§l3sS§3o|а&|О о н р
, I Оо2 I ^
;W* о
& 3 х1Г »^г- *2 35 s
<л«*а к о 2р-« СО О. Е* S £•- н У о
2 * * я5 >» 1
£ * 1 <-- £cq о»®
я £я«- I .. ш s5 I « н -
“Х.2.Н хT**V4i м
СЗ 05Я .. О Н X
"«4gS
о 2 о о а
'gxg° =
о о, в* |«а» 1 ®
СО н *г- ь
а *--gg..3О 0) —'ХО
■ 1 W о «Я О^ to /SO О <£> л 2 ^2 ? о g ' £1 Л g С S I 1« « °? cq Scq рр mО О SoN/O О О й) £СЧ Я М X IN 2i S--C «Si сЗ SloJwM £» SJ. 'S«*я в.О О о О О s £ ® 2 Н’f S °?SSoO 00 CNя w Saj^s w ^ cg.slsю из ш иа ш ta и to S"3«S< < ^<<i:2; - ^соСОсосоСОСОсосо4242<NTt<S504949646464626249232232290290290277277232V0,50,5 (емк0,50,5 (емк.0,950,50,5 (емк.60\ЛTt-00-ФО000305Ю<о00о>0ОоОООоО------СМ4040о008008О004020
504Электрическое освещениеРазд, IVТаблица 4-12Стартеры для люминесцентных ламп
(по ГОСТ 8799-67)Тип' Мощность,
ВтНапряжение
на стартере,
ВВремя зажи¬
гания ламп
не более, сСрок службы
(число зажи¬
ганий) не ме¬
нее15-20/СК-12715-80/СК-22015—2015—80127220151560006000еь0-Рис. 4-7. Схема включения четырехэлектрод¬
ной лампы ДРЛ.Рис. 4-8. Схема включения двухэлектродной
лампы ДРЛ./—лампа: 2 — разрядник; 3 — конденсатор 1 мкФ:
4 — селеновый выпрямитель АВС-6-600; 5 — сопро¬
тивление 47 кОм; « — основная обмотка дросселя;
7 — обмотка зажигания.4-11, стартеры — в табл. 4-12, схемы вклю¬
чения— на рис. 4-6. На схемах внутренние
соединения ПРА не показаны, а обозначены
номера зажимов или выводных концов в
соответствии со схемами внутренних соеди¬
нений и маркировкой, нанесенных на ПРА.При включении люминесцентных ламп в
двухпроводные линии через одни индуктив¬
ные (УБИ, АБИ) или одни емкостные (УБЕ,
АБЕ) ПРА возникают значительные пуль¬
сации светового потока, вызывающие стро¬
боскопический эффект при рассмотрении
быстро движущихся или вращающихся
предметов и утомляющие зрение; коэффи¬
циент мощности при этом получается низкий
(0,5 и меньше). Для уменьшения пульсаций
и повышения коэффициента мощности до
значения, близкого к 0,9, применяется пооче¬
редное включение люминесцентных ламп в
одноламповых светильниках через индуктив¬
ные и емкостные ПРА, а в многоламповых
светильниках — половина ламп включается
через индуктивные, а вторая половина ламп
через емкостные ПРА.Бесстартерные ПРА следует применять
только в сети 380/220 В с заземленнойнейтралью. При напряжении 220/127 В для
обеспечения зажигания ламп в бесстартер¬
ных схемах необходимо применять люми¬
несцентные лампы с токопроводящей поло¬
сой. Потеря мощности в стартерных ПРА
составляет 20%, в бесстартерных 30—35%
мощности ламп. Бесстартерные ПРА обеспе¬
чивают более надежное зажигание и устой¬
чивое горение люминесцентных ламп. Их
рекомендуется применять в установках с по¬
вышенными требованиями к стабильностиПримечание. Внутри корпуса стартера
установлен керамический конденсатор 0,004—
0,01 мкФ для подавления радиопомех.AS110
А 5120
K-S0A
или.
А51В1
Т-50 А
1-ГсиРазрядноесопротивление 1 Статический.I конденсаторJ К ■светим-
'уникам
с лампами.дрл >Ответвительные
зажимы У73ЧМКонтактные зажимы
распределительного пункта.Рис. 4-9. Схема включения трехфазного ста¬
тического конденсатора в групповую линию
с лампами ДРЛ.Рис. 4-10. Схема пускового устройства для
лампы ДКсТ-10000.Л — лампа; 7>3—трансформатор зарядный;
ТрИ — трансформатор импульсный; Р — разряд¬
ник: Р,— реле времени; Рг—-реле промежуточное:
С,—С, — конденсаторы 0,05 мкФ; С5, С, — конден¬
саторы 0,25 мкФ.горения ламп и в случаях, когда затруднен
доступ к светильникам.Схемы включения ламп ДРЛ.
Четырехэлектродные лампы ДРЛ включают¬
ся по схеме рис. 4-7, двухэяектродные —
рис. 4-8, примерные размеры ПРА приведе¬
ны в табл. 4-13. Потеря мощности в ПРА
составляет в среднем 10% мощности ламп,
а в сети. создается коэффициент мощности
около 0,5, для повышения которого приме¬
няются групповые трехфазные статические
конденсаторы, присоединяемые к трехфаз¬
ным групповым линиям, питающим лампы
Выбор источника света505ДРЛ (рис. 4-9). Для повышения cos ф до0,9—0,95 необходимая мощность статических
конденсаторов составляет 1,15—1,25 квар на
1 кВт мощности ламп.Таблица 4-13Примерные размеры ПРА для ламп ДРЛРазмеры, ммлампы. ВтДлина | Ширина | ВысотаЧетырехэлектродные лампы1252222571422502702571424002702571427002703041571000322304157Д в у х э л е к т р о д н ы е лампы2502902301225003402301227503762301221000376230122Схемы включения ксенон о-
в ы х ламп. Для включения безбалласт-
ных ксеноновых ламп ДКсТ применяются
специальные зажигающие устройства, схемы
и конструкция которых еще не установились
и часто изменяются. В качестве примера на
рис. 4-10 приведена схема пускового устрой¬
ства для лампы ДКсТ-10000.4-6. ВЫБОР ИСТОЧНИКА СВЕТАГазоразрядные лампы (люми¬
несцентные и ДРЛ) рекомендуются для ос¬
вещения основных производственных поме¬
щений, где выполняются работы большой и
средней точности; для производственных по¬
мещений с недостаточным естественным ос¬
вещением или без естественного освещения
при постоянном пребывании людей; во вспо¬
могательных помещениях с постоянным пре¬
быванием людей при норме освещенности
при газоразрядных лампах 150 лк и более
(§ 4-14),Люминесцентные лампы реко¬
мендуется применять в первую очередь в
помещениях с тонкими и напряженными ра¬
ботами (контроль и сортировка изделий,
сборка приборов, чертежная работа, контор¬
ские помещения); при необходимости пра¬
вильного различия цветов (ткацкие и швей¬
ные цехи, цветная печать в полиграфии); во
вспомогательных и проходных помещениях,
смежных с производственными, где примене¬
ны люминесцентные лампы (вестибюли, гар¬
деробы, коридоры, лестницы, умывальные,туалетные). При необходимости правильно¬
го различения цветовых оттенков применя¬
ют люминесцентные лампы типа ЛДЦ (или
ЛД и ЛХБ), в остальных случаях лампы ти¬
па ЛБ (допускаются ЛД и ЛХБ). Следует
стремиться к применению люминесцентных
ламп наибольшей возможной единичной
мощности. Совместное применение в одном
помещении ламп накаливания и люминес¬
центных не ограничивается, но рекомендует¬
ся, чтобы основная часть освещенности каж¬
дого рабочего места создавалась источника¬
ми света какого-либо одного типа. Люминес¬
центные лампы могут применяться в высо¬
ких помещениях, при этом в помещениях вы¬
сотой 8 м и более их целесообразно уста¬
навливать в светильниках с зеркальными
отражениями (§ 4-8).Лампы ДРЛ рекомендуется приме¬
нять для общего освещения производствен¬
ных помещений преимущественно высотой
более 6 м, если по характеру работы не тре¬
буется различение окрашенных поверхно¬
стей (например, цехи металлургической, ма¬
шиностроительной, судостроительной про¬
мышленности); для основных проездов и
проходов с интенсивным движением транс¬
порта и людей на территориях промпред-
приятий; для других участков открытых
пространств, требующих повышенной осве¬
щенности.Ксеноновые лампы рекоменду¬
ются для освещения больших открытых
пространств — карьеров, морских и речных
портов, мест производства открытых работ
на территориях промпредприятий, открытых
складов, лесных бирж, железнодорожных
сортировочных станций, предзаводских пло¬
щадей.Лампы накаливания применя¬
ются в основном для проходных и вспомо¬
гательных помещений без постоянного пре¬
бывания людей; в производственных поме¬
щениях с грубыми работами; в помещениях
с особо тяжелыми условиями среды; для
проездов и проходов на территории пром¬
предприятий со средней и слабой интенсив¬
ностью движения людей и транспорта; для
охранного освещения; в наружных прожек,-
ториых установках. Лампы накаливания ис¬
пользуются также в специальных случаях —
для аварийного освещения, питаемого или
переключаемого на питание постоянным то¬
ком; когда требуется применение светиль¬
ников малых габаритов, создающих направ¬
ленное освещение; для помещений, в кото¬
рых по условиям технологии недопустимо
применение газоразрядных ламп (например,
по причинам создания ими радиопомех).Для взрывоопасных помещений и взры¬
воопасных наружных установок использу¬
ются преимущественно лампы накаливания.
В последние годы некоторое распростране¬
ние начали получать люминесцентные лам¬
пы, взрывозащищенные светильники для ко¬
торых освоены в СССР, а также лампы
ДРЛ в светильниках, изготовляемых Поль¬
ской Народной Республикой.
Основные технические характеристики наиболее распространен- и наружного освещения промпредприятий, приведены в табл. 4-14.
ных светильников ламп накаливания, применяемых для внутреннего506 Электрическое освещение Разд. IVQ3“3«4<3К>о *О §о 2§505>>3 ЛCQ §чэйs о>
CCSОСXXл0XлЗЙЛXX%евс;№е»PtS£SXJ5В5КhОо.сзи<ео.4
о
105
ЛXкС о*
*Is£Sх"ТoSIS
в * 22 §S s>oV <0.35 я
в в> ©, £О 00
С-гS’ аз
* хQ.HС2>>о.5Ял средыНа крюк
бу •/*"
То же
» »» »*2 л аCLXСОi л лЛ*А А
Л ЛSкК526ю ю ю
О СО 3*
CD соо ю оrfOJCM
СО 'Ф ю268288
СО ^очej465юсою
О CD —
LO CS соооо^
CD — —
СМ СО -чг297О 1Л00 соСО Tt*>»Sh-О СО CD00 05 г*-юю1Лa——ОО ——ЯлчО00ООО00 00 00ООО00 00 0070О Оt"-S "XО50010002005002005001000100oSсч ю•яXXа>=га>и*=мsосX2х£<и«ьое(ОCQСОКоа,в«X2о.Xно2а.и:но• о
§ Й'«В §.* *gi.^2 -
& о
я ссоfO s«Xо о О оЛ — о оД I OJ lOО О • »U UUUадОООииио о
о оCN Ю
СО со
§ 4-7Светильники для ламп накаливания507АfitA440450292ю§?8Оо00оrj*оCNос©008Sгюetfct4Я СВ4 яСО О« СП5 SН О,
О. оа> L-соSчСО Я
£л АС* СОО £о Я* 5к в
а.О) каз во 3= CU2 2 я>> <и 5Я S' Sа,нЯчЯО.ОЭ
* ;»
я404>*ОнЛ нЧ ГСО оStf Мж жь о.О- сО) ил Д
{_■ соо но я
ж яX СО
о.& *
Ш зг
g *
= о.
3* 2 Н Жч >> S 5я ж в* Ss z:он2CL*ноVояSэS3S3'S--J34
сога.оя<Ыгос160265Ю CO
00 Ю
CM CNЮ Ю
CM 00t"» osЮ206О Tfoo -Tt*О О
CM CMCDюГ--Ю
Ю CD■*f iDoOO— —В09Ю Ю<D<D5555У09100885050CQ изОн3схно<vоя3яясосо<иXкчсеО Ю<п "Г>» >5й
508Электрическое освещениеРазд. IVчо<0нй>CSX4>ЯчоefОа,С■ ТОagCQ wаз5 fr“
*1«я6t в
с ^и СО
О .
В сО СОS 42361883■=*О)Ю<L>00СОа.о00(ОaСЧоsО—КXm1оо1соГ?оГ>.SоюSСОf-3■ g-r^3^ к5 ScS5&I1О 0.0 с"
w С С С X
КОооIsaw•0 54 5
я *5 иifi£
йь
г- о
^ н
й>8•кaXиоX•§ <ь 5
I Sg * X
5 н s* о я
S он X в.ах 2Ф 0.2pa <у ли £*О 3
С 6«(NcL>*а.нX е?X>»SO**
2-2:'4)О»н** ?»*ои'0 однI НЛ А
Л АЮ Ю
С7> t-**to соО Ю5? Sю оСЧ <N
т*< Юю юСО О
^ юо00о00 юО -нсч со<N СО
ся счтГ оо
<N <м"О00оо00 0088
сч ю*=: *=:о• с>ооо;кЧа.
§ 4-7Светильники для ламп накаливания509>» К itfая;Ци2g s д.*s й9^* Я с* >,g я *>о а а о
Н«таS' к
в? 2О сс£ ь а>
к S S
* о
Н2СиS3«=(* £
ч s
о «оcL В ^g5gg2<;1a Е&" 2 « £
* >, с; а X
в® « = 0
Е {—500о о10 40юю260225206450140595685Оо оQ»оюЧГОСЧ»Tf ^ОS3с8ч|*СЧЯСЧгрСЛСЧ СЧЮг-ооГ*~Оо>СОсо«о toОююСОСОtotoююQюоооююГ-.г-обСОг-сог^.г-8§§09888— у758?LOо юXXЮю2СЧСЧс*etctаXXCfpaш4>3S3ооЯяА 4?н оо PS2 *х а>оноач3с££ **Н о0*м
= £ *
§яо
С НЧ3с'О5*К 4>ь Ои к£ffiОа.tsч:оСоо.4Jч3со а>
Ж оsgЙ *3 aЭ4оОнс<иSа>чaсо £х о3- 2я а>ь <«£ 5=1
сзо О888
lO ~ —cfefctСПС?»>>>>кЩ\*>|иС“XХ<?2*'Се?£с-ЕЯ“ нfrri—(*сSСXос
Продолжение табл. 4-14510Электрическое освещениеРазд. IV>>яаi>i2 ¥
£-a га<г Н д»* Xо то§5§§>»В Xс; л*
О СГ
£ О
О *->я S 2 •§*
**• о
«5; « о.ft) тос ь*2с 3 С=Н sg
О 2?оFN м.
■i, 1)« SCl.®* ®»s fl>« Ьга 4 0О те ® QXЖ НЩ * л А A«Й>sAct>*_к я>,*3 sо теt- ь
O X
С к<у£CLнаотежнXоЯСОООО
со СО СО888а«о\оX 4»tc*ООО о
ао О О С4*CN СМ ^ юоюою*«ЛСОоСОfits sgl
О «< ч8 8• 8" Isli"rgSSS5
« o.o & H°B§ B iEC XIs-3*5*^9
« g
в ьI.3O.—’ЬсГоя33Vsш3ОнUDгоа.Са>кvкaс2 (
5 :«А Л Л Л
^2 АЛЛА«I XX <->
CSСоsоCDЖсSооКСО.ССо о о о(М — СЧ Ю СЧd,4cfc[cfEECCSCCCCGctчСalQСи
Светильники для ламп накаливания511
512Электрическое освещение- т-'“Разд. IVПримечание. Обозначения светораспределения светильников (дополнительно к рис, 4-1); Б — боковое несимметричное; Р — рассеянного света;
преимущественно прямого света.
§ 4-8Светильники для газоразрядных ламп513с<-я 5-X13£е*ке.п<о.Осо<с-жс;ЧS rf3 7
*S Сиас[яS-сс X- л
с чSg4 §
И ,3 юО)<иSжSSЛESSнtuefiиоггг*оксо Ч
СО VQ
О. соО И
еосо m
ик 5£ 35 со~ чИ *о 2* Л3|^ §
Я ®2
X 93 ча§-0- 3ь жО А>as1*
2 сь
ftc0> -
о> »х4 Sо н\0 R5 X
со Си
X с*3
S £
^ С—* S1-Си с
о* S«о 5лйи се
X о« О
о& оЬ* I-S о
Я X
X £
g *
о.Q5 СО3 *
яCQ Я
оя оо ао «сивхооядвнийищeHmrff% ‘ И*п*Ммя•goHtiOqxoOHtnow*хш ‘оахо-3hHlfO>Ia -rg sSS^IL*SSg’SIsоч^*гH CJ w£«gg H
о c Кe;—,O OO
С5> *5
2«
5 *8
gbtf E
a—'£2 «£ «§ £ «
l“S
CS4I§“Sя оS H
a 4>ns• a>
- *02 g.
■sсоo.ояs05явочXсои. СОя я
£0э SА Ая X>CL СО3 ьс я
•а «о
Э н
я 3'“гсо“ ш
g §А АА А— —. с©888 88
СО со с£> <0 СО1Л ю
ю юСО О СО
<0 <£> СО
(N<N<MООО О О
Is*» t-. Г— Г- t^
СЧ СЧ СЧ СЧ СЧо о
S ю8’tO’tсо со со
глсч юоЧ**счООО о оTJ" ^ чт ТГ*СЧ СЧ Ю Ю Ю<N СЧ
00 00
СЧ ЮОSЛо"о юо
со о" со*Ю Ю О о 1C
сч сч lo ю счюСОго.о1О1ОЮ ю ю
I4» I4» С"» t4- 1^-ю юОсч м сч сч счосИ3Xя0>03но*=<о0соSоо*КяXфафаооа»ВюоКчЧяОГГXсче[О3§ХХХЙtN СЧ ^аооОООXечCtс;Хох$»«ал0,0^с; с; с;8Х
Х=?
=?а
р. оCQ§гXXes(NсоСО0404si>.СС(QЩ.X!ечюец>>С33— 480
Продолжение табл. 4-15514Электрическое освещениеРазд. IV
§ 4-8 Светильники для газоразрядных ламп 515X<vв<v%оах3хX<vCQноаоSоо.соСисяХСокче=(оо8СМ8соо«Осо2л й>
i- ооСн ‘1^ва•0-J1£о а-
s •
° 5с§
о
ic а:
^ и?Й
о
ся а1 я >»5 * *5 у ч£ 2 о
8582 с с »ЛЯ »s
О й>
S§s£ S 5С СО S*g<NСЧlO£iOО©_CDСОСQ.С4>X0>ч2с4)ЖОНX<NCQG9XсчСс?соСX(МюСоСОЮСЧоооОXв- 4)Я оf- S£ Sя тоСГ =Гх<м£чюс33*
Продолжение табл. 4-15516Электрическое освещение;Разд. IVУО *£
О *У о
о ~вюэпдeHKdHfj]jh ‘еээеуу‘QOHVOqiooHinoyv•im‘овхэ-ahHifo^i*9 -<u•—i a* 4
у s^.4)«« = S «III&-35§gfiО £t> 5 ч2c?
J оо £ Xs S ~§ й 4G rrt »r' VOоеек «i- Hь н «ГС 3 «2 ^
£ sfi g хm * “2.S-1-1
«3 |оSO- Н<Ух tie*_ у С1 ь
® й>*а;
0* ф Ч ш
h с о оUЬ-. <уН Р-о ь-
02а>поняк®§.К 2о =3 я
И с ь
Ой>*оН2 sН а.-sf з* S>, ~« то •4 я
оН ьиО gс м
&о028счооУ?о<£>ОоiP«0ОСОю1Ло00800оа>ооа0ОО§о00соо8о008«=*t=tК3is8«SSIа*?сСоН* £я «
Я *5 CJ
Й12=f-
я о
а н
р. ос 5в* «аgS|sg иcrstXsегCQсЮизsооо§даXXXXCO"в*СПTt*COmXXi=:К<aaaСО(ВCQo00£>>с
Светильники для газоразрядных ламп517ОН Я^ аЙ н,3ъе
ч
оь X
В коПоН£Яg- P. X* ЙЙ я
« о Sш сь сг* Ф о
2 с н
о- _го * ^<я к «
£.Н 2О к ЯсСНо-QчооXо!*г•коXо*=tос136240265230490099230346Оо1ЛоSоСОсо00а>Г-.1•400оооосооа>сосяоюоосоЮг-9О00к©0080я4>3соСОг> ю я3еаго0>4
аБоои.ОкП>,О,03
К(X4с*8 В иKs5
о i яОн s »*Я о sэ а “•о*оН0)*оЕ—§X*■*&е;с(QSXй£ГССS§XтеСОъбCJ3X«СПсоПримечание, вбозначевие светораспределенвя светильников (дополнительно к рве, 4-1); Р — рассеянного света; Н ~ преимущественно прямого
Наиболее распространенные светильники для ламп ДРЛ518Электрическое освещениеРазд. IVаз-aоиИS«is1ч® _
a Т
в ««•о «
ОЗЯо
sи -§гв2S*85* 2
юя .
t" «
X ** 5gsЙ»« Еill&SS«ОЙ
а а>С ®
l-t «>»О.нS452Ч2е*
а>S' ££•£* *К
ЕА А А А
А А А АА А А А А
А А А А АА А
А А>>ОCLнтоя* *
С Ан§юСМ 00 00 CM СМ СМ СЧ О О О <
СЧ О OS СО СО <Ji СТ> СО Г"» ^ "
1Л1ЛЮ СО СО СО СО о5 со ^>©юю<>888;ч2386СООО%%%О О <N <М
СО СО о о1Л Ю СО СО8о)СЧС§^союл00 00 оо оо rf
0000^
со со со <о сосоооCM —•
СО Т*чЧ)Си2и2Я00соооTh СОСОю юNl>-iOlOю ю со со соЮ 00Я2ч—« СЧ СЧCN С*4 СО СО—* сч счсч сч см сч сч— —05Я03а£а.\ЛСОЮ Ю О
со СО 00цэоюо
«5 оо со соююююЬ- t>- h-ю ю о о ю
1—ю ю
ооооочоов|Ло»sя250§§§8888
СЧ ^ -Чр г- г-~ о о8888
CS <М ^00000
00000
t*- 0 0 088
см *«*S3S2ч4>30>— <и
*
кS*=tгдгдгдгдгдгДгДгкююосмсмсосо сооо «ооююю00оосмсм смо00S38 88Ов*яЯ№ООно*о№соЯОр.1=OsКяфяd>ЯОо4>a\ооDsчоЯ5<1>шЯ6ААААААААААА а а а а аАЛААААААААА ААААА>5!ВЯ0)&4)SОВSКОСиБ0)334>ч3ваUо*о2ю2СЧ ^
dp-о q о о<мО gSgg^g^о opoo £jCl,PjD,
t S'TST Ч4Ч4
а £3.5f£3.^о Си о Си о С^ГО^СОи. ииии иииио о § 2 о
£2°°28Си о* ^.си
Чсп Ct^COииииио Q
ю оСЧ ^dcu00иио1ЛСЧCLXю ^а5X о
и и
Светильники для газоразрядных ламп519>ло.нчКА А А АА АА А А А А А2fc0.55 и
А А А А X
ео «А А А АА АА А А А А АА А А А *-23* оН© tJ* Tf ©t— 1— СО
<0 Ю 1C СО630625^ Q Ю Ю Ю О
00 ^ СО «О О ЧГю со со «о соОЮОЮ1Л
О СО О СО 1Л
Ю1ЛЮЮЮ555 11«5000юсч еч о
ю ю S600520ЮООООЮОО
О Г->- ДО СО © CNсо со ^ ю со ю00 00 00 00©
о о о о ^
со со со СО ^440оо е* cs оо1ЛNOOOU5VU5Ю СО Ю СО ооСЧ (N 04 СО СО СЯсо сосч сд со (NCM CN <М <М 1ЛЮао оВ оВ § 3 соЮ1СОООЮ
СО СО t*- f- ^ Ь*ICIOOOIA
f*- h*R>g®g gogcft'-Orf NON<ЧиЧиЧ;*; s<:t<;444i. чА А А А А А A A A A A A A A A A AA A * A A A A A A A A A A A A A A= 0 oiiii|S|f!|&.q'cL0'7q' лал^о-а
йхзхбх ххйЙйз:С op oX « 5Й «ыг^Счсо
UU^kLL ULUUUUОО О о _
о о о о
*Т Т
0000лhhf-HH0,ЫЗ.йк■ч* -sc из ю Д
РоеообсоЕуиио>»©S 8о?аЧЧСЙg8I<Nейлa.a.cсmCOPOгоitZ!*C«иUиО
Продолжение табл. 4-16520Электрическое освещениеРазд. IVочсе§3а.о<зггз'О&> .
о ТQ»Tt*с£ £С ш
.а
о *2 ч
С £SяS в
U ИС к
~2>
а.
о; О
к £
я о3 *
s* ~я Sж »со aсо н« У
sо о.С £(Ц г*3 Ж
м 5 *
4о <о
кшОа2 ,«« И*
м - '■
*О
аО* <*>
£ CJв> *§вS.S!f**о ££ mк я
X о
4> ОS .А >-чв9_ЕI- <оР|9й °
4) со2 s
ОР-^В»*Е
§«
О К
И я
у соо п
2§
S|
RSо. с
2 *
* «
« 4
JS *
R 2
в
as
фI Масса! КР11оъГ-СО323о.Л!S«0.Длина (по
оптиче¬
ской оси)650520420Ширина
1 (>18 вид
епереди)530j430330Высота570■500440***ceNSrfй Й 1 IS3530404040Угол рассеяния, град |в вертикаль¬
ной плоскости8 8882—« (МО<М <N —2018в горизон¬
тальной
плоскости252210010010•-* (NOcs CVJ —8 2Максималь¬
ная сила
света, кд100 000150000
52000
20 000
600 00065 00080 000
250 00025 000
35000WсSсо«=2Напря¬
жение, В<R й§§§О* — (N <М СЧ220127220!220127Мощность,Вт100010007004001000500500500200 .
200ТипОбщего назначе¬
ния
То же
ДРЛ 700
ДРЛ400
ПЖ-220-1000-3Общего назначе¬
ния
То жеПЖ-220-500-3Общего назначе¬
ния
То жеТип прожектораПСМ-50-1ПСМ-50-2ПСМ-40-1ПСМ-40-2ПСМ-30
§ 4-9Прожекторы521М*05с^00 .
СЧ —< СЧ © ©о о © О О38888ОСиЛОЮ
со © СЧ ^ —
— (N СЧ81
О С© ©
о©*«4»* * Ас;Е2Cl, О*а лОСОс:© ь-
<м сч
сч —S'ю1§8>0*0
О £ОсоС00©0005 © сч а ©iOсо00СЧSсч290250го 1Л Ю Ю to
еЗсчсчсче*СЧ сч СЧ <N СЧ530450360460360НО © Ю Ю ©^ © оо •** ©со ео650515480580480© © © © ©
^ ^ ^770650 .t-.СЧ2525252588S8S1 1 IIIсч201700 ©ююлюю
СЧ СЧ сч со со®8йео h-
сч сч2© 00
со сч81088888СО СЧ ©СЧО16 000
18 00040 000
70 00010 000
15 00075 000
110000
140 000
30 000
40 000750 000
125000
150 000125000
70 000
30 0001220127220127220127©О©©©
сч сч сч сч
счсчсчсчсч2202202002Q05005002002001000
1500
2000
1000
j 15001000500iОбщего назначе¬
ния
То жеОбщего назначе¬
ния
То жеОбщего назначе¬
ния
То жеКИ220-1000-5
КИ220-1500
КИ220-2000-4
КИ220-1000-5
КИ220-1500ПЖ-220-1000-31СО©СЧсч1ПЗС-25ПЗМ-35ПЗМ-25ПКН-1000-1
ПКН-1500-1
ПКН-2000-1
ПКН-1000-2
ПКН-1500-2ПФС-45-1ПФС-4§-2ПФС-45-3ПФС-35-2ПФС-35-3ПФС-35-4
522 Электрическое освещение Разд. IVства, и с увеличением степени концентраци и
светового потока (концентрированное и глу¬
бокое светораспределение, рис. 4-1). Она за¬
висит также от мощности ламп: световая
отдача ламп накаливания и в меньшей сте¬
пени ламп ДРЛ возрастает с увеличением
их мощности. Концентрированное и глубокое
светораспределение, требующее частого рас¬
положения светильников, может оказаться
невыгодным, если при данных высоте и ос¬
вещенности оно приводит к маломощным
лампам.Качество освещения обычно улучшается,
если светильники направляют часть свето¬
вого потока в верхнюю зону помещения, так
как в этом случае смягчаются тени, умень¬
шается слепящее действие, улучшается зри¬
тельное восприятие помещения,Конструктивные исполнения светильни¬
ков по защите от воздействий окружающей
среды приведены в табл. 4-18, допустимые
по условиям среды типы светильников с
лампами накаливания и ДРЛ указаны в
табл. 4-19, с люминесцентными лампами —
в табл. 4-20.Условия электробезопасности особенно
существенны при малой высоте подвеса све¬
тильников с лампами накаливания: светиль¬
ники, установленные на высоте менее 2,5 м
в помещениях с повышенной опасностью и
особо опасных и питаемые напряжением вы¬
ше 36 В, должны иметь доступ к лампе
только'с применением инструмента (§ 4-20).Таблица 4-1SКонструктивное исполнение светильников
по защите от воздействия окружающей средыИсполнение
по ГОСТ 13828-68Степень защитыНезащищенноеоткрытоеСпециальная защита от пыли и защита от попадания воды отсут¬
ствуетНезащищенноеперекрытоеСпециальная защита от пыли и защита от попадания воды отсут¬
ствует. Попадание пыли ограничивается неуплотненными светопро¬
пускающими оболочкамиБрызгозащищен¬ноеСпециальная защита от пыли отсутствует. Имеется защита от по¬
падания капель или брызг воды, падающих под углом, равным или
меньшим 60° к вертикали, на токоведущие части и лампыЧастично пыле-
1'вщищенное брыз¬
гозащищенноеЗащита от попадания пыли на токоведущие части светильника.
Проникновение пыли не предотвращается полностью, но она не мо¬
жет попадать в количествах, достаточных для повреждения или на¬
рушения удовлетворительной работы светильникаЗащита от попадания капель или брызг воды, падающих под углом,
равным или меньшим 60° к вертикали, на токоведущие части и лампыПрожекторы используются почти исклю¬
чительно для освещения открытых прост¬
ранств. Применение их целесообразно:для территорий, на которых не могут
быть рационально размещены светильники
из-за крупногабаритного оборудования, пе¬
редвижных механизмов и т. п. (механизи¬
рованные склады, пучки железнодорожных
путей, лесные биржи и т. д.);для усиленного освещения отдельных
мест работы вне зданий;для временных или передвижных уста¬
новок (например, освещение карьеров).В отдельных случаях прожекторы необ¬
ходимы для создания повышенной освещен¬
ности рабочих мест внутри помещений, если
по условиям их размещения и положения
работающих они не создают недопустимого
слепящего действия (освещение фронта про¬
катного стана с крыши поста управления
и т. п.).4-10. ВЫБОР ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
ПРИБОРОВОт правильности выбора светильников
зависят экономичность освещения, его ка¬
чество, надежность работы, пожарная без¬
опасность и электробезопасность.Экономичность, как правило, повыша¬
ется с увеличением доли светового потока,
направляемого в нижнюю часть простран¬
§ 4-10Выбор осветительных приборов523Продолжение табл. 4-18Исполнение
по ГОСТ 13828-68Степень защитиПолностью пы-
лебрызгозащищен-Частично пыле¬
проницаемое брыз¬
гозащищенноеЧастично пыле¬
непроницаемое
брызгозащищенноеПолностью пы-
л «непроницаемое
брызгозащищенноеПолностью пы¬
ленепроницаемое
струезащищенноеПолностью пы-
леводонепроницае-Полностью пыле¬
непроницаемое гер¬
метичноеПовышенной на¬
дежности против
взрываВзрывонепрони¬цаемоеЗащита от попадания пыли на токоведущие части и колбы ламп.
Проникновение пыли не предотвращается полностью, но она не мо¬
жет попадать в количествах, достаточных для повреждения или на¬
рушения удовлетворительной работы светильников
Защита ОТ' попадания капель или брызг воды, падающих под уг¬
лом, равным или меньшим 60° к вертикали, на токоведущне части
и лампыПолная защита от попадания пыли на токоведущие части светиль¬
никаЗащита от попадания капель или брызг воды, падающих под уг¬
лом, равным или меньшм 60° к вертикали, на токоведущие части
и лампыПолная защита от попадания пыли на токоведущие части и кол¬
бы лампы. Защита от попадания капель или брызг воды, падающих
под углом, равным или меньшим 60е к вертикали, на токоведущие
части и лампыПолная защита от попадания пыли на токоведущие части и кол¬
бы ламп. Защита от попадания воды на токоведущие части и лампу
при обливании светильников струей воды, падающей под любым
угломПолная защита от попадания пыли на токоведущие части я колбы
ламп. Защита от попадания воды на токоведущие части и лампы
(или только на токоведущие части) при погружении светильников
в воду на определенное время и глубинуПолная защита от попадания пыли на токоведущие части и колбы
ламп. Защита от попадания воды на токоведущие части и лампы
(или только на токоведущие части) при неограниченно долгом по¬
гружении светильников в воду под определенным обусловленным
давлениемЗащита, затрудняющая возникновение опасных искр, электрических
дуг и нагреваЗащита, предотвращающая передачу взрыва в окружающую взры¬
воопасную газовую среду при воспламенении смеси внутри светиль¬
ника
524Электрическое освещениеРазд. IVДопустимые типы светильников с лампами накаливанияТипКонструктивное
исполнение
(см. табл. 4-18)Наличие.за¬
щитного стек¬
ла или экра¬
нирующей
реЩеткиСухие нормальныеВлажныеСырыеОсобо сырыеюSпомеVX»&*Светильникис лампамиГс-500. Гс-1000; С-200, С-600Незащищенное от¬++X7(-П.УкрытоеС О-200, СО-500, СО-1000То же++X7+С-177 (160 Вт)» »+X——XУэ-100. Уз-200, Уз-500; У-15 (500 Вт)Незащищенное пере¬Силикатное++X7(-Л.7+крытоестеклоГСУ-500, ГСУ-1000; СУ-200, СУ-500Частично пылезащи¬(—)X++XщенноеУПМ-04 (500Вт): УПМ-15 (500 Вт)То же(-)X++XУПН-БОО, УПН-1000; УПД-500,Частично пыленепро¬(-)X++XУПД-1000, УПД-1500; УПС-500,ницаемоеУПС-1000ПГ-60Полностью пылеза¬(-)X++X8щищенноеСЗЛ-Э0ОПолностью пылеза¬++++X8щищенноеСПБ-300Полностью пылене¬(-)X+XXяпроницаемоеППР-100, ППР-200; ППД-100,То же(—)X++X8ППД-200, ППД-500, ППД2-500;ПСХ-75ПГГ-100; ПНП-2Х100> »(—)X-f-+X8ВПЛН 2X100» »<-)(-)-р- +•(-)БУН-бОм; ПУН-бОм, ПУН-100МБрызгозащищенное(->+++X8НОБ-300. Н4Б-150, К4Б-300Повышенной надеж¬—ности против ВЗРЫ¬Н4БН-150ТО жеВ4А-60. В4А-200; ВЗГ-100, ВЗГ-200,Взрывопроницаемоевзг-аооиСветильникиГР-260, ГР-400, ГР-700, ГР-1000;Незащищенное от¬ ++X7(_)!,?+ГсР-250, ГсР-400, ГсР-700, ГсР-1000,крытоеСД2ДРЛ-250, СД2ДРЛ-400,СД2ДРЛ-7В0, СД2ДРЛ-1000;С34ДРЛ-250, С34ДРЛ-400,С34ДРЛ-700, С34ДРЛ-ГООО;С35ДРЛ-1000(_)1,7СОР-250, СОР-400То же—-ЬX7+ГсХР-250. ГсХР-400. ГсХР-700,Частично пыленепро¬—(-)X++XГсХР-1000; Г кХР-400, ГкХР-700,ницаемоеГкХР-1000; ГХР-250, ГХР-400,ГХР-700, ГХР-10СЮ; СД2РТС-400,СД2РТС-700, СД2РТС-1000;С34РТС-400, С34РТС-700,C34PTC-I000; С35РТС 700,С38РТС-М00УПДДРЛ-400, УПДДРЛ-700То же(-)X++XОбозначения; знак «+» — рекомендуется; «X» — допускается; (—) — допускаетсяв исключи-тельных случаях при обоснованной необходимости; «—» —запрещается.1 При вводе проводов через трубы или бюгель, а также при вводе кабеля через сальник.5 При ограниченном количестве пыли в зоне установки светильников и если .ныль не пригораетк лампе данного тяпа.* При наличии защиты от выпадения колбы лампы(например, держатель лампы,металличе-ска* сетка).' При расположении ПРА вне помещения.
§4-10Выбор осветительных приборов525Таблица 4-19и ДРЛ в зависимости от условий окружающей средытенийПожароопасныеВзрывоопасныео£SнXПроизвод¬
ственные
и складскиеПроизвод¬ственныеСкладскиеПыльныеС химически л
средойСI1I-Uп-и© *<с о о$ Si ж £ *О Z£ ■» >Й
_ ? й> .*д — м f л ^СП-ИаП-Па с цен¬
ными сгорае¬
мыми мате*
риалами или
с ценными
материалами
в сгораемой
упаковке 1В-1«юоСОB-trВ-11В-Иав5<ъвнакаливаниях2,5<->х2,6(-)1 5,6<->——X—XX<-XsX+2XX++XXXXXXXXXXX+Н"X+++•+*++------++XXX+Xч*X+--+--+X+XX+~ь+X"Ь--+---ь.X+++X+++ + +X(—><->(-){-)<-><-><-><-><->——<->——<->XXXXXXXXX~—————X—(-)<->(-)—(-)*—■+XX+X<-><->(-)(->_<—)_—_XX+XXс—.»+к1->(—1X(->(-)с лампами ДРЛх2,6(-)*--1-+3-XsX*<-х2,6(—)*+3X3X3+*+‘Xя+3X8X3X+'+*-X’-+3-XsX*. X' Только при крупной аолоквисгой пыли.6 Только при нетокопроводящей пыли.7 Корпус патрона должен быть выполнен из изоляционных н влагостойких материалов.’ При пониженной мощности ламп не менее чей на одну ступень по сравнению с максимально
допустимой.• Рекомендуются только в помещениях, где стекла подвергаются интенсивному действию силь¬
ных струй воды, пульпы и т. п.
Допустимые типы светильников с люминесцентными лампами в зависимости от условий окружающей среды526Электрическое освещениеРазд. IV§<3г?3Sгv , я •к 5 и ч 2 ®3°5 = *1§ess2?«o8ч S S 8 S U ^
“gf (вГцувГ* 3 £ я 2, <U =
С sS adh в >ВЦ-uII-UI'Uвц-ц Иeoiroxio иоэ
•оэхо минжин
нпнхээн и
вэийиотмнэя
ВЭШ90 э п иII-UI-USOffadD
доваихяз ияэьиних э■ЭГЧНЯ1ГЯЦXI IX+XX+III ! II II I+I I II I I+Ю ^Ю 1Л 1Л
1 .1Л ю
1 - - 1ютр СОX X1 ч* V tXXX1 *ef ^ 1X XX+M II+I III+II I I IX XX XI I IXXI XатюежI I I I II I Iэгафэт opooQI мм Mэнс1нэXXX XXXX XXXapmxceirg+ + . + + X X XXXX X XXasHqirewdoH эихЛэ4-+ + +X X X ++ss«M *4 <U
X X aI«2|«S£SV Ф S 3s e s 4>
т о я ax a4 о £« и Л
XS'о.аCLаа<Т)(Т)(Т)888
s s я
||g
ST oT ST<T> СП cnооиоо ооes»к XS.410озг
cgH
о * s'
s*r аоXX<VX2ч3SсSфодИ3о32X4>этоOn*4)*SныSтCJчОXнD-Хо
6Хсг ЧJ°ооо _Vo
ea00Чс*..o-SS 8хX ^ сч^ «о detСЗХООо00XCJIо.о«=(оSо X
оо счX d
=? О
D. «Э4.о?*X<М лd Ое* (=t
с? с;LQ изО о00 00X X<М СЧС СизоооXCNlO<NGOXC\Jчоо о*=?• ггX X(М CNЕ с^ GO X o'X Xе? vс? «<■ лсо О со <N-сч сч со>> s4>>с СЕXсме;о'ЭО ОX XCM <N<3г X-гсчa a ,i=: asОСЧX<мкXСОйС? .о о§ §_ -X SСЧ I-.с; тиз с(NОО^ '"Г-XXXИС
§ 4-10Выбор осветительных приборов5271Я+Ю+1111Ю+40■Ч*+-OeoXюXXXЮ+Ю4“*+1lOXXX+1ft+!111ЮЮ++Ю+ю+++tow>+■V+LO+ю+++LO+Ю+to+ю+++XX+XXX+X+++X1 ! 111 +XX+Xх ....X++++++XXX+++1TXXX+saооуоCDоиоо3(N<N4finсоi—”сосоооОсрсрсрооооооОоооооо00000000ооXXXXXXXXXXIM<мсч<NсчсчсчсчсчSSSSЙчt2ч -|=;ч*=:*=:С?С5CQCQСОеэтCQсососоСОссССССсСсСхСЧп• .К *.<5 gSH s Л5П S *3 я -CSV * Jа 5 2 ж *ч|1§ я®is* §£«« = 3 зо £ и а £о.о« — 5сов s £22В 33
§В=Г.* ■ «в
?2«о
Й sf *§! is
»tAss
&6
К О л «') о * -й 2 |«в 5^Г ^ 5§S£Ч §l®s" *«S~g4> I в § В -§ ;?§г &X , , X S ^ vо я Xst- ^* а) » °з 2 _ 4>j а в * * *и я jf*|a 8U * S3 a « g«"a «S . I" о , , 11» 1
 — Е t_! 1. Ц.| г0 м к £г «g|gS а»?" | а1 >>«-. =•° ,п Й 'sic |tQ о 7 иw 3Хо 00 О + X <У°- «00 X S®, ¥2гл _сч \/ О V м х5- Яс X ^ 2 *° 5 °с °? во 'Г Ss|s I5 g <n -* § «Г со - те - m « g ^ £ ,. g ? 5 g■p^ooVoooooooc 03 ^ *| t g sggoogooooooo - E ea pos g.XXXXXXXXXXXX^ ^ ~ о -fas srrt „ щ в> йвл ®*§ о о оX х х X ■ sjоо ^ * 5с>> СО Ж Ы °к§йя-°sisg-ggfflaSofflmsiBffl fflffl Ч е; с; ч «sa2
CGccCcccccccc Cfflmm SnS.1
528Электрическое освещениеРазд. IVГ. НОРМЫ ОСВЕЩЕНИЯ4-11. ВИДЫ ОСВЕЩЕНИЯРабочее освещение, обеспечива¬
ющее необходимые условия работы при нор¬
мальном режиме работы осветительной уста¬
новки, обязательно во всех помещениях и на
открытых пространствах.Охранное освещение — разно¬
видность рабочего освещения, устраивается
по линии охраняемых границ заводских или
иных территорий.Аварийное освещение, предна¬
значенное для временного про¬
должения работы при аварийном по¬
гасании рабочего освещения, должно устраи¬
ваться в помещениях в на открытых прост¬
ранствах в случаях, когда прекращение нор¬
мального обслуживания оборудования из-за
Отсутствия рабочего освещения может выз¬
вать взрыв, пожар, отравления, травматизм
в местах большого скопления людей, дли¬
тельное расстройство технологического про¬
цесса, а также нарушение работы жизнен¬
ных центров предприятий и узлов обслужи¬
вания массовых потребителей (установки
электро-, водо- и теплоснабжения, узлы свя¬
зи и радиопередачи и т. п.). Это освещение
необходимо также в операционных блоках,
кабинетах неотложной помощи и приемных
покоях лечебных учреждений.Аварийное освещение, предна¬
значенное для безопасной эвакуа¬
ции персонала при аварийном погаса¬
нии рабочего освещения, должно устраи¬
ваться:1. В производственных помещениях при
числе работающих более 50; при наличии
мест, опасных для, прохода; при наличия
оборудования, продолжение работы которо¬
го в отсутствие рабочего освещения может
быть источником опасности.2. В основных проходах и на лестницах,
служащих для эвакуации людей из зданий,
где находится более 50 чел.3. В непроизводственных помещениях,
где одновременно находится более 100 чел.4. В детских учреждениях.5. В местах работ на открытых прост¬
ранствах при повышенной опасности эва¬
куации.В случаях, когда аварийное освещение
для продолжения работы не обязательно, но
желательно, рекомендуется соответственно
увеличивать освещенность от эвакуационно¬
го аварийного освещения.Для аварийного освещения могут ис¬
пользоваться лампы накаливания и люми¬
несцентные лампы. Последние применяют¬
ся только в отапливаемых помещениях при
питании их переменным током и напряжении
не ниже 90% номинального. Лампы ДРЛ
могут использоватся только как дополни¬
тельно присоединенные к группам аварий¬
ного освещения для усиления освещен¬
ности.4-12. СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯРазличаются системы:а) Общего равномерного ос¬
вещения — когда световой поток распре¬
деляется без учета размещения оборудова¬
ния. Обычными (но не обязательными)
признаками равномерного освещения явля¬
ются одинаковость типа светильников, высо¬
ты их подвеса и мощности ламп в пределах
всего помещения и симметричное располо¬
жение светильников, при котором расстоя¬
ния между светильниками в каждом на¬
правлении одинаковы в пределах всего
помещения.б) Общего локализованного
освещения — когда световой поток рас¬
пределяется с учетом расположения обору¬
дования. Обычным (но не обязательным)
признаком локализованного освещения яв¬
ляется неодинаковость в пределах помеще¬
ния данных, указанных в п. «а».в) Комбинированного осве¬
щения — когда к общему освещению
(в данном случае обычно равномерному) до¬
бавляется местное освещение рабочих мест.Устройство в помещениях одного толь¬
ко местного освещения запрещено.Разновидностью местного освещения яв¬
ляется переносное освещение,
включаемое через штепсельные розетки или
подключательные пункты и необходимое в
помещениях, имеющих технологическое обо¬
рудование, требующее при осмотре или ре¬
монте усиленного освещения или освещения
поверхностей, неосвещаемых общим освеще¬
нием (в том числе внутренние полости про¬
изводственных емкостей, печей и т. д.), а
также в помещениях, где по ходу работы
требуется временное увеличение освещен¬
ности отдельных мест (например, при руч¬
ной формовке в литейных цехах).Общее равномерное освещение приме¬
няется при относительно невысокой точно¬
сти выполняемых работ; высокой плотности
рабочих мест; возможности выполнения ра¬
бот в любой точке помещения; ограничен¬
ности зрительной задачи общим обзором по¬
мещения; отсутствии специфических требо¬
ваний к качеству освещения, невыполнимых
при общем освещении.Общее локализованное освещение при¬
меняется при больших размерах стационар¬
но расположенных рабочих поверхностей
или размещения их сосредоточенными груп¬
пами; наличии крупногабаритного оборудо¬
вания, затеняющих предметов, трубопрово¬
дов и т. п.; наличии специфических, но вы¬
полнимых при общем освещении требований
к качеству освещения (например, направле¬
ние света); различном характере работ на
разных участках площади помещения.Комбинированное освещение применяет¬
ся при выполнении работ высокой точности
(разряды I, II, III, IV, Va и V6 по СНиП,
см. § 4-14); невозможности удовлетворить
при общем освещении специфические требо¬
вания к качеству освещения (направление
или спектральный состав света, освещение
§ 4-14Нормирование освещения529на просвет и т. д.); малой плотности распо¬
ложения рабочих мест; наличии в помеще¬
нии единичных мест, требующих повышен¬
ной освещенности.4-13. ВЫБОР РАСПОЛОЖЕНИЯ
СВЕТИЛЬНИКОВВыбор расположения светильников
производится с учетом экономических пока¬
зателей, удобства обслуживания и установ¬
ки, а также требований к качеству освеще¬
ния (§ 4-19).Абсолютное значение высоты светильни¬
ков h над освещаемой поверхностью играет
роль только в небольших помещениях, а
также при локализованном и местном осве¬
щении, где уменьшение высоты экономично.По условиям удобства и безопасности
обслуживания светильники должны уста¬
навливаться на следующих высотах:обслуживаемые с лестниц или стремя¬
нок — не выше 5,0 м над уровнем пола;в электропомещениях при близости то¬
коведущих частей — на высоте 2,1 м над
уровнем пола;обслуживаемые с кранов — на высоте
1,8—2,2 м над настилом крана или же на
уровне нижнего пояса ферм;обслуживаемые со специальных мости¬
ков или площадок — на уровне настила пло¬
щадок ±0,5 м, как исключение, на высоте не
выше 2,2 и над настилом;устанавливаемые на стойках и обслужи¬
ваемые с технологических площадок — не
выше 2,5 м над уровнем площадок.Светильники с лампами накаливания
или лампами типа ДРЛ, как правило, рас¬
полагаются по углам полей квадратной или
прямоугольной формы; при обслуживании
с мостиков — рядами вдоль мостиков, све¬
тильники на две-три люминесцентные лам¬
пы — сплошными или прерывистыми рядами.
Расстояние между крайними рядами све¬
тильников с любыми лампами и стеной
обычно около ,/з L.В зависимости от формы кривой силы
света рекомендуются следующие примерные
отношения расстояния L между соседними
светильниками (при люминесцентных све¬
тильниках, расположенных рядами, L — рас¬
стояние между рядами) к высоте h:Типовая кривая К (напри¬
мер, С35) ......Типовая кривая Г (напри¬
мер: Гс, ГсУ, ГсР, С34,лампы ЗН) Типовые кривые Д и Л (на¬
пример: У, Уз, У-24, УПД,
ППД, ПГТ, ГПМ, С, СО,
ЛД, ЛДР, СД2) ....
Типовая кривая М (напри¬
мер: ППР, ПСХ, Шар,
ПГ) 0,7—0,8
0,9—1,11,4—1,8
2—2,5Допускаются некоторые отклонения
значений L: h от указанных, обусловленные
34—480конструкцией перекрытия и другими причи¬
нами. Существенное уменьшение L : h мо¬
жет потребоваться при высоких освещенно¬
стях из-за ограниченности верхнего предела
мощности ламп (в высоких цехах взамен
этого рекомендуется установка блоков из
двух — четырех светильников); увеличение
L : h до 30% сверх указанных экономически
оправдано при малых освещенностях, если
это допустимо по условиям качества осве¬
щения.4-14. НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯВ СССР действуют обязательные для
всех министерств, ведомств и организаций
общие нормы искусственного освещения —
глава Строительных норм и правил (или со¬
кращенно СНиП) Л-А.9-71 «Искусственное
освещение. Нормы проектирования», в кото¬
рых приводятся величины необходимой ос¬
вещенности в зависимости от характера зри¬
тельных задач, возникающих перед людьми
в помещениях и на открытых пространствах,
и от условий, при которых эти задачи вы¬
полняются. В общих нормах содержатся
также требования к качеству освещения
(§ 4-15), направленные на улучшение усло¬
вий зрительной работы.Наряду с общими нормами гл. СНиП
II-A.9-71, непосредственное пользование ко¬
торыми может вызывать значительные за¬
труднения и приводить к неоднозначный ре¬
шениям, имеются отраслевые нормы искус¬
ственного освещения, составленные на осно¬
вании общих норм для различных отраслей
промышленности, видов производства ели
групп зданий и сооружений однородного ха¬
рактера или назначения. В отраслевых нор¬
мах указаны величины освещенности и дру¬
гие нормируемые характеристики освети¬
тельных установок для каждого помещения,
рабочего места или участка территории.Объем общих и отраслевых норм до¬
вольно большой, они издаются отдельными
выпусками, а также помещаются в специ¬
альных светотехнических справочниках «ли
в отраслевых журналах.При нормировании искусственного осве¬
щения промпредприятий по общим и отра-
слевным нормам и при расчете освещения
необходимо учитывать следующие основ¬
ные особенности этих норм:а) в нормах указаны необходимые ве¬
личины минимальной (а не средней) осве¬
щенности;б) на величину нормируемой освещен¬
ности решающее влияние оказывает точ¬
ность зрительных работ, обусловливаемая в
нормах размером объекта различения, конт¬
растом его с окружающим фоном и сте¬
пенью светлоты этого фона. Указанные ус¬
ловия характеризуются в общих и отрасле¬
вых нормах разрядом и подразрядом зри¬
тельной работы;в) при комбинированном освещении
(§,4-12) нормируется освещенность боль¬
шая, чем при одном общем освещения;
530Электрическое освещениеРазд. IVТаблица 4-21Значения коэффициентов запасаКоэффициент запасаОсвещаемые объектыпри газораз¬
рядных
лампахпри лампах
накаливанияРасчетная частота
чистки осветительных
приборов, не режеПроизводственные помещения с воз¬
душной средой, содержащей 10 мг/м3
и более пыли, дыма и копоти:
при темной пыли2,01,72 раза в мес.при светлой пыли 1,81,5То жеПроизводственные помещения с воз¬
душной средой, содержащей 5—
10 мг/м8 пыли, дыма и копоти:при темной пыли ......1.81,51 раз в мес.при светлой пыли ......1.61.4То жеПроизводственные помещения с воз¬
душной средой, содержащей не более
5 мг/м8 пыли, дыма и копоти. Вспомо¬
гательные помещения с нормальной
воздушной средой и помещения об¬
щественных и жилых зданий . . .1.51,31 раз в 3 мес.Территории промпредприятий с воз¬
душной средой, содержащей пыли,
дыма и копоти:более 5 мг/м3 1.51,31 раз в 3 мес.менее 5 мг/м3 . 1.51,31 раз в 6 мес.Улицы, площади, дороги, террито¬
рии общественных зданий и жилых
районов, парки, бульвары, выставки1,51,31 раз в 6 мес.Примечание. В помещениях с сссбым режимом по чистоте воздуха при использовании
светильников, обслуживаемых из освещаемых помещений, коэффициенты запаса могут быть сни¬
жены до 1,3 при'газоразрядных и до 1,15 при лампах накаливания.г) при использовании для внутреннего
освещения газоразрядных ламп нормируется
освещенность большая, чем при лампах на¬
каливания;д) в общих нормах указываются усло¬
вия, при наличии которых необходимо повы¬
шать или понижать освещенность в произ¬
водственных помещениях по сравнению с ве¬
личинами, указанными в основной таблице
норм. В отраслевых нормах эти условия
обычно учитываются и в таблицах норм
указываются величины освещенности с уче¬
том повышения или понижения;е) в общих и отраслевых нормах ука¬
заны величины коэффициентов запаса и со¬
ответствующие им сроки чистки осветитель¬
ных приборов, которые необходимо вводить
при расчете освещения (табл. 4-21). Коэф¬
фициент запаса учитывает снижение осве¬
щенности, происходящее в процессе эксплуа¬
тации вследствие запыления и загрязнения
осветительных приборов, уменьшения коэф¬
фициентов отражения поверхностей помеще¬
ний и снижения светового потока ламп;ж) в общих и отраслевых нормах со¬
держатся требования к качеству освещения
(§ 4-15).4-15. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ
ОСВЕЩЕНИЯНеобходимые условия работы зритель¬
ного аппарата, помимо создания нормиру¬
емых уровней освещенности (§ 4-14), обес¬
печиваются соблюдением требований к ка¬
честву освещения. Нормами гл. СНиП
II-A.9-71 для производственных помещений
предусматривается ограничение слепящего
действия светильников общего освещения
путем нормирования создаваемого ими по¬
казателя ослепленности, а также ограниче¬
ние пульсаций освещенности, создаваемых
газоразрядными лампами (при питании то¬
ком промышленной частоты 50 Гц), норми¬
рованием коэффициента пульсации. Макси¬
мально допустимые значения указанных
показателя и коэффициента для разных поме¬
щений приводятся в отраслевых нормах ис¬
кусственного освещения, а инженерные ме¬
тоды расчета изданы отдельными выпу¬
сками.Кроме указанных качественных харак¬
теристик, необходимо соблюдать требования
к осветительным установкам, перечисленные
в табл. 4-22.
§ 4-15 Требования к качеству освещения 531Таблица 4-22Качественные характеристики освещения№п/п.ХарактеристикаОсновные требования к данной характеристике
и способы их выполнения1Спектральный состав
светаКак правило, должен применяться свет, близкий к бе¬
лому (исключение см. п. 7). Оттенок света может уточ¬
няться в соответствии с общим цветовым решением ин¬
терьера2Постоянство освещен¬
ности во времени1) Колебания освещенности должны быть ограничены
питанием от сети, колебания напряжения в которой не
превышают допускаемых ПУЭ2) Пульсации освещенности при газоразрядных лам¬
пах должны быть ограничены путем соответствующего
распределения ламп между фазами и применения двух¬
ламповых компенсированных ПРА, так чтобы коэффици¬
ент пульсаций /С* не превышал установленных СНиП
значений3ОграничениеблескостипрямойПоказатель ослепленности в производственных зданиях
и административно-бытовых помещениях и показатель
дискомфорта в общественных зданиях не должны превы¬
шать установленных СНиП значений, что достигается
выбором типа, расположения и мощности светильников4Ограничение
ной блескостиотражен-Ограничение яркости рабочей поверхности в соответ¬
ствии с требованиями СНиП. Предотвращение умень¬
шения контраста между деталью и фоном путем выбо¬
ра расположения светильников и уменьшения их ярко¬
сти5ОграничениетенейВыбор для рабочих мест правильного направления све¬
та. Увеличение яркости стен и потолков. При необходи¬
мости применение преимущественно отраженного или от¬
раженного освещения6ПовышениеконтрастовяркостныхПравильный выбор направления света7ПовышениеконтрастовцветовыхВыбор источников света, в спектре которых преобла¬
дают излучения, плохо отражаемые той из контрасти¬
рующих поверхностей, которая темнее. При необходимо¬
сти применение светофильтров, придающих спектру ука¬
занное свойство8Равномерность осве¬
щенияСпециально не нормируется. Рекомендуется, чтобы
отношение наибольшей освещенности от общего освеще¬
ния к наименьшей в пределах помещения не превыша¬
ло 3—49Повышение яркости
вторичных полей адапта¬
ции (стен и потолков)Применение светильников, излучающих часть светово¬
го потока в верхнюю полусферу10Создание
насыщенности
ния светомощущенияпомеще-В тех случаях, когда это желательно по условиям'
оформления интерьера общественных зданий, создание
цилиндрической освещенности в соответствии с рекомен¬
дациями СНиП34*
532 Электрическое освещение Разд. IVгле т] — коэффициент использования свето¬
вого потока (в долях единицы); г — коэф¬
фициент минимальной освещенности, рав¬
ный отношению средней освещенности поме¬
щения к минимальной.По найденному значению F выбирается
ближайшая стандартная лампа, поток кото¬
рой должен отличаться от расчетного, как
правило, не более чем на —10 или +20%.При невозможности выбора F с такой
точностью корректируется N. Если по ка¬
кой-либо причине F задан однозначно, из
формулы (4-19) определяется N.При расчете освещения, выполненного
рядами люминесцентных светильников, под
N в формуле (4-19) следует понимать чис¬
ло рядов, под F — суммарный поток одного
ряда. По найденному значению F произво¬
дится компоновкй ряда, т. е. определяется
светотехнически и конструктивно подходя¬
щее число и мощность светильников, при ко¬
торых F близко к необходимому.Коэффициент г зависит от многих фак¬
торов, из которых основное значение имеет
отношение Я — расстояния между светиль¬
никами к их высоте над освещаемой поверх¬
ностью. С увеличением Я сверх рекоменду¬Тоблица 4-23Коэффициенты использования для наиболее распространенных светильников1 \
(во всех случаях учтено Рр =10%),Коэффициенты, %ТипсветильникаУз и У-15 без
рассеивателяУз я У-15 с
рассеивателемУПДГс и ГсУппдППРПлафоны: 1
ПГТ, ПНП,
ПСХ, ВПЛН.
ВПЛД«Люцетта», |
светильники I
серии ПО i
открытые jПлафоныбытовыео&-ОооОДР, ЛДР,
ОДОР, ЛДОРШОДСДДРЛГсР. ГсХР,
С34ДРЛРп5050505050503050307050,70505050705050Ре3030303030301030105030503030305030300.520152234191291410221814923222225310.62622274222151117152922181327252830370,7342831- 4728191520163427221631293233420,83831345133231823193831251834323537460.941333755'35251925204134272037343840491,04335405836262026224436282140364143511.14536426038282228234638302342394345541,25473845633930243025494032244642464856(1,55040496742322532285243352650455052601.755342537045352735305446362852485355632,05544557347372937325648383055505558652.255745577449393139345849403257'525760662,55947587651403240356051413358535961673.06249617853433543386253433461556164693.56451637955453644406454453663576365704,06652648057473846416656463864586568725,0695366825949404843685848416760676973Д. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ14-16. МЕТОД КОЭФФИЦИЕНТА
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СВЕТОВОГО ПОТОКАМетод коэффициента использования
светового потока применяется для расчета
общего равномерного освещения помещений
при отсутствии существенных затенений ра¬
бочей поверхности.При установке в помещении площадью
S (м2) N светильников для создания наи¬
меньшей освещенности Е (лк) с коэффици¬
ентом запаса k поток F (лм) лампы в каж¬
дом светильнике определяется формулойEkSzF = ~— . (4-19)N т)* Объем справочных материалов, необ¬
ходимых для расчета освещения, велик, и в
данной главе приводятся лишь отдельные,
выборочные данные. Более полные материа¬
лы — см. [Л. 4-2],1 В ряде случаев для сходных светильников данные усреднены.
§ 4-17Метод удельной мощности533емых значений г быстро возрастает. Чаще
всего при светильниках, расположенных по
углам квадратных или прямоугольных по¬
лей, принимается 2=1,15, при освещении ря¬
дами люминесцентных светильников 2=1,1.Коэффициент т) является сложной функ¬
цией многих переменных. Практически он
определяется по табл. 4-23 в зависимости
от типа светильника, коэффициентов отра¬
жения потолка рп, стен рс и расчетной по¬
верхности рР (обычно пола), а также ин¬
декса помещения г, определяемого из фор¬
мулыi--АВh(A + B)'(4-20)где h — расчетная высота, м; А, В — сторо¬
ны помещения, м.Примеры1. Помещение имеет размеры Л = 13 м,
В=6 м; расчетная высота h—3,2 м; рп =
=50%, рс =30%, рр=10%. В помещении
установлено восемь светильников Уз с рас¬
сеивателем. Определить мощность ламп
(220 В), необходимую для создания осве¬
щенности Е=30 лк, при коэффициенте за¬
паса k—1,3.Индекс помещения13-63,2(13+6)По табл. 4-23 для заданного светильни¬
ка находим 11=0,38.Отсюда30-1.3-78-1.1S8-0.382X80 Вт, суммарный ноток которых
10440 лм, потребное число светильников в
ряду 77 000/10 440 «7. Этот вариант следует
принять.4-17. МЕТОД УДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИПростейший способ светотехнического
расчета — метод удельной мощности — при¬
годен для расчета общего равномерного ос¬
вещения незагроможденных помещений
(когда можно пренебречь затенениями),
длина которых не более чем в 2,5 раза пре¬
вышает ширину, и строго для тех исход¬
ных данных, для которых составлены таб¬
лицы.Полный комплект таблиц удельной
мощности, а также случаи, когда, как ис¬
ключение, допускается введение коэффици¬
ентов, учитывающих несовпадение исходных
данных с учтенными в таблицах, — см. спе¬
циальные справочники.Для приближенных расчетов приводит¬
ся табл. 4-24, составленная для указанных
в ней светильников, освещенностей, площа¬
дей, расчетных высот, значений рп и ре и
для коэффициента запаса, наименьшего при
данных источниках света.При значениях освещенности и коэффи¬
циента запаса, отличных от указанных в
таблице, допускается пропорциональный пе¬
ресчет значений удельной мощности.При расчете по удельной мощности ос¬
вещения лампами накаливания или лампа¬
ми типа ДРЛ в помещении площадью S, м2,
первоначально намечается число светильни¬
ков N, затем для соответствующих исход¬
ных данных из таблиц находится значение
удельной мощности w, рассчитывается необ¬
ходимая мощность каждой лампы р, Вт, по
формуле1150 лм.Р =SwN(4-21)Выбираем лампу 100 Вт, 1350 лм.2. То же помещение освещается двумя
рядами светильников ОДОР с лампами
типа ЛБ.Требуется создать освещенность 400 лк
при коэффициенте запаса 1,5.При £=1,25 по табл. 4-2 находим ri =
=0,42.Находим поток ламп одного ряда5001.5-78-1.12-0.4277 000 лм.При лампах 2X40 Вт поток ламп в
светильнике составляет 6000 лм, и в ряду
необходимо иметь 77 000/6000» 13 светиль¬
ников.В ряд, длина которого не может пре¬
вышать 13 м, такое число светильников не
уменьшается. При светильниках с лампамии выбирается ближайшая- стандартная мощ¬
ность лампы.При расчете освещения, выполненного
рядами люминесцентных светильников, на¬
мечается число рядов N и находится общая
необходимая мощность всех ламп ряда р,
на основании чего выбирается число и
мощность светильников в ряду.Пример. Рассчитать по удельной мощ¬
ности ту же осветительную установку, как
в примере § 4-16.По данным находим в табл. 4-24 w=
=9,4 Вт/м2. При S=78 м2 и N=8 по фор¬
муле (4-21)78-9.4 „
р =- —-— = 92 Вт.чему соответствует ближайшая стандартная
лампа 100 Вт.
534Электрическое освещениеРазд. TVТаблица 4-24Значения удельной мощности (Вт/м2)
для приближенных светотехнических расчетовРасчетная
высота, мЕ. лкПлощадь, м!10—2525-5050—150150—300Свыше 300Светильники Уз и У-15 с рассеивател я ми; УП-24, рп =50%,Ро =30%105,54,43,73,53,3209,27,86,76,25,82—33012,510,59,18,37,8502016,614,212,411,7106,64.33,73,33,12012,27,66,45,65,23—43017,2119,487,350261714,512,411,6Светильники Узи У-15 безрассеивателя; УПД,Рп =50%, рс =30%105,43,93,32,72,5 \209,86,75,54,64,43—43013,99,67,76,4650211512,210,39,5105,23,22,72,320 9,65,94,84,24—630 138,36,8650 2112,610,49.1^ Светильники типов ОДР, ЛДОР, ОДОР, ЛДОР, рп—50%, Рс—30%*757,56,44,84,34100108,56,45,75,31501512,89,68,682—3200201712,84,410,6300302519171640040342523215005042322826 •—751075,54,64,2100139,67,36,15,61502014И9,28,43—5200261914,612,211,230039282218174005238292422500654737302875106,85,14,6100 1396,86,1150 2013,510,29,24—6200 261813,612,2300 39272018400 52362724500 65453430
§ 4-18Точечный метод535Продолжение табл. 4-24Е, лкПлощадь, мгвысота, м10-2525-50 | 50—150 |150—300j Свыше 300Светильники типа ШОД, Ph =70%, рс==50%'7575,34,43,83,51009,27,15,85,14,7• 1501410,68,77,672—32001814,211,610,29,430028211715,214400372823201950046352926237596,654,23,8'10012,28,86,65,651501813,29,98.47,53—4200241813,211.210300362620171540049352622203006144332825Светильники для сырых и пыльных помещений
с рассеивателями без о т р а ж а т е л е й, рп =50%, рс = 30%105,94,74,23,63.32—320118,46,95,95,53015,411,9108,47,65023,518,315.613,112.1108,65,443.333 42015,8107.46,15,330221410,38,57,6503421151311,6Плафоны для сырых и пыльных помещений, рп =50%, рс — 50%
и бытовые плафоны, рп =70%, рс = 50%1064,74,13,53,22-320129,47,66,45,830181411,49,68,7108,55,64,43.63,23—4201711.28,87,26,430261713,210,89,61 Данные относятся к люминесцентным лампам типов ЛБ, ЛХБ, ЛТБ 40 и 80 Вт. При лампах
ЛЯ вводить поправочный коэффициент 1,2, при лампах ЛДЦ — 1,5.4-18. ТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД формы точечного метода неприменимывообще.Точечный метод применяется для расче- При светильниках с «точечными» источ-та общего равномерного, общего локализо- (шками света (лампы накаливания и лампыванного и местного освещения помещений, а типа ДРЛ) необходимый световой потоктакже освещения открытых пространств при- лампы в каждом светильнике определяетсялюбом расположении освещаемых поверх- . по формуленостей. 1000/ГйПриближенно учитывая свет, отражав- , р = —• t (4-22)мый поверхностями помещения, точечный,
метод становится неточным при светильни-,ках, излучающих часть светового потока в гае 2е — сумма условных освещенностейверхнюю полусферу, причем если эта част^ (т. е. освещенностей, рассчитанных при ус-превышает 15% всего потока, то обычные ловном потоке лампы в каждом светильни-
Рис, 4-11. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенно¬
сти для светильников Уз и У-15 с рассеивателями и ППД.0 12 38 9 10 11 12 13 мРис. 4-12. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенно¬
сти для светильников Уз и У-15 без рассеивателей.кё 1000 лм), определенная для той точки,
в которой должна быть обеспечена освещен¬
ность Е при коэффициенте запаса k\ ц —
коэффициент дополнительной освещенности,
учитывающий действие удаленных светиль¬
ников, не учтенных при определении Ее, и,
главным образом, свет, отражаемый поверх¬
ностями помещения. В зависимости от свет¬
лоты последних (х принимается в пределах
1-1,2.Условная освещенность от отдельного
светильника определяется по пространст¬
венным изолюксам (рис. 4-11—4-16) 1 в
функции расчетной высоты h и расстояния
от данной точки до проекции светильника
на горизонтальную плоскость d.1 При построении графиков данные для
сходных по характеристикам светильников
усреднены.
§ 4-18Точечный метод537О Г г 3 Ч $ В 7 8 9 10 11 12 13 П M1SРис. 4-13, Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенностидля светильника УПД,Например, для светильника ППР при
Л==4 м и d—3 м по рис. 4-14 находим е—
=2,7 лк. Для светильников, по которым
графиков не приводится, можно пользовать¬
ся графиком для светильника силой света
по всем направлениям 100 кд (рис. 4-16).
В этом случае по h и d находится с помо¬
щью графика условная освещенность при
силе света 100 кд и угол а; для угла по
таблицам или кривым силы света данногосветильника находится сила света; значение
е определяется пропорциональным пере¬
счетом.Например, при h—5 м и d=6 м нахо¬
дим по графику освещенность 1 лк и а=
=50°. Если в этом направлении сила света
светильника равиа 130 кд, то130е==Ь^:=1’3лк'
538Электрическое освещениеРазд. IVм 5е 10° 15й 20° 25• J0e J5°Рис. 4-16. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности
для светильника с силой света по всем направлениям 100 кд.Если освещаемая поверхность не гори¬
зонтальна, то предварительно находится
освещенность ег горизонтальной плоскости,
проведенной через контрольную точку, и ум¬
ножается на коэффициент перехода к осве¬
щенности вертикальной или наклонной по¬
верхности по формулам (4-12) — (4-15).При локализованном освещении в каче¬
стве контрольной выбирается та точка в
пределах фактического расположения рабо¬чей поверхности, для которой £е имеет наи¬
меньшее значение.При общем равномерном освещении ха¬
рактерные контрольные точки выбираются
согласно рис. 4-17.При многорядном расположении све¬
тильников в пределах площади между край¬
ними рядами светильников и стенами конт¬
рольные точки обычно не выбирают. При
необходимости крайние ряды светильни¬
§ 4-18Точечный метод539ков устанавливаются непосредственно на
стенах. -Пример. Светильники Уз с рассеивате¬
лями расположены, как показано на рис.4-18, и установлены на высоте\3,0 м над ра¬
бочими столами, на который необходимо
обеспечить £=75 лк при ft =1,3.X »БХ
•/х хX XГРис. 4-17. Характерные контрольные точки.По рис. 4-11 для каждого указанного на
рис. 4-18 значений d находим:d = 1,9. «=10;d = 3,2, е = 4,5;d = 6,3, е = 0,7.Очевидно, 2е=2(Ю+4,5+0,7) =30,4.
Принимая ц = 1,1, находим:F =1000-75-1,3= 2930 лм.1,1-30,4Принимаем лампу 200 Вт, 220 В,
2920 лм.При расчете освещения от рядов све¬
тильников с люминесцентными лампами в
контрольной точке определяется 2в, где е—
относительная освещенность, т. е. освещен¬
ность, рассчитанная для расчетной высоты1 м и плотности потока лампы в ряду све¬
тильников 1000 лм/м.После этого необходимая плотность по¬
тока ламп в ряду F', лм/м, определяется по
формулеlOOOEkh(4-23)Умножением F’ на длину ряда L на¬
ходится полный потребный поток ламп вряду и делением его на поток ламп в од¬
ном светильнике определяется необходимое
число светильников.Значение е при данном типе светильни¬
ка есть функция относительных размеров
p'=p/h и L' — L/h, где р, L, h — согласно
рис. 4-19. По значениям р' и L' для данной
точки по графику рис. 4-20 находится зна¬
чение вспомогательной функции f(p\ L') и
угол а.Рис. 4-19. Размеры, учитываемые при рас¬
чете люминесцентного освещения.По последнему из каталожных данных
светильника (с условной лампой 1 000 лм)
определяется сила света в поперечной плос¬
кости /а , после чего находится(4-24)Если точка лежит не против конца ли¬
нии, то линия разделяется на две части, ос¬
вещенности от которых суммируются, или
дополняется воображаемым отрезком, ос¬
вещенность от которого затем вычитается
(рис. 4-21).При линиях, длина которых превышает
расчетную высоту, освещенность вблизи
концов линии снижается, поэтому линии сле¬
дует продлевать за пределы расчетной по¬
верхности на длину около 0,5 h или на та¬
кой же длине удваивать плотность потока
ламп в ряду F'. При общем равномерном
освещении снижением освещенности у кон¬
цов продольных линий можно пренебречь,
если вблизи торцевых стен не производится
работ.При нескольких параллельных рядах
светильников контрольная точка, как пра¬
вило, выбирается посередине между крайни¬
ми рядами.Пример. Ряды светильников типа ОДР
с люминесцентными лампами ’типа ЛБ рас¬
положены, как показано на рис. 4-22, и ус¬
тановлены на высоте 3,6 м над освещаемой
поверхностью. На протяжении примерно 2 м
у каждой торцевой стены основные работы
не производятся.Требуется обеспечить в пределах рабо¬
чей зоны освещенность £’=400 лк при k=
= 1,5.В контрольной точке А учитываем от¬
резки рядов, обозначенные на рисунке чис¬
лами 1—4, для каждого из которых опреде-
540Электрическое освещениеРазд. IVляем р', U, f(p\ L') и а согласно следую¬
щему:отрезки 1 и 2P' = rf=0,5. £' = г~ == 0,56,3,6 3,6f(p',L') = 0.35, а = 27°;^ уJ J* lAРис. 4-21. Определение освещенности точек,
не лежащих против конца ряда светильни¬
ков.Рис. 4-20. График f(p', L') для расчета лю¬
минесцентного освещения.отрезки 3 и 4p, = LS = 0.5, L'=-H:3,6 3,62,8,f(p',L') = 0,58, а = 27°.По таблице данных светильника нахо¬
дим h7=207 кд и определяем:2е = 207 (0,35-2 + 0,58-2) = 386 лк.Принимая |*= 1,1, находим:1000-400-1,5-3,6F =1.1-386= 5100 лм/м.ftЛ.t>2-1„ г%'АА г*.Полный поток ламп в каждом ряду дол¬
жен быть:5100-12 = 61 000 лм.Поток двух ламп ЛБ-80 составляет
10 440 лм, число светильников с такими лам¬
пами должно быть:61 000 « 6.10 440Светильники размещаются в ряд с не-
Рис. 4-22. К примеру расчета люминесцент- значительными разрывами между соседними
ного освещения. светильниками.
§ 4-20Напряжение осветительных сетей5414-19. РАСЧЕТ ПРОЖЕКТОРНОГО
ОСВЕЩЕНИЯПри расчете прожекторного освещения
выбирают или определяют высоту, число и
расположение мачт, число прожекторов на
каждой мачте и направление их световых
осей. Тип прожектора в большинстве слу¬
чаев однозначно определяется заданием.По условиям ограничения слепящего
действия высота мачт не должна превышать
значений, указанных в табл. 4-25.Таблица 4-25Минимально допустимая высота
установки прожекторовТиппрожектораЛампаНаимень-
шая высо¬
та уста¬
новки, мТипМощ.НОСТЬ,ВтПЗМ-25Общего назна¬2005чения 220 ВПЗС-35То же50018ПЗС-45100022ПСМ-3020010ПСМ-40-1»50015ПСМ-50-1100018ПСМ-40-2ПЖ220-500-350028ПСМ-50-2ПЖ220-1000-3100045альбомами изолюкс, которые должны быть
построены в том же масштабе, что и план
освещаемой территории.Если задана минимальная освещенность
Е при коэффициенте запаса к, то чаще все¬
го компонуются изолюксы освещенностиEkв~ 2 'Заданная освещенность обеспечивается,
если план всей освещаемой поверхности за¬
полнен сплошным слоем изолюкс, в точкахРис. 4-23. Пример компоновки изолюкс при
расчете прожекторного освещения.касания или пересечения которых создается
освещенностьУвеличение высоты мачты сверх мини¬
мально допустимой может оказаться целе¬
сообразным при создании высоких горизон¬
тальных освещенностей на больших по¬
верхностях.Расстояние между мачтами не должно
превышать 15-кратной высоты мачты, чаще
же оно принимается равным 6—8-кратным.
Расположение мачт намечают предваритель¬
но и уточняют в процессе расчета. При вы¬
боре расположения мачт учитывают необхо¬
димость иметь то или иное направление
света при ограниченном слепящем действии
и положение источников питания электро¬
энергией.Направление оси каждого прожектора
определяют углом наклона к горизонту 0
(чаще всего в пределах 15—30°, при освеще¬
нии вертикальных или сильно удаленных по¬
верхностей начиная с 8°) и углом поворо¬
та Р (угол между проекцией оси и направ¬
лением начала отсчета углов на горизон¬
тальной плоскости).Выбор числа прожекторов и углов 0 к
0 чаще всего производят в процессе опера¬
ции, называемой компоновкой изолюкс.Изолюксы — кривые, соединяющие точ¬
ки с одинаковым значением освещенности,
строятся для данного прожектора, данной
высоты и различных значений 0.Метод построения изолюкс описывается
в специальных справочниках для проектиро¬
вания электрического освещения. Рекомен¬
дуется пользоваться заранее составленнымиВ процессе компоновки сопоставляют
варианты размещения изолюкс на плане и
выбирают тот из них, при котором хорошее
заполнение площади достигается при наи¬
меньшем числе прожекторов. Тем самым
фиксируются число прожекторов и углы
0 и р. Пример компоновки изолюкс приве¬
ден на рис. 4-23.В тех случаях, когда обеспечение^ высо¬
ких освещенностей путем однослойной ком¬
поновки изолюкс невозможно, применяют
специальные расчетные схемы, например
метод пучка прожекторов,Ё. ПИТАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК4-20. НАПРЯЖЕНИЕ
ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙОбщее освещение. Для светиль¬
ников общего освещения разрешается при¬
менять напряжение не выше 380/220 В пере¬
менного тока при заземленной нейтрали и
220 В при изолированной нейтрали и по¬
стоянном токе. Для литания отдельных
ламп следует, как правило, применять на¬
пряжение не выше 220 В. В помещениях без
повышенной опасности напряжение 220 В
542Электрическое освещениеРазд. IVдопускается для всех стационарно установ¬
ленных светильников независимо от высоты
их установки. Для питания специальных
ламп (ксеноновых и др.) и ПРА для газо¬
разрядных ламп, имеющих специальные схе¬
мы (например, трехфазная, двухпроводная
с последовательным соединением ламп и
др.), допускается использовать напряжение
выше 220 В, но не более 380 В при соблю¬
дении следующих условий:а) ввод в светильник и ПРА медным
проводом или кабелем с изоляцией на на¬
пряжение не ниже 500 В;б) одновременное отключение всех фаз¬
ных проводов, вводимых в светильник. Это
требование распространяется также на все
случаи, когда в светильник с лампами и
ПРА любых типов вводятся провода не¬
скольких фаз системы 380/220 В, за исклю¬
чением светильников, устанавливаемых в
помещениях без повышенной опасности;в) нанесение на светильники в помеще¬
ниях с повышенной опасностью и особо
опасных хорошо различимых отличительных
знаков с указанием применяемого напряже¬
ния («380 В»),В помещениях с повышенной опасно¬
стью и особо опасных при высоте установ¬
ки светильников общего освещения с лампа¬
ми накаливания и ДРЛ над полом или пло¬
щадкой обслуживания менее 2,5 м
необходимо предусматривать светильники,
конструкция которых исключает возмож¬
ность доступа к лампе без применения ин¬
струмента, с вводом в светильники металли¬
ческих труб подводящей проводки или за¬
щитных оболочек кабелей и защищенных
проводов.Требованию о недоступности к лампам
без применения инструмента отвечают, на¬
пример, светильники типов ППР-100,
ПГТ-100, ПНП-2ХЮ0, СПБ-300 (табл. 4-14).
Эти требования не распространяются на
светильники, устанавливаемые в электропо¬
мещениях, а также на светильники, обслу¬
живаемые с кранов или площадок, посеща¬
емых только квалифицированным персона¬
лом. При этом расстояние от светильников
до настила моста крана должно быть не
менее 1,8 м или светильники должны быть
подвешены не ниже нижнего пояса ферм пе¬
рекрытия, а обслуживание этих светильни¬
ков с кранов должно выполняться с соблю¬
дением требований техники'безопасности.При светильниках с лампами накалива¬
ния, не отвечающих указанным требовани¬
ям, в случаях установки их на высоте менее2,5 м должно применяться напряжение, не
превышающее 36 В.Светильники с люминесцентными лам¬
пами на напряжение 220 В допускается
устанавливать на высоте менее 2,5 м при
условии недоступности их токоведущих ча¬
стей для случайных прикосновений. Этому
требованию удовлетворяют все выпуска¬
емые заводами люминесцентные светиль¬
ники.Местное освещение. Для све¬
тильников местного стационарного освеще¬ния с лампами накаливания должно при¬
меняться напряжение: в помещениях без
повышенной опасности — не выше 220 В и
в помещениях с повышенной опасностью
и особо опасных — не выше 36. В. Допуска¬
ется, как исключение, напряжение до 220 В
для светильников специальной конструкции,
являющихся составной частью аварийного
освещения, присоединенного к независимому
источнику питания .(§ 4-22), или устанавли¬
ваемых в помещениях с повышенной опас¬
ностью, но не особо опасных.Светильники с люминесцентными лампа¬
ми на напряжение 220 В допускается приме¬
нять для местного освещения при условии
недоступности их токоведущих частей для
случайных прикосновений. В помещениях
сырых, особо сырых, жарких и с химически
активной средой применение люминесцент¬
ных ламп для местного освещения допуска¬
ется только в арматуре специальной конст¬
рукции.Ручные и переносные све¬
тильники. Ручные светильники в поме¬
щениях с повышенной опасностью и особо
опасных должны питаться напряжением не
выше 36 В. При особо неблагоприятных ус¬
ловиях, когда опасность поражения током
усугубляется теснотой, неудобным положе¬
нием работающего, соприкосновением с
большими металлическими заземленными
поверхностями (например, работа в котлах),
для ручных светильников должно приме¬
няться напряжение не выше 12 В.Переносные светильники, предназначен¬
ные для подвешивания, настольные, на¬
польные и т. п. приравниваются при выбо¬
ре напряжения к светильникам местного
стационарного освещения.4-21. УРОВНИ И КОЛЕБАНИЯ
НАПРЯЖЕНИЯНапряжение у ламп в процентах их но¬
минального напряжения должно быть не ни¬
же 97,5 для рабочего освещения помещений
промпредприятий, административно-быто¬
вых зданий, а также прожекторных уста¬
новок наружного освещения; 95 для аварий¬
ного и наружного освещения, выполненного
светильниками.Исходя из указанных минимально допу¬
стимых величин напряжения у ламп в табл.4-26 указаны максимально допустимые по¬
тери напряжения в осветительной сети, за¬
висящие от мощности и коэффициента за¬
грузки трансформаторов и коэффициента
мощности нагрузки, при котором работает
трансформатор.Наибольшее напряжение у ламп, как
правило, не должно быть более 105% но¬
минального напряжения ламп.В сетях 12—36 В нормируется только
потеря напряжения 10%, считая от выводов
низшего напряжения понизительных транс¬
форматоров.
§4-23Схемы питания освещения зданий543Таблица 4-26Максимально допустимая потеря
напряжения в осветительной сетиМощность
трансфор¬
матора,
кВ-АКоэффи¬циентзагрузкитрансфор-матораПотеря напряжения
в осветительной сети,
%, при коэффициенте
мощности нагрузки
трансформатора1,00,90,80,71 0,61,05,74,13,63,43,1160—2500,86,14.74,44,23,90,66,55.35,25.04,71,06,14,33,83,53,24000,86,34,94.64,34,00,66,55,55,45,14,81,06,24,03,33,02,5630—10000,86,44,64,13,83,50,66,65,24,94,64,51.06,44,23,43,02,616000,86,64,84,23,83,60,66,85.45,04,64,5Примечание. Допустимые потери напря¬
жения в осветительной сети приведены для на¬
пряжения у наиболее удаленных ламп 97,5%
номинального значения. При напряжении ламп
95% номинального к указанным потерям прибав¬
ляется 2,5%.4-22. ТРЕБОВАНИЯ К ПИТАНИЮ
АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯК надежности питания аварийного ос¬
вещения предъявляются следующие требо¬
вания:а) Светильники аварийного освещения
для продолжения работы во всех случаях
и для эвакуации людей из производствен¬
ных зданий без естественного света долж¬
ны присоединяться к независимому источни¬
ку питания или автоматически на него пе¬
реключаться.Под независимым источником питания
понимают не только аккумуляторную бата¬
рею или местный генератор с первичным
двигателем, но и в первую очередь транс¬
форматор, к которому не подключено рабо¬
чее освещение данного здания и на котором
сохраняется напряжение при его исчезнове¬
нии на трансформаторе рабочего освещения.б) Светильники аварийного освещения
для эвакуации должны быть присоединены
к сети, независимой от сети рабочего осве¬
щения, начиная от щита подстанции или при
наличии только одного ввода в здание, на¬
чиная от этого ввода.в) Допускается питание аварийного
освещения от сети рабочего освещения с ав¬
томатическим переключением на указанные
в пп. «а» и «б» источники питания при ава¬
рийных режимах. Также допускается пита¬ние аварийного освещения от силовой сети
(исключение см. п. «г»),г) В производственных зданиях без
окон и фонарей рабочее и аварийное осве¬
щение для продолжения работы и для эва¬
куации должны питаться от двух независи¬
мых источников энергии. Сети рабочего и
аварийного освещения должны быть при
этом раздельными, а использование электро¬
силовых сете,й для питания общего рабочего
и аварийного освещения не допускается.д) В зданиях без окон и фонарей, в.
помещениях, где может одновременно на¬
ходиться более 100 чел., независимо от на¬
личия или отсутствия аварийного освеще¬
ния для продолжения работы должно преду¬
сматриваться аварийное освещение для
эвакуации по основным проходам, питаемое
в нормальном режиме электроснабжения от
внешнего независимого источника энергии и
автоматически переключаемое на третий
внешний или местный независимый источник
(аккумуляторную батарею, дизель-генера-
торную установку) при отключении двух
внешних независимых источников, питающихв нормальном режиме рабочее и аварийное
освещение.4-23. СХЕМЫ ПИТАНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ
ЗДАНИЙПри выборе схем питания освещения,
зданий должны учитываться:а) требуемая степень надежности пи¬
тания (§ 4-22);б) регламентированные уровни и коле¬
бания напряжения у источников питания
(§ 4-20 и 4-21);в) простота и удобство эксплуатации;г) требования к управлению освеще¬
нием;д) экономичность установки.При соблюдении требований п. «б» пи¬
тание осветительных установок обычно про¬
изводят от общих для осветительных и си¬
ловых нагрузок трансформаторов при на¬
пряжении 380/220 В.Область применения самостоятельных
осветительных трансформаторов ограничи¬
вается случаями, когда характер силовой
нагрузки (мощные сварочные аппараты) не
позволяет обеспечить требуемое качество
напряжения у ламп, когда для силовой на¬
грузки применяется напряжение более
380/220 В, например 660 В, и когда напря¬
жение 380/220 В недопустимо для освети¬
тельных сетей по условиям безопасности.Совмещение силовых и осветительных
питающих сетей не приводит, как правило,
к улучшению экономических показателей и
создает неудовлетворительный режим на¬
пряжения у ламп. Совмещение питающих
сетей оправдывается лишь для небольших
зданий и при использовании схем промежу¬
точной трансформации.Ниже описываются зарекомендовавшие
себя схемы питания осветительных уста¬
новок.
544Электрическое освещениеРазд. IVт т тРис. 4-24. Схемы питания рабочего освещения от КТП.а — однотрансформаторная; б— двухтрансформаторная; / — трансформатор; 2— вводный автомат;
3~ секционный автомат; 4 — линейный автомат (или рубильник-предохранитель); 5—силово^ магист¬
ральный шинопровод; 6 — магистральный щиток; 7 — щиг станций управления; 8 — групповой щи¬
ток рабочего освещения0*0<S>jir€>о—<2Ян2>ь |i
<8ЙЬ8>
j!<ЕнН2>Рис. 4-25. Схема питания освещения сило¬
выми распределительными шинопроводами.1 — автомат на щите КТП; 2 — выключатель;3 — шинопровод распределительный ШРА-64:
4 — автомат на шинопроводе.Питание от одно- и д в у х-
трансформа торных встроен¬
ных комплектных подстанций
(КТП) (рис. 4-24 и 4-25).Для питания освещения в большинстве
случаев нецелесообразно использовать мощ¬
ные линейные коммутационные аппараты
КТП (поз. 4, рис. 4-24), пропускная спо¬
собность которых значительно превышает
мощность линий питающей осветительной
сети. Поэтому вблизи КТП устанавливают¬
ся магистральные щитки 6 с автоматами
(§ 4-32) или при устройстве дистанционно¬
го управления освещением щиты станций
управления (ЩСУ) 7 с автоматами и кон-\Ввод уввод ' уввов
а) 6) 6)Л г***\в8од г)Рис. 4-26. Схемы вводов в здания.а — питание светильников непосредственно от
вводного ящика /; б — от одного группового
щитка; в —от нескольких щитков; г —через маги¬
стральный щиток 3.такторами или магнитными пускателями
(§ 4-30). От магистральных щитков или
ЩСУ отходят линии питающей сети к груп¬
повым щиткам, а магистральный щиток или
ЩСУ питается непосредственно от КТП.В цехах, где светильники устанавлива¬
ются на мостиках (§ 4-35), применяется
схема питания освещения силовыми распре¬
делительными шинопроводами на 250, 400
или 600 А, прокладываемыми по мостикам
(рис. 4-25). Светильники питаются через ав¬
томаты 4, устанавливаемые на шинопрово-
дах; при этом отпадает необходимость
в групповых щитках. Управление освещени¬
ем производится включением шинопроводов
выключателями 2, которые при устройстве
дистанционного управления освещением за¬
меняются контакторами или магнитными
пускателями. Данную схему целесообразно
применять в помещениях с нормальными
условиями среды при значительной суммар¬
ной мощности светильников (при токах
в питающей сети, соизмеримых с допусти-
§4-24Схемы питания наружного освещения545мыми токами распределительных шинопро-
водов) и допустимости одновременного
включения общего освещения больших уча¬
стков цеха.*Ifss I =а *i i
* a) i 6)I I I I 1ЛГРис. 4-27. Питание аварийного освещения
от силовой сети.а и б — ответвления от силовой сети; в — ответ¬
вления через силовой распределительный пункт;
/ — линия к светильникам аварийного освещения;
2 — щиток аварийного освещения; 3 — ящик с ав¬
томатом; 4 — линии к распределительным пунктам
или электроприемникам; 5 — силовой распредели¬
тельный пункт.Питание аварийного освеще¬
ния. Намечая схему питания аварийного
освещения, необходимо соблюдать требова¬
ния, предъявляемые к надежности действия
аварийного освещения для эвакуации и для
продолжения работы (§ 4-22). Групповые
щитки аварийного освещения могут питать¬
ся, как и щитки рабочего освещения, от¬
дельными линиями через магистральные
щитки (рис. 4-24) непосредственно от щи¬
тов подстанций, от вводов в здания
(рис. 4-26) или от силовой сети (рис. 4-27).
Если в здании расположено несколько од¬
нотрансформаторных КТП или подстанций,
питаемых от независимых источников энер¬
гии, аварийное освещение для продолжения
работы может питаться по перекрестной си¬
стеме, при которой рабочее и аварийное ос¬
вещение каждого участка здания питаются
от разных подстанций (рис. 4-28). Рабочее
и аварийное освещение для продолжения
работы могут питаться от разных трансфор¬
маторов двухтрансформаторных подстан¬
ций при условии, что трансформаторы пи¬
таются от независимых источников.Питание от отдельно стоя¬
щих подстанций. Освещение зданий,
не имеющих встроенных подстанций, пита¬
ется кабельными или воздушными линиями
от ближайших подстанций. В здание с боль¬
шой мощностью освещения вводится одна
или несколько линий, а при небольшой
мощности одной линией питается освеще¬
ние нескольких зданий. На вводе каждой
линии в здание устанавливается вводное
устройство (рис. 4-26) с автоматом (или
с выключателем и предохранителями). Для
небольших зданий, имеющих несколько све¬
тильников, групповые линии, питающие све¬
тильники, присоединяются к автомату вво¬
да (рис. 4-26, а). При большой мощности
освещения в здании устанавливается один
(рис. 4-26, б) или несколько (рис. 4-26, в)
групповых щитков, питаемых одной линией,
а если одной линии оказывается недоста¬
точно, на вводе устанавливается магист¬
ральный щиток (рис. 4-26,г). '4-24. СХЕМЫ ПИТАНИЯ
НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯОсвещение разных по назначению уча¬
стков территории (проходы и проезды, ох¬
ранное освещение, открытые склады, пло¬
щадки для производства открытых работ
и т. п.) питают самостоятельными линиями,
начиная от магистральных щитков подстан¬
ций. Аппараты управления и защиты уста¬
навливают в начале линии.Если каждый светильник не защищен
предохранителем, то к одной трехфазной
четырехпроводной линии можно присоеди¬
нить не более 60 светильников с лампами
накаливания или ДРЛ и не более 150 лю¬
минесцентных ламп, равномерно распреде¬
ленных по фазам. Предохранители для
каждого светильника требуется устанавли¬
вать в тех случаях, когда одним защитным
аппаратом в начале линии защищается бо-1 з ТОIttj.tttJJ1 11т т т т..*)ТТ!Р1Т-?Т1Рис. 4-28. Перекрестное питание рабочего и аварийного освещения.а — от магистральных щитков; б — от силовых магистралей; t — магистральный щиток; 2 — щнток
рабочего освещения; 3 — щиток аварийного освещения; 4 — силовая магистраль.35— 480
546Электрическое освещениеРазд. IVлее 20 светильников с лампами накалива¬
ния или ДРЛ, присоединенных на одну фа¬
зу, и более 50 люминесцентных ламп на
фазу.У основания каждой прожекторной
мачты устанавливают вводный ящик с ав¬
томатом или с выключателем и предохра¬
нителями, а на прожекторной площадке
мачты размещают ящики с аппаратами для
защиты и отключения отдельных групп про¬
жекторов.На некоторых участках территории бы¬
вает необходимо оставлять в ночное время
ограниченное число светильников (дежур¬
ное освещение). В таких случаях светиль¬
ники дежурного освещения присоединяются
к одной фазе трехфазной линии, а все ос¬
тальные светильники — к двум другим фа¬
зам. При этом предусматривается раздель¬
ное включение одной и двух фаз.Ж. ДИСТАНЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ4-25. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯУправлять наружным освещением пром-
предприятий следует из одного места —
пункта управления, при больших террито¬
риях допускается устройство двух-трех
пунктов. Для удобства эксплуатации управ¬
ление общим освещением больших цехов
также целесообразно осуществлять из од¬
ного места.Если отсутствуют специальные указа¬
ния, пункты управления совмещают с поме¬
щениями, где постоянно дежурит персонал
(для наружного освещения — диспетчер¬
ский пункт предприятия, здание заводоуп¬
равления, насосная, проходная и т. п., для
освещения цехов — машинный зал, диспет¬
черский пункт цеха, цеховая контора и т. п.).Устройства управления освещением
должны:а) обеспечивать независимое управле¬
ние наружным освещением различных по
назначению участков территории — прохо¬
дов и проездов, охранной зоны, участков
территории, на которых производятся рабо¬
ты в темное время суток (площадки для
открытых работ, открытые склады, места
погрузки и разгрузки и т. п.). Управление
освещением нескольких открытых площадок
целесообразно объединять, если работа на
них в темное время производится одновре¬
менно; при этом рекомендуется предусмат¬
ривать дополнительно местное управление
освещением отдельных площадок;б) обеспечивать независимое управле¬
ние внутренним рабочим и аварийным ос¬
вещением, а также освещением участков по¬
мещения с достаточным и недостаточным
по нормам естественным светом (или без
естественного света);в) допускать производство опробова¬
ния работы аппаратов управления (магнит¬
ных пускателей, контакторов) с мест их
установки;г) указывать световыми сигналами на
пунктах управления состояние освещения
(включенное и отключенное).Количество мест питания, а также от¬
дельных управляемых линий наружного и
внутреннего освещения рекомендуется со¬
кращать, но не за счет перерасхода элект¬
роэнергии или проводникового металла.4-26. СИСТЕМЫ И СХЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯСистема телеуправления рекомендуется
только для наружного освещения крупных
промпредприятий, где предусматриваетсяОт источника. .ВиталияК потребителюП1"5ЪИУ
а<54>—Л рТ4^Из системы теле¬
управления замы¬
кается при подаче
сигнала на
включениеоЗ*'о——^Из системы теле-
11 управления размы -кается при подаче
сигнала на от¬
ключениез ffso—._2JСигнализация в схему
телеуправленияРис. 4-29. Принципиальная схема управле¬
ния освещением при системе телеуправления.телеуправление электроснабжением и уп¬
равление наружным освещением входит
составной частью в общую систему теле¬
управления (рис. 4-29). В остальных слу¬
чаях для наружного освещения предусмат¬
ривают обычную многоканальную систему
дистанционного управления. В первую оче¬
редь рекомендуется применять схемы с ис¬
пользованием в качестве сети управления
выделенных для этой цели жил кабелей те¬
лефонной сети (рис. 4-30 и 4-31).Схема по рис. 4-30 без добавочных со¬
противлений в цепи катушки реле применя¬
ется в случаях, когда протяженность кабе¬
ля от пункта управления до места уста¬
новки контактора не превышает 0,85 км при
напряжении источника питания сети управ¬
ления 48 В и 1,4 км при 60 В. Схему
рис. 4-31 с добавочными сопротивлениями
применяют при протяженности кабеля до5 км. В схеме рис. 4-31 напряжение источ¬
ника питания выше, чем напряжение ка¬
тушки реле и добавочное сопротивление
§ 4-26Системы и схемы управления547От источника,
питанияОт источника питания сети-
управления, рис. 4-54А П2и Л1 I! 1пзII)РПф-с=>-лсК аналогичным цеп я и управления
других контакторовК потребителюРис. 4-30. Принципиальная схема управления освещением при телефонных
кабелях. Напряжение источника питания и катушки реле одинаковое.От источника
питания
 ■■■■>—— \От источника яитания сети,
управления, рис 4- 54К аналогичным цепям управления
других контакторовК потребителюРис. 4-31. Принципиальная схема управления при телефонных кабелях. Напряжение пи¬
тания больше напряжения катушки реле.От источника
питанияа а а-ЛэРТ(1П1 Щ>ИУocV—В Ч»К потребителю
35*Л рт■^Л±ГлжI—0-сп-1СД1 служит для гашения излишка напря¬
жения (§ 4-28).При невозможности использования те¬
лефонных кабелей применяют схемы с само¬
стоятельной сетью управления, выполняе¬
мой контрольными кабелями (рис. 4-32 и
4-33).Рис. 4-32. Принципиальная схема управле¬
ния с использованием контрольных кабелей
без промежуточных реле.
548Электрическое освещениеРазд. IVОт источника.питанияРис. 4-33. Принципиальная схема управления с использованием контрольных кабелейс промежуточными реле.Схему рнс. 4-32 без промежуточных ре¬
ле следует применять, когда это не приво¬
дит к увеличению сечения жил контроль¬
ных кабелей более чем на одну-две ступени
по сравнению с минимально допустимым по
условиям механической прочности. Схема
рис. 4-33 о промежуточным реле позволяет
снижать сечение контрольных кабелей до
минимально допустимого. .В схемах рис. 4-29 — 4-33 приняты сле¬
дующие обозначения:Аппараты, устанавливаемые у источни-
ча питания освещения: А — автомат защи¬
ты линии питания освещения; Л — магнит¬
ный пускатель или контактор; РП— реле
промежуточное; ИУ —- избиратель управле¬
ния (переключатель); П1 — предохрани¬
тель защиты катушки пускателя или кон¬
тактора; СД1 — сопротивление добавочное
в цепи катушки реле.Аппараты, устанавливаемые в пункте
управления: В — выключатель дистанцион¬
ного управления; Л С — лампа сигнальная;
П2 — предохранитель защиты цепи управ¬
ления: ПЗ—предохранитель защиты цепи
сигнализации.4-27. ИСТОЧНИКИ И СХЕМЫ
ПИТАНИЯ СЕТЕЙ УПРАВЛЕНИЯПитание к пункту управления подают
от двух источников (например, от щитков
рабочего и аварийного освещения здания,
где расположен пункт управления) с уст¬
ройством автоматического переключения с
одного источника на другой (рнс. 4-34). При
варианте с телефонными кабелями для по¬
лучения постоянного тока применяют вы¬
прямительные устройства (рис. 4-35). В обе¬
их схемах сигнальные лампы 1ЛП и 2ЛП
показывают наличие напряжения на источ¬никах питания (нормально горят обе лам¬
пы). Лампы ЗЛП и 4ЛП показывают нали¬
чие напряжения в сети управления и указы-ОсноВнсепитаниеПродолжение см.рисЛ-30,4-31Рис. 4-34. Питание’ сети управления при
контрольных кабелях.вают источник (нормальный или резерв¬
ный), от которого ‘ производится питание
(горит одна из ламп).Реле или пускатель ПМ служит для
автоматического переключения с основного
источника питания на резервный.
Выполнение и расчет сетей управления549ми, а внутри помещений кабелями или за¬
щищенными проводами. Воздушные сети не
рекомендуются из-за меньшей надежности.Количество жил кабелей между пунк¬
том управления и пускателями равно: для
схемы рис. 4-29 — 6N; рис. 4-30 и 4-31 —AN;
рис. 4-32 — 3W+1; рис. 4-33 — 2ЛЧ-1, где
N г— число пускателей или контакторов.Сети управления рассчитывают на по¬
терю напряжения от пускового тока втяги¬
вающих катушек контакторов, пускателей
или реле. Контакторы и реле надежно сра¬
батывают при понижении напряжения до
85% номинального значения.Телефонные кабели. При пита¬
нии сети управления кабелем с медными
жилами диаметром 0,5 мм от источника
постоянного тока 48 или 60 В и примене¬
нии реле и сигнальных ламп на то же на¬
пряжение (рис. 4-30) потеря напряжения в
сети определяется по формуле, %е.= 337//, (4-25)где I — рабочий ток катушки реле или сиг¬
нальной лампы, А; /— длина линии управ¬
ления, км.Расчет сети управления и сигнализации
в тех случаях, когда напряжение источника
питания принимается больше напряжения
катушки реле и сигнальных ламп, сводится
к определению величины добавочного со-0мW00$00800700600500W0300гоо100оРис. 4-36. График для определения величины добавочного сопротивления
в цепи катушки реле ЭП-21.Напряжение источника питания сети управления: 60 В; — 48 В.0:*свчс? питание Резервное питаниеРис. 4-35. Питание сети управления от вы¬
прямителя при телефонных кабелях.4-28. ВЫПОЛНЕНИЕ И РАСЧЕТ
СЕТЕЙ УПРАВЛЕНИЯПри невозможности использования те¬
лефонных кабелей сеть управления по тер¬
ритории выполняют контрольными кабеля¬
550Электрическое освещениеРазд. IVРис. 4-37. График для определения величины добавочного сопротивления
в цепи коммутаторных сигнальных ламп.Напряжение источника питания сети управления: 60 В; — — 48 В.Таблица 4-27Значения коэффициента (5cos <р
катушки
ери пускеМедныепроводаАлюминиевыепровода220 В380 В220 В380 В10,910,521,510,860,950,860,491,430,810,90,830,4751,380,790,850,790,451,310,750,80,750,431,240,710,750,720,411,190,680,70,680,391,130,650,650,640,371,060,610,60,60,34510,570,550,570,330,950,550.50,540,310,90,520,450,510,30,850,50,40,480,2750,80,460,350,450,260,750,430,30,4150,240,690,410,250,3850,220,640,3650,20,3550,2050,590,34противления, включаемого последовательно
с катушкой или лампой для гашения из¬
лишка напряжения, не потерянного в ка¬
беле.Величину добавочного сопротивления
для питания одной парой жил телефонного
кабеля диаметром 0,5 мм одного реле или
одной сигнальной лампы определяют по
формуле, Ом,'•-Ш~ (4'26)где г — активное сопротивление катушки
реле или сигнальной лампы, Ом; U — на¬
пряжение источника питания, В; /— рабо¬
чий ток катушки реле или сигнальной лам¬
пы, А; / — длина кабеля от пункта управ¬
ления до места установки контактора, км.Для упрощения расчетов величины до¬
бавочных сопротивлений в цепях катушек
реле и сигнальных ламп могут определять¬
ся по графикам рис. 4-36 и 4-37.Контрольные кабели. Сечение
жил контрольных кабелей при питании ка¬
тушек контакторов и реле переменным то¬
ком определяют по формуле, мм2,s = /ф, 4-27)где I — пусковой ток катушки контактора
§ 4-29Световое ограждение зданий и сооружений551или реле, А; I — длина кабеля от пункта уп¬
равления до места установки контактора,
км; Р — коэффициент, определяемый по
табл. 4-27.4-29. СВЕТОВОЕ ОГРАЖДЕНИЕ
ЗДАНИИ И СООРУЖЕНИИОбщие указания. Для обеспече¬
ния безопасности полетов воздушных судов
предусматривается ceefoBoe ограждение
препятствий (высоких зданий и сооруже¬
ний), расположенных на приаэродромных
территориях и в пределах воздушных трасс.Наличие или отсутствие необходимости
устройства светового ограждения для каж¬
дого конкретного объекта (предприятия
или сооружения), сведения, к какому виду
препятствия (аэродромному или линейному)
относится данный объект, и нормируемую
высоту размещения нижнего уровня огней
светового ограждения получают в органи¬
зациях Министерства гражданской авиации
СССР.В качестве огней светового ограждения
используются светильники с колпаком крас¬
ного стекла типа ЗОЛ-2М с лампой нака¬
ливания типа СГ-7, 220 В, 130 Вт.Препятствия должны иметь световое
ограждение в верхней точке и ниже до нор¬
мируемой высоты через 20—30 м для аэро¬
дромных и не более чем через 50 м для ли¬
нейных препятствий. В верхней точке пре¬
пятствия должно устанавливаться не менее
двух огней, работающих одновременно.Заградительные огни должны распола¬
гаться таким образом, чтобы с любого на¬
правления полета одновременно наблюда¬
лось не менее двух огней. Протяженные
препятствия или группа близко расположен¬
ных отдельных узких препятствий обозна¬
чаются заградительными огнями по внешне¬
му контуру препятствия. Расстояние между
' этими огнями должно быть не более 50 м.Внутри ограждаемого контура наибо¬
лее высокие препятствия (точки) обознача¬
ются заградительными огнями независимо
от их расстояния до контурного огражде¬
ния. Верхние точки наиболее высоких пре¬
пятствий внутри контура и угловые точки
протяженного препятствия должны обозна¬
чаться двумя заградительными огнями.Для протяженных препятствий в виде
горизонтальных сетей (антенны, линий элек¬
тропередачи и др.), подвешенных между
мачтами, заградительные огни устанавли¬
ваются на мачтах (опорах) независимо от
расстояния между ними. Допускается све¬
товое ограждение ВЛ выше 1 000 В выпол¬
нять источниками света, работающими на
принципе емкостного отбора мощности от
ограждаемых линий. В этом случае о всех
возможных и происшедших отключениях
линий необходимо извещать командование
ближайших аэродромов.Световое ограждение дымо¬
вых труб. На дымовых трубах верхние
’ огни должны быть установлены на 3-—6 мниже выходного отверстия трубы и ниже на
промежуточных уровнях до нормируемой
высоты через 20—30 м для аэродромных и
не более чем через 50 м для линейных пре¬
пятствий (рис. 4-38).3"*о,5Ггв а0,8м20-30» для аэродромных
/препятствий.,не более 50м
для линейных препятствиираНормированная высота
нижнего уровня огней,
светового огражденияРис. 4-38. Размещение огней светового
ограждения на дымовой трубе.ас Ь аЗтс ь
t *Ьа.UI',источник
■питанияс 6г.|а с
-il?-гчIЛ источник
питанияихния • I питтгЛтРис. 4-39. Примерная схема питания огней
светового ограждения дымовой трубы.1 — однополюсные автоматы; 2—автоматы с ком¬
бинированным (электромагнитным и тепловым)
расцепителем.
Станции автоматического переключения освещения552Электрическое освещениеРаз^. IVшумашумаX R
ф S
СХ кей ^ПримечаниеБез ослабления
контакторовi| То же-С ослаблением
контакторовТо жеНулевая защита
фазах. Без осла(
шума контакторово*-*DKd gsuati
ХИНвВ!/J
KW9XDVC«0Схема переключения! Переключается один
полюс плюс, минус об-
| щий1Включается один по¬
люс плюсТо жеПереключается фаза,
нуль общийПереключаются две
фазы1Переключаются три
фазы, нуль общийТо жеРазмеры
(высота X
X ширина), мм500 X 600500 X 600!500 X600500 X 600750 X 6001000 X 6002300 X 600
2300 X 700
1800X600
1800 X 6000>ЯSев1-SВ4>ОРод токаПостоянныйТо жеТо жеОднофазныйПостоянныйТрехфа-зный
с нулемТо жеX«со.«а<Ток
главное
цепи, А100160160160881001601001602508888•Ч" СО со«SaWИSвSSЛРод токаПостоянныйТо жеОднофазный! То же1То жеТрехфазный
с нулемТо жесоSев =ОX2 ss<О о
—* СО118S888888888вбt-и —.Н?ТипБУ8351-21А1,
БУ8351-22А2
БУ8351-31А1,
БУ8351-32 А2БУ8352-31А1,БУ8352-32А2БУ8353-32А2БУ8251-22А2БУ8251-32А2БУ8252-22А2БУ8252-32А2БУ8253-22А2БУ8253-32А2БУ8253-42А2'ПУ8253-52А2ПУ8253-62А2ПУ8253-52Б2ПУ8253-62Б2
§4-29Световое ограждение зданий и сооружений553Нулевая защита в трех
фазах. С ослаблением
шума контакторовНулевая защита в трех
фазах. С ослаблением
шума контакторовТо жеС предохранителями со
стороны аварийного пи¬
тания. Нулевая защита
в трех фазах. С ослаб¬
лением шума контакто¬
ров8IТо жеПереключаются три
фазы, нуль общийТо жеТри фазы переключа¬
ются на один полюс,
нуль — на второйТри фазы переключа¬
ются на один полюс,
нуль — на второйПереключаются три
фазы, нуль общий1000X60011XX1800 X 600
1800 X 7002300X5002300X500i2300 X 700То жеТрехфазный
с нулемТо жеПостоянныйПостоянныйТрехфазиый
с нулем100160250400630400630300■480750 !009То жеТрехфазныйТо жеТо же/ТрехфазныйТо же8S8сч400630400630100160250 !009ПУ8254-22А2ПУ8254-32А2ПУ8254-42А2ПУ8254-52А2ПУ8254-62А2. : чс*. сч
\ /in tQ
'о*Ю <£>
rf* Tfю »о
сч СЧ
ОО рос сПУ8255-22А2ПУ8255-32А2ПУ8255-42А2ПУ8256-62А2имечания: 1. Для станций постоянного тока индекс А1 соответствует напряжению НО В, а индекс А2 — напряжению 220 В.
ice приведенные станции переиеааого тока вмеют фазное напряжение 220 В,
554Электрическое освещениеРазд. IVНа трубе на каждом уровне, где уста¬
навливаются огни светового ограждения,
предусматриваются кольцевые площадки
шириной 0,8 м с ограждением высотой 1 м,
а вдоль трубы — вертикальная лестница
(или ходовые скобы) с ограждением, свя¬
зывающая между собой кольцевые площад¬
ки. На каждой кольцевой площадке уста¬
навливаются по три сдвоенных огня (всего
шесть светильников), размещенных'по трем
радиусам, сдвинутым один относительно
другого на 120°.Огни светового ограждения питают
двумя самостоятельными линиями, начиная
от подстанций или магистральных щитков,
подключенных к независимым источникам
электроэнергии (рис. 4-39).В отдельных случаях допускается пита¬
ние заградительных огней от одного источ-
ника (например, при отсутствии на объек¬
те двух независимых источников) при усло¬
вии согласования с командованием ближай¬
шего аэродрома.Ближайшая к светильникам огней све¬
тового ограждения ступень защиты сетей
выполняется однополюсными автоматами
или предохранителями. Следующая по на¬
правлению и источнику питания ступень
защиты выполняется автоматами с комби¬
нированными (электромагнитным и тепло¬
вым) расцепителями.Прокладку сети по трубе и кольцевым
площадкам выполняют в стальных трубах
кабелем с медными жилами (например,
ВРГ, ВВГ) сечением не ниже 2,5 мм2.3. БЛОКИ УПРАВЛЕНИЯ
И АВАРИЙНОГО
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ, ПУНКТЫ,щитки4-30. БЛОКИ И ШКАФЫУПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМДля дистанционного управления у
источника питания освещения устанав¬
ливают нормализованные блоки управле¬
ния общепромышленного применения се¬
рии БУ5140 или шкафы управления серии
БУ5100.В пунктах управления освещением ус¬
танавливают шкафы управления с выклю¬
чателями для каждого контактора, сигналь¬
ными лампами, показывающими включен¬
ное состояние осгешенил, и аппараты вклю¬
чения, сигнализации и резервирования
питания сети управления. Задания на
изготовление шкафов управления выда¬
ют заводам электропромышленности по
действующим нормалям Министерства
электротехнической промышленностиСССР.Шкафы управления серии ШУ приме¬
няют в случаях, когда от каждого источ¬
ника питания освещения (подстанции) от¬ходит небольшое количество отдельно уп¬
равляемых линий и при расчетном токе ли¬
ний, не превышающем 150 А.В остальных случаях применяют бло¬
ки управления серии БУ, комплектуемые
в щиты станций управления ЩСУ. За¬
дания на изготовление таких щитов пе¬
редаются заводами электропромышленно¬
сти.4-31. СТАНЦИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЯСтанции (табл. 4-28) предназначены
для автоматического переключения (рис.
4-40, а, в—ж) или включения (рис. 4-40, б)
потребителей электроэнергии (преиму¬
щественно электроосвещения) на сеть
аварийного питания при исчезновении
напряжения в сети нормального пита¬
ния.Схемы рис. 4-40,5, е, ж обеспечивают
автоматическое переключение на резервное
питание даже в случае, когда пропадает
напряжение в одной фазе нормального пи¬
тания. При восстановлении напряжения
в сети нормального питания на станциях
по схемам рис. 4-40, а, в—ж независимо от
наличия напряжения в сети аварийного пи¬
тания потребитель автоматически переклю¬
чается на сеть нормального питания. При
отсутствии напряжения в обеих сетях по¬
требитель от них отключается.Станции некоторых типов (см. графу
«Примечание» в табл. 4-28) для сетей пере¬
менного тока имеют приспособления для
ослабления шума включенных контакто¬
ров.Станции в виде блоков БУ или пане¬
лей ПУ выполняются только в открытом
исполнении для заднего присоединения про¬
водов.При установке станции в шкафу по за¬
казу на дверцах могут быть установлены
сигнальные лампы, показывающие состояние
(включено — отключено) контакторов нор¬
мального и аварийного питания.4-32. ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ЩИТКИ,
ШИНОПРОВОДЫДля защиты питающих сетей ис¬
пользуют силовые пункты серий ПР9000,
СУ9500 и СУ9400 с установочными автома¬
тами.Для групповых осветительных сетей
применяют щитки с установочными авто¬
матами серий ПР9000, СУ9500 и СУ9400,
щитки типов ОЩ, ОЩВ и УОЩВ с одно¬
полюсными автоматами А3161 и типов ОП,
ЩОА и ЩОАУ с однополюсными автома¬
тами АБ-25 (табл. 4-29).Технические данные и указания по при¬
менению осветительных шинопроводов —
см. § 4-36.
§ 4-32Осветительные щитки, шинопроводы555Щитки групповые осветительные с однополюгямм- ТаЛ*и* ^Тип (индекс)Исполнение и спо¬
соб установкиАппарат
На вводеАвтоматы для груп¬
повых ЛИНИЙОЩ-б(АЮОЭ)ОЩ-12(А1011)ОЩВ-6(А1008)ОЩВ-12(АЮЮ)S33<со -£ SОня£Защищенное
для открытой
установкиРазмеры, ммАвтоматА3114/7А3161УОЩВ-6(А1012а)УОЩВ-12(А1014)Защищенное
для установки
в нишеАвтомат
А31J 4/7А316115, 20
или 25612612400Ч g ,5 я ое 2 е "l8sZl“*I§H"lsv S xZ41661651671615415, 20или 256125006008001541319.516.5
232X5017.524.52X50ОП-6(А470а)ОП-12(А472а)Защищенное
для открытой
установкиАБ2515или20612384510260140792X50ЩОА-3ЩОАУ-3ЗащищенноеЗакрытое—АБ2515112052451201532,532X10ЩОА-6ЩОАУ-6ЗащищенноеЗакрытое S12603401351684,552X25ЩОА-12ЩОАУ-12ЗащищенноеЗакрытое—12 1
12 /38335013516878,52X50> заказе)МИНаЛЬНЫЙ T°K расцепителя одинаковый для всех автоматов одного щитка (указываетсяНПLЛft”НПНП:УРис. 4-40. Схемы L
главных цепей
станций автомати¬
ческого переклю¬
чения освещения.ЯЯнормальное пи¬
тание; АП — аварий¬
ное питание; Я — по¬
требитель; Я — нор¬
мальный потребитель;4 — аварийный потре¬
битель.•+■ —
АП
НП'V+АП в)'Ч/ л%АП в)гАПНПНП'Ч/'VАПАПаппаратам
556Электрическое освещениеРазд. IVи. конструктивное
ВЫПОЛНЕНИЕ
ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК4-33. УСТАНОВКА СВЕТИЛЬНИКОВ
С ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ ЛДМПАМИСветильника устанавливаются на коро¬
бах типов КЛ, обеспечивающих прямоли¬
нейность рядов светильников и индустри-
альность монтажа крупными блоками.Короба типов КЛ-1 (рис. 4-41) и КЛ-2
(рис. 4-42) предназначаются соответствен¬
но для однорядной и двухрядной установ¬
ки светильников серий ОД, ЛД и др. и про¬
кладки в них питающих проводов.Провода в коробе могут располагаться
с обеих сторон (отдельно для сета рабоче¬
го и аварийного освещения). Ответвления
к светильникам производятся без разреза¬ния питающих проводов малогабаритными
сжимами У739. Заземление коробов осуще¬
ствляется ответвлением от нулевого прово¬
да к нулевым зажимам, имеющимся на ко¬
робах.При однорядном расположении све¬
тильники крепятся ' к коробу двумя пере¬
мещающимися скобами, снабженными це¬
почками, позволяющими опускать светиль¬
ники для присоединения к сети и при мон¬
таже. При двухрядном расположении для
крепления используются держатели К840.
Образовывающиеся при однорядной уста¬
новке светильников с интервалами и при
двухрядной установке открытые части ко¬
робов закрываются крышками.Длина секции короба 2 м, соединение
между секциями производится скобами.Торцы крайних коробов закрываются
заглушками КЛ-3 с двумя надрубами для
труб Vt". Для крепления коробов применя¬
ются потолочные скобы КЛ-СП (индекс
К834), кронштейны настенные неповоротные
КЛ-КН и поворотные КЛ-КП и подвесыА-АРис. 4-41. Короб типа КЛ-1 (индекс К833) для однорядной подвески светильниковс люминесцентными лампами./ — короб; 2— скоба соединительная; 3 — планка; 4 —зажим нулевой; 5 — крышка; 6 — скоба
для крепления светильников; 7 — сжим У739 для ответвления к светильнику; 8 — светильник.б-вРис. 4-42. Короб типа КЛ-2
(индекс К841) для двухряд¬
ной подвески светильников
с люминесцентными лампа¬
ми (обозначения позиций
см. на рис. 4-41),
4-33Установка светильников с люминесцентными лампами557Рис. 4-43. Установка короба со светильниками для люминесцентных ламп под пере¬
крытием./ — короб тип» КЛ-1 или КЛ-2 (рве. 4-41 или 4-42); 2 —скоба типа КЛ-СП (К834); 3 —светильни¬
ки; 4 — провода; й — крепление; L —• длина короба.’“I-mo~Г4—1X -I а I ГL !А-Аа-Аа.)А-АРис. 4-44. Установка коробов со светильниками для люминесцентных лампна кронштейнах.а — общий вид; б —> на неповоротном кронштейне; в — на поворотном кронштейне.1 — короб типа КЛ-1 или КЛ-2 (рис. 4-41 или 4-42); кронштейн неповоротный типа
КЛ-КН (К835); 3 — кронштейн поворотный типа КЛ-КП (К836); 4 — скоба КЛ-СП
(К834); 5— светильник; б — провода; 7 — крепление; L — длина короба.
558Электрическое освещениеРазд. IV~3000Г . 1iС>>«5»^2'’LА-А.UРис. 4-45. Подвеска коробов со светильника¬
ми для люминесцентных ламп к подвесам
под перекрытием.1 — короб типа КЛ-1 или КЛ-2 (рис. 4-41 или 4-42);2 — подвес; 3 — светильник; 4 —провода; L—дли¬на короба.А-Аj-1 ! ~6000г —
600011 1
■| 5 4 3- п -
2-»Ц-Рис. 4-46. Подвеска коробов со светильниками для люминесцентных ламп к фермам.i —короб типа КЛ-1 или КЛ-2 (рис. *-41 или 4-42); 2 —подвес; 3 —• проволока; 4 — подвес; 5 —анкер
К300; 6 — светильник; 7 — провода; L — длина короба.тросовые КЛ-ПТ. Расстояние между точ¬
ками крепления короба не должно превы¬
шать 3 м.Применение коробов с комплектом кре¬
пежных изделий показано на рис. 4-43—4-45. В крановых пролетах без мостиков
обслуживания при больших расстояниях от
тележки крана до нижнего пояса ферм ко¬
роба следует крепить на подвесах для воз¬
можности обслуживания светильников с
крана (рис. 4-45).При высоких цехах без кранов короба
крепятся на подвесах с помощью промежу¬точных тросов (рис. 4-46). При этом высо¬
та подвесов' может быть 6 м.4-34. УСТАНОВКА СВЕТИЛЬНИКОВ
С ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ
И РТУТНЫМИ ЛАМПАМИ ДРЛУстановку светильников с лампами на¬
каливания и ДРЛ производят с помощью
изделий заводов Главэлектромонтажа и из¬
готовляемых на монтажно-заготовительных
участках.
Прокладка осветительной электропроводки559Рис. 4-47. Установка светильников с лам¬
пами накаливания на подвесах.а — на ответвительной коробке при проводке в
трубах; 6 — на железобетонной балке; в — на
перекрытии; 1 — подвес (К980 длиной 630 мм;
К.981—1000 мм; К.982—1600 мм; К983—2500 мм);2 — коробка К936; 3 — держатель трубный К939;
4 — закреп потолочный К926; 5 — светильник.На рис. 4-47 приведены примеры уста¬
новки светильников на трубных подвесах,
на рис. 4-48 показана установка светильни¬
ков на стойках, закрепляемых к перилам
производственных площадок. В варианте 2
показана установка держателя У115 для
жесткого крепления светильника, имеющего
для крепления крюк или петлю. Конструк¬
ция стойки позволяет устанавливать све¬
тильник на высоту 2,5 м. При установке
светильников на меньшей высоте нижнюю
часть стойки отпиливают и вновь нарезают
резьбу.Установка светильников на кронштей¬
нах рассматривается в § 4-36, при тросовой
проводке и при осветительных шинопрово-
дах соответственно — в § 4-36 и 4-37.4-35. ПРОКЛАДКА ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ И УСТАНОВКАСВЕТИЛЬНИКОВ НА МОСТИКАХДля облегчения доступа к светильни¬
кам в высоких цехах применяются сталь¬
ные электротехнические мостики, размеща¬
емые обычно вдоль пролетов, над нижним
поясом ферм. Во многих случаях мостики
используются для установки светильников
и для прокладки силовых сетей и установ¬
ки электрооборудований. Электротехниче¬
ские мостики целесообразно применять
в следующих случаях:а) в основных цехах металлургических,
машиностроительных и других заводов, в
которых грузоподъемные краны непрерывно
заняты в производственном процессе;б) в цехах разных отраслей промыш-Рис. 4-48. Установка светильников с лам¬
пами накаливания на стойках на перилах
производственных площадок.а — общий вид; б — узел А. Вариант 1 — светиль¬
ник навинчен на трубу; вариант 2 —светильник
подвешен на крюке с устройством жесткого Креп¬
ления; вариант 3 — светильник на амортизаторе;
/ — стойка К985; 2 — светильник; 3 — коробка
К936; 4 — держатель У115; 5 — амортизатор (короб¬
ка К937).ленности при установке светильников на
высоте 6 м и более, оборудованных кран-
балками;в) в бескрановых пролетах цехов раз¬
личных отраслей промышленности при уста¬
новке светильников на высоте 6 м и более
и при невозможности применения других
средств доступа к светильникам ввиду за¬
полнения верхнего объема цехов оборудо¬
ванием и коммуникациями или при недо¬
статочной ширине проходов для передви¬
жения напольных средств доступа;г) в цехах, где мостики используются
не только для обслуживания светильников,
но и для прокладки силовых сетей и уста¬
новки электрооборудования.На рис. 4-49 приведена установка све¬
тильников с лампами накаливания и ДРЛ
560Электрическое освещениеРазд. IVэ,юНе менее 20 г)800—-/ -
'°9 / i—^—i Г11jh 1
(1^-4“/ж' / it/ IWi \ J 1Рис. 4-49. Прокладка электропроводки и установки светильников с лампами накаливания
и ДРЛ на мостиках.в—-общий вид; б—установка светильника с лампой накаливания; в —то же с лампой ДРЛ; / —-мо¬
стик; 2 — светильник с лампой накаливания; 3 — светильник с лампой ДРЛ; 4 — пускорегулирующиС
аппарат (ПРА); 5 — кронштейн типа КРП-м (К277); б — коробка со штепсельной розеткой; 7 — швел¬
лер опорный верхний; 8 — то же нижний; 9 — кабель рабочего освещения; 10 кабель аварийногоосвещения.на мостиках на специальных кронштейнах
КРПм (К277). Кронштейны укомплектова¬
ны проводами с вилкой и разъемной короб¬
кой со штепсельной розеткой, позволяющей
выполнять ответвление к штепсельной ро¬
зетке без разрезания жил питающего ка¬
беля.Для установки кронштейна к верхней
части перил и к основанию мостика прива¬
ривают опорные швеллеры 7 и 8. К скобе,
приваренной к нижнему швеллеру 8, за¬
крепляется ответвительная коробка. Стойку
кронштейна вместе со светильником закреп¬
ляют к швеллерам с помощью болтов, при¬
варенных к швеллерам.4-36. ПРОКЛАДКА
ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ
НА ТРОСАХТросовые электропроводки выполняют¬
ся специальными тросовыми проводами
APT с несущим тросом и кабелями с поли¬
винилхлоридной оболочкой, прикрепляемы¬
ми к стальной проволоке (тросу).На рис. 4-50 показаны прокладка тро¬
совой проводки з бескрановых пролетах иварианты выполнения тросовой линии. Для
проводов APT промежуточные крепления
могут выполняться через 12 м, при кабеле
на стальной проволоке — через 6 м.Несущий трос должен быть натянут
до минимально возможной стрелы провеса,
но в пределах, обеспечивающих достаточ¬
ный запас прочности. Этому, требованию
при пролетах между промежуточными креп¬
лениями 6 н 12 м удовлетворяют следую¬
щие стрелы провеса: 100—150 мм для 6 м;
200—250 мм для 12 м.В цехах, где возможно значительное
движение воздуха, при длине промежуточ¬
ных подвесок более 2 м следует применять
устройства против раскачивания электро¬
проводок (рис. 4-51).На рис. 4-52 показана прокладка тро¬
совой проводки с установкой светильников
на фермах.4-37. ПРОКЛАДКА
ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ШИНОПРОВОДОВШинопровод осветительный ШОС67
предназначен для четырехпроводных груп¬
повых линий на 25 А в сетях 380/220 В
с нулем. Исполнение шинопровода — за-
§ 4-37Прокладка осветительных шинопроводов561Рис. 4-50. Прокладка тросовой электропроводки в бескрановых пролетах./ — линия тросовая; 2 — ответвление к светильнику; 3— промежуточное крепление; 4 — концевоекрепление; 5 — заземление троса.Рис. 4-51. Устройство против раскачивания тросовых линий,1 — тросовая линия; 2 — проволочная растяжка от раскачивания линии; 3 — концевое крепление:
4— связь (уголок монтажный К236); 5 —сжим К296 промежуточного крепления линии; 6 — крепле-ние промежуточное.36- 450
562Электрическое освещениеРазд. IVРис. 4-52. Прокладка тросовой электропроводки с установкой светильников с лампаминакаливания и ДРЛ на фермах.I — тросовая линия (рис. 4-50); 2 — светильник с держателем на ферме; 3 — концевое крепление;4 — заземление троса.крытое, и он рассчитан на установку в по¬
мещениях с нормальной средой. Все четыре
проводника выполнены из изолированных
медных проводов сечением 6 мм2.Осветительные шинопроводы целесооб¬
разно применять в нормальных производ¬
ственных помещениях при частой установ¬
ке светильников (например, при установке
люминесцентных светильников в непрерыв¬
ные линии), для механических цехов с мел¬
кими станками и на сборочных конвейерах
автомобильных и других заводов при креп¬
лении ШОС на совмещенных подвескахс распределительными шинопроводами,
в помещениях с изменяющейся техноло¬
гией, вызывающей изменения размещения
светильников, в электропомещениях (в част¬
ности, для установки светильников освеще¬
ния щитов, шкафов РУ и КТП), а также
в случаях, когда другие способы проводки
неудобны или нецелесообразны по конст¬
руктивным, эстетическим и другим сообра¬
жениям.На рис. 4-53 и в табл. 4-30 приведена
номенклатура шинопроводов и комплекту¬
ющих изделий.Таблица 4-30Осветительный шинопровод серии ШОС67Тип секцииНаименованиеток, АМасса, кгУ1630Секция прямая 3 000 мм257,6У1636Секция прямая 1 500 мм254,0У1637Секция прямая 500 мм251.6У1641Секция вводная горизонтальная50*2.6У1634-1Штепсель (длина шнура /=1 м)100,17У1634-2Штепсель (длина шнура /=2 м)100,24У1635Заглушка торцевая—0,36У1640Секция Гибкая (длина 1=1 м)2,35У1643Секция гибкая (длина / = 1,5 м)2,8* С учетом установки секции посередине линии шинопровода для питания двух плечей шино-
провода 25 А.Прямые секция длиной 3 и 1,5 м име¬
ют штепсельные окна для присоединения
к светильникам или другим однофазным
электроприемникам. В штепсельные окна
поочередно выведены разные фазы (А, В,
С, А, В, С и т. д.) и нуль.Светильники могут подключаться к ши-
нопроводу только с помощью специальной
штепсельной вилки, рассчитанной на ток до
10 А (рис. 4-54).Концы шинопроводов закрываются тор¬
цевыми заглушками.На рис. 4-55 и 4-56 приведены примеры
прокладки шинопроводов и ответвлений к
светильникам.Шинопровод крепят на горизонтальных
и вертикальных участках с шагом не более2 м. Стальные короба секций шинопровода
электрически соединены с нулевым прово¬
дом, чем обеспечивается их заземление.
§4-37Прокладка осветительных шинопроводов563
564Электрическое освещениеРазд. IVРис. 4-54. Присоединение штепселя к шинопроводу серии ШОС-67./ — шинопровод серии ШОС67; 2—штепсель двухполюсный У1634-1 (длина шнура /—1 м),
У1634г2 (длина шнура 1=2 м); 3 — фазовый контакт; 4 —■ нулевой контакт; 5 —элемент креп¬
лен»* штепселя к шинопроводу; « — выступающая часть элемента крепления; 7 —заземля¬
ющий контакт штепселя.Рис. 4-55. Прокладка шинопровода ШОС67 вдоль металлических ферм
в бескрановых пролетах с установкой светильников с люминесцентными
лампами./ — шинопровод серия ЩОС67; 2 — ивжний пояс ферм; 3 — подвес; 4 — светильник с
люминесцентными лампами; S — штепсель двухполюсный У1634-1.
4-37 Прокладка осветительных шинопроводов 565
566Электрическое освещениеРазд. IVСписок литературы4-1. Волоцкой Н, В. и др. Электриче¬
ское освещение зданий. М., «Энергия», 1964.4-2. Кнорринг Г, М. Справочник для
проектирования электрического освещения.
М., «Энергия», 1968.4-3. Рябов М. С., Циперман JI. А.
Электрическая часть осветительных устано¬
вок. М., «Энергия», 1966.4-4. Искусственное освещение. Нормы
проектирования. СНиП II-A.9-71. — «Свето¬
техника», 1971, № 9.4-5. Указания по проектированию элек¬
трического освещения производственных
зданий (Н203-62). М., Стройиздат, 1962.4-6. Дадиомов М. С. Прожекторное ос¬
вещение. М., «Энергия», 1971.4-7. Малкин Д. Я. Применение газораз¬
рядных источников света. М., «Энергия»,
1967.4-8. Клюев С. А. Осветительные сети
производственных помещений. М., «Энер¬
гия», 1971. 14-9. Изделия заводов Главэлектромон¬
тажа. ЦБТИ Минмонтажспецстроя СССР,
1969.4-10. Номенклатура изделий заводов
треста «Электромонтажконструкция» Укр-
Главэлектромонтажа. Киев, «Реклама»,
1971.
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
Электрифицированный промышленный транспортА. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
И ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ5-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯНа промышленном транспорте приме¬
няются электровозы отечественных и зару¬
бежных серий, работающие на постоянном
и переменном токе в тяговой сети.В настоящее время на открытых гор¬
ных разработках используются электрово¬
зы постоянного тока серий 1УКП, ELI,
EL2, 21 El и 26Е2М, тяговый агрегат ПЭ2М,
переменного тока электровозы серий Д100М
и Д94 и тяговые аярегаты EL10, ОПЭ1.Специальных электровозов для внутри¬
заводского транспорта промышленность не
изготовляет. Для электрификации внутриза¬
водских путей используются серийные про¬
мышленные электровозы, оборудованные
дополнительным автономным источником
питания. На подъездных путях предприятий
могут применяться промышленные электро¬
возы и магистральные. На горных предпри¬
ятиях небольшой производительности реко¬
мендуется использовать троллейвозы и ди-
зельтроллейвозы.5-2. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЭЛЕКТРОВОЗЫ
И ТЯГОВЫЕ АГРЕГАТЫОсновные технические данные промыш¬
ленных электровозов, работающих на от¬
крытых горных разработках, приведены в
табл. 5-1. Тяговые и токовые характеристи¬
ки электровозов приведены на рис. 5-1.Тяговый агрегат — это секционный
электровоз, у которого секциями являются
электровоз управления и один или два мо¬
торных думпкара, а в агрегате с автоном¬
ным источником питания, кроме того, может
быть дизельная секция. Основные техниче¬
ские данные тяговых агрегатов приведены
в табл. 5-2.Тяговый агрегат постоянного тока
ПЭ2М состоит из электровоза управления
и двух моторных думпкаров. Агрегат на¬
дежно работает при колебаниях напряже¬
ния в контактной сети от 3850 до 2200 В
(режим 3000 В) и от 1950 до 1100 В (ре¬
жим 1500 В), температуре окружающей
среды от —50 до 40 °С, максимальной вы¬
соте над уровнем моря 1200 м и скорости
ветра до 30 м/с. Тяговые и токовые харак¬
теристики агрегата ПЭ2М приведены . на
рис. 5-2.Тяговый агрегат переменного тока
EL10 состоит из электровоза управления
с дизель-генераторной установкой автоном¬
ного питания и двух моторных думпкаров.
Агрегат надежно работает при колебании
напряжения в контактной сети 7,0—11,5 кВ,
температуре окружающего воздуха от —-50
до 40 °С и высоте над уровнем моря 1000 м.
Тяговые, токовые и другие характеристики
агрегата приведены на рис. 5-3 и 5-4.Тяговый агрегат переменного тока
ОПЭ1 состоит из трех секций: электровоза
управления, секции автономного питания и
моторного думпкара. Агрегат работает в ди¬
апазоне напряжений 7,5—11,6 кВ, при тем¬
пературе окружающей среды от —50 до
40 °С, высоте над уровнем моря не более
1200 мм (рис. 5-5 и 5-6).
Основные технические данные промышленных электровозовСерия электровозаПоказатели постоянного тока переменного тока21Е1 I 26Е2М I ELI EL2 | Д100М I Д94568Электрифицированный промышленный транспортРази, Vва*а88Оо8см<NСОСОиз42iftсоСООч*ЕДXоою>>соS3о?i8°-706.5108ofСОо8iftСДtoоtoXС?+100есч°- « 8
зг «о <в — ^СО —« •—SсоюIIосч+о?+о?s 53СОN ,Л О _ OJ О со
. Л о О СО — СОа - г * - со *<Оо8ОSЯ81Л• СОСОЮгОсоСОСО1|CNСО8соасо 1е?+<№S0Л+смо?© S ^ S О ч*"4 2 « ^ * -е s-6840-4500но<о^ 1СО 40 IО8fctCN|1Л<(N+С* S
.+ ~
с?00аГ3 8оо1Ло>со§<>>га.о•в-е» с- овз аЯ о*? “
О (Js ** в£ S1-88- “■« о•« SО5 и2 о5 °в соК 3*В. 26 гн *“о сек чо S3^ иСОbsаз
о
* ~Л Л ь4 £ да| я .* Ms0 о *1 %Xс>>
к г
.гЯ ®3 §гX *Л #д4 вдЛ №г хSS =я 2ж в5опсоЯ *О, о<1> о
SП2 в
Са, *~<из S£ к« 5о Ч3жкI1=
° кО S
гсо а;
н a
О ОнН с
3 о
со *U во о
35 5Н О
СОfc s
S й>о к5Й-Шой'й:О °«»
е- О U^За8 сх к
Ч в *= соо о« ex.о ^О Et|
со да S
Ох ..Й Я
Оди°чй= § I- 3 О °-g O.S-«См
• < 5ООО'• » fe 5
. о оа 53 ь-о « S§ г ёсао;»СОU-SSСОчОи.ОСXН**£1
fr¬
ee
и
S302
CfОа.оовSН
§5-2Промышленные электровозы и тяговые агрегаты569еч«гг*5<3iBj^daeни)т-M3D КВН•eoeob'Udi.dBHiiHXCymidoJLONBHHair-eeduX сое-OdlJWIfeX«вBfьо2SеоSоОxgjddjedeMunXVgUHdoxoHО <Q
со сч со2gg
— СЧсо «ллюСОюго <о
-5S_ оо о
00 — —«
СЧ5о 0оSS оО О ^ eg N Ю
<М СО 00 СО оо —о© О <£?
00 — —со о
— ю2 со ююю00 (О
СЧXК[IВННЛ1ГaeduA toe
-od«»irGiBjddJedBHiinAtfQBHdOlONKRHdlfaeduX боя
-odxxdiretejadjedBHUNiUrQHBdoxoMКЯНЭ1Г•seduA. eoe
-odi^ireоС368
30
270
90
51 306
3150
5100803/1,55460257069,42028,91665IT1256034016,5оо124
31
75
45
16 002
3150803/1,518208572328.91665Н<ДТ-943803401203012019 30231505100803/1,518208572328,90>Осо ю ь 1 ! «н S S 1
- <0 « 1 1 * 8 $ 1У'82 &> 00
*4f <©s- (N Ю § S(N Л S Ю й «5
-* Zh CON.оюГ--toсч1/5счСЧs© Ю©— tO СЧ— СЧн I сч xg 1 ~ **
sc3 ——
§ «-i $ °s§ £ —
3 *lO ”5 со2 $8§СЧОО О Ю 16 S 8 I ©w « s *t rt g I u5iC ю5 8£О8«о§S| I 111 SS 8СЧ СЧожов? ясв ЬЯ оэь «,*« О • 05 ■
03 о. <0:О •: Д
О K.'ffl,2 о я
S н<« ж
R М >»
со rt О.
Я >» н
с а. О
ь- Я3 Я ОUEXгз2те• м- Б■ SUО:Н'-CQсеоо.сCQ5dОSчBtо
аSP;О
А4 2Xй>UsВ 2о ..сзо **< Sоg с*2 я2» sи с[*. О.
& севis*■ч §* ч«я * «бS ,х яя з TS3* S Я3*3
< в< ЖCQоЯ3огСЗяг-оа.о*S gOa XО Гон ь8 ёу gS =S Sа. ое яg р4) Це? aaCD <о?чX3 о
шо 2и ик о<ё °
ИО ^§!CR Жч*й)нQQа:wоя3оS-ач<v<
570Электрифицированный промышленный транспортРаза. VРис. 5-1. Тяговые и токовые ха¬
рактеристики промышленных
электровозов постоянного тока1,5 кВ.а — серии 26Е массой 180 т; б — се¬
рии ELI массой 150 т; s — серии
EL2 массой 100 т.кгсШ003000020000100000
0 250 500 750 <) 1000 1250 1500 1»„,А '
30000
кгс200001П00000 250 500 .) 750 1000 1ЗДгАFМММПредел силы 1_чЦ/77яги по
{еплению\sси\/\ч//Г,»7 и п = 1.4ПО ЯУсоединение по схеме _jIan при. Uд = 750В/г-г/Г0-0-! 1эл-31д\\_Г°Т_ 'L\\1огО-1\\ч-VЛТзя при. U=1500B/\**F3„ при. U=750Bя*<4*V—10 20 30 40 50 60 км/ч
Промышленные электровозы и тяговые агрегаты571Рис. 5-2. Тяговые и токовые характе¬
ристики одной секции карьерного тя¬
гового агрегата постоянного тока3 кВ серии ПЭ2М массой 2X120 т или
3X120 т с грузом.а —в нормальном режиме; б —в режиме
медленного хода.15 1В 17 18 19 20 2122 ZS 24Frc
35JOЛ*Гдл20151050«)Рис. 5-3 Зависимости коэффициентов мощ¬
ности ц и к. п. д. т] тягового агрегата EL10.Номер позиции.
572Электрифицированный промышленный транспортРази. V6 8 10 12 14 1S 18км/ч. 'j i 1 I I I I iJli400 800mo
б)1ЕОО 2000 А1200 24004600 480060007200А\Т'в)Рис. 5-4. Тяговые, токовые и внешние характеристики одной секции карьерного тягового
агрегата переменного тока 10 кВ серии EL10 массой 2X120 т или 3X120 т.а — в нормальном режиме; б —в дизельном режиме; в—внешние характеристики.
§ 5-2Промышленные электровозы и тяговые агрегаты573200 300 400 500 600 700 4 8001}1
lb-«90A,U-S60A
*)200 400 600 800 v ЮОО 12001Ш»
70 кгс i Гч * 810 кгсе)Рис. 5-5. Тяговые, токо¬
вые и внешняя характе¬
ристики тягового агрега¬
та переменного тока
10 кВ серии ОПЭ1- Ре¬
жим нормальный.а—-токовая: 6 — тяговая;
в — влешияя характеристика.мt№а:— —7»+гЧ,ги - -1И141- Lр9яае- 1Jl,*TSL / .1■' 11\* ;100 2110 300 %msn
sl
0 6Си0 АVlatm Ч dlttн
38 Г 98 \86
84
*2
L X.100 200 m m №Ти,А«J0 1200 2400 3600 4800 60001** А
6)Рис. 5-6. Зависимость к. п. д. и коэффициента мощности тягового агрегата ОЭП1.контактномрежиме, 'дл"*90 А; /тас-580 А; Ч8дл -82,3%; r),460-S2,11
Г|12ч0с““®°,7%: t*»4so“78>5%; б —в дизель-генераторцом режиме."1здл-81,2%;
574Электрифицированный промышленный транспортРаза. V5-3 ДИЗЕЛЬ-ТРОЛЛЕЙВОЗЫдобычных горизонтах и отвалах — от ди-
зель-генераторной установки. Используют¬
ся дизель-троллейвозы на глубоких карье¬
рах с руководящими уклонами до 100%о-
В табл. 5-3 приведены технические данные
дизель-троллейвозов; динамические харак¬
теристики БелАЗ-Э524-Э972 даны на
рис. 5-7.Таблица 5-3Основные технические данные дизель-троллейвозовДизель-троллейвоз — это самосвал на
пневматических шинах, оборудованный ди-
зель-генераторной установкой небольшой
мощности. В основном режиме работы элек¬
тродвигатели колес получают питание от
контактной сети, при маневровой работе наПоказателиСерия (тип)ДТУ-10ДТУ-10МДТУ-25БелАЗ-Э524-Э792Грузоподъемность, тс .1010,52565Собственная масса, т .12,311,817,245,5Габариты, мм:длина ......9660966010 20016 350ширина .....2650265028504000высота 2800280027603565Наименьший радиус по¬1210ворота, м 12,512,5Скорость, км/ч:максимальная . . .55706050по забойной дороге16201517Тяговые двигатели:тип ДК-202БДК-207А1ДК-202БДК-708Бколичество ....2224Суммарная мощность,172200172800кВт Вспомогательный двига¬
тель внутреннего сго¬
рания:тип ЯАЗ-206БЗИЛ-150В-2ЯМЗ-250Нмощность, л. с. . .18075200400Напряжение контактной
сети, В 60060060012005-4. ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫРАСЧЕТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПОЕЗДСила тяги электровоза, кгс,
Fk = 10004?kP,где — расчетный коэффициент сцепле¬
ния (табл. 5-4), Р — сцепная масса элек¬
тровоза, т.Для заводских путей расчетный коэф¬
фициент сцепления принимается при дви¬
жении на 0,03 и при пуске на 0,05 больше,
чем для карьеров.Величина расчетного коэффициента для
подъездных путей предприятий определяет¬
ся по формуле:для электровозов постоянного тока¥* = 0,25-! ; (5-2)100 + 20о’ v ;Таблица 5-4Рекомендуемые величины коэффициента
сцепления электровозов на карьерных путях(5-1)Расчетные величиныКоэффициент сцепления
Ч'к припостоян¬
ном токепеременномтокеТрогание с под¬
сыпкой песка . .0,300,33Трогание без под¬
сыпки песка . .0,250,30Движение с под¬
сыпкой песка . .0,230,26Движение без
подсыпки песка .0,2—0,220,22—0,24
§5-4Тяговые расчеты575Последовательное соединение двигателей.% Яг,
кгс/т кгс/тДинамическая характеристика дизель троллейвоза БелАЗ-Э524-Р792 при работе.
а — в контактном режиме; б — в дизельном режиме.для электровозов переменного тока¥* = 0.228 4 7—, (5-3)53+30 'где v — скорость электровоза, км/ч.Сопротивление движению
поезда. При перемещении поезда на не¬
го действуют следующие силы сопротивле¬
ния движению: основное сопротивление
движению электровоза ш0 > основное сопро¬
тивление движению вагонов wu ; дополни¬
тельное сопротивление движению поезда
при трогании с места wTI>; дополнительное
сопротивление движению поезда от приве¬
денного уклона ®i| дополнительное сопро¬
тивление движению от кривой wK.Среднее основное удельное сопротивле¬
ние движению поезда (электровозов и ваго¬
нов) определяется по формуле, кгс/т,w'0P + w0Qw0 = ■P + Q(5-4)где Q — масса прицепной части поезда, т.В условиях промышленных железных
дорог карьеров значение удельного сопро¬
тивления движению рекомендуется прини¬
мать постоянным, не зависящим от скоро¬
сти поезда (табл. 5-5).Дополнительное сопротивление при тро¬
гании с места, кгс/т, при подшипниках
скольженияо/.142<7о+ 7 ’
при подшипниках качения
28о-тр = -тр<7о+ 7(5-5)(5-6)где </о — средняя для состава нагрузка от
оси на рельсы, тс.Сопротивление от уклонов принимает¬
ся равным числу тысячных уклона (/), т. е.
кгс/т,Wi =± i.(5-7)
576Электрифицированный промышленный транспортРазд, VТаблица 5-5Удельные значения основного
сопротивления движениюУдельное основное
сопротивление дви¬
жению Шо, кгс/тХарактеристикаподвижногодля гру¬
женых
поездовдляпорожнихпоездовсоставана посто¬
янных
путяхна пере¬
движных
путяхна посто¬
янных
путяхна пере¬
движных
! путяхПоезда с думп¬
карами грузоподъ¬
емностью 50 и 80 тс3,5546Поезда с думп¬
карами грузоподъ¬
емностью 100 и
Ю5 тс 461218где знак «+» принимается при движении
по подъему; знак «—» — по спуску.Для всех видов подвижного состава
удельное сопротивление от кривой с цент¬
ральным углом апр (град), радиусом R и
длиной 1Кр, м, и для поездов длиной /п, м,
определяется по формуле, кгс/т:при длине поезда, меньшей или равной
длине кривой,700R(5-8)вой,при длине поезда, большей длины кри-= 700^р
94 R 1аWu12,2апрAj(5-9)(5-10)ТОРМОЗНАЯ СИЛА ПОЕЗДА
И ТОРМОЗНОЙ ПУТЬТормозная сила поезда, кгс,Вт= 1000фкр£/Ср, (5-11)где 2Кр — сумма расчетных сил нажатия
тормозных колодок, тс; фкр — расчетный
коэффициент трения колодки.Расчетный коэффициент тренияv "f- 100где v — скорость движения поезда, км/ч.Расчетная (приведенная) сила нажатия
тормозных колодок приведена в табл. 5-6.
Удельная тормозная сила, кгс/т,= 100°Фкрвр. (5-13)Таблица 5-6Расчетная (приведенная) сила нажатия
тормозных колодокХарактеристика
подвижного составаВеличина расчетной
силы нажатия тор-
мозпых колодок
на ось, тсГруженыйрежимПорожнийрежимВсе грузовые ваго¬
ны с однорежимным
тормозом 3,53,5Четырехосные гру¬
зовые вагоны с одно¬
сторонним торможе¬
нием 73,5Шестиосные думп¬
кары грузоподъем¬
ностью 100 тс . . .9,33.5Двухосные крытые
грузовые вагоны гру¬
зоподъемностью 20 тс
и цистерны грузоподъ¬
емностью 25 тс . .83,5Все остальные двух¬
осные вагоны . . .73,5Шестиосные полу¬
вагоны грузоподъем¬
ностью 95—100 тс .123,5Электровозы . . .105где Q — масса состава, т; ©р — расчетный
тормозной коэффициент поезда.Для грузовых поездов на спусках не
круче 20%о тормозную силу электровоза и
его массу при расчетах можно не учиты¬
вать.В расчетах, учитывающих полное слу¬
жебное торможение, следует принимать
дР=0,8 его расчетной величины; при оста¬
новках на станциях и раздельных пунктах
по графику — 0,5 его расчетной величины;
в расчетах на экстренное торможение др
равняется его фактической величине, а для
электропоездов ©р равняется 0,8 его пол¬
ной величины.Полный тормозной путь*$т ■— Sn "Ь 5д,(5-14)где Sп — путь подготовки к торможению,
м; Sx — путь действительного торможе¬
ния, м;Sa — 0,28v„ tn.(5-15)где va — скорость начала торможения,
км/ч; tп — время подготовки к торможе¬
нию, с.
§5-4Тяговые расчетыЬТ7При автоматических тормозах грузово¬
го типаА.10L1000 &р фкР ’где ic — спрямленный уклон на тормозном
пути, %о (со знаком «+» на подъеме, со
знаком «—» на спуске).Путь действительного торможения, м,500 (^н vk)£ ( ЮООдр Фкр Шов "i" ic)(5-17)где vK — скорость конца торможения, км/ч;
ш0в — удельное сопротивление движению
поезда при выбеге, кгс/т; Z, — замедление
поезда, км/ч2, под действием замедляющей
силы, кгс/т; для грузовых поездов принима¬
ется 120 км/ч2, для одиночных электрово¬
зов—107 км/ч2.Длина тормозного пути для подъезд¬
ных путей предприятий должна соответст¬
вовать требованиям правил МПС СССР.
Для путей на открытых горных разработ¬
ках длина тормозного пути принимается
300 м.Тормозная сила при электрическом тор¬
можении определяется по тормозным ха¬
рактеристикам. При этом величина тормоз¬
ной силы должна приниматься с ограниче¬
нием по сцеплению.Определение массы поезда и
сцепной массы электровоза на
расчетном уклоне. В расчетных фор¬
мулах введены следующие обозначения:Q— масса состава поезда, т;
qu — масса моторного думпкара, т;
пи— количество моторных думпка¬
ров;ip — величина руководящего укло¬
на, %о;feT—коэффициент тары прицепных
думпкаров;
а —ускорение при пуске, м/с2;Fk.tp — полная сила тяги электровоза
при трогании, кгс;
iTp — величина уклона, на котором
расположен остановочныйпункт, %о.Сцепная масса электровоза при задан¬
ной массе состава, т,Р =Q (и>о + »р)
IOOO’Fk — w0 — ip(5-18)Масса состава при тяге электрово¬
зом, т,FK — P (wp + ip)Qiш0+ ‘p(5-19)Масса состава при тяге тяговым агре¬
гатом, т,FK- (P + nuqM)(w0-ip) t
w0 + ipПолученная расчетная масса состава
37—480должна быть проверена на возможность
трогания состава с места, т,(5-16)Qtp —1к-тр, (5-23)J. • J. .L. _ * (5'2,)Щ + tTp + wr + WrpФактическая масса состава Q опреде¬
ляется в зависимости от числа вагонов в
составе пс и массы (брутто) дер вагона
каждого типа.При однотипных вагонахQ = nc<KP<Qi- (5-22)На путях открытых горных разработок
необходимо производить проверку массы
поезда на трогание с места на руководя¬
щем подъеме с минимально допустимой ве¬
личиной ускорения, м/с2,_ ^К.тр — (Р — <)){Щ + ip + wTP)110(P + Q)Полученное по этой формуле ускорение
должно быть не менее 0,03 м/с2; в против¬
ном случае массу поезда следует умень¬
шить.В ряде случаев масса состава на внут¬
ризаводских путях промпредприятий опре¬
деляется условиями технологических про¬
цессов производства и транспорта, массой
одновременной выдачи продукции (чугуна,
стали и шлака), массовой нормой составов
примыкающей железной дороги МПС, мощ¬
ностью погрузочно-разгрузочных устройств,
характерными особенностями подвижного
состава и другими факторами.Расчет времени хода поезда,
расхода электроэнергии и про¬
верка тяговых электродвига¬
телей на нагревание.Определение времени хода поездов и
расхода электроэнергии на движение, рас¬
четы по проверке тяговых двигателей на
нагрев производятся графическим н ана¬
литическим методами.Графический метод рекомендуется при¬
менять, когда на железнодорожной сети об¬
ращаются составы с постоянными массовы¬
ми нормами, протяженность расчетного уча¬
стка невелика, а продольный профиль имеет
пилообразный характер с уклонами, пре¬
вышающими 5%о. Для промышленного
транспорта допускается меньшая точность
тяговых расчетов по сравнению с железны¬
ми дорогами МПС. Поэтому при выполне¬
нии тяговых расчетов для транспорта от¬
крытых разработок рекомендуется пользо¬
ваться аналитическим методом, дающим
достаточную точность при сравнительно ма¬
лых затратах времени.Годовой расход электроэнергии на тягу
поездов, приведенный к вводам тяговых
подстанций, определяется по формуле,
кВт-ч,^год = ^пр (2ЛДВ -}- Ej4MaH), (5-24)где 2ЛДВ и 2Лман — суммарные расходы
электроэнергии на движение всех поездов
и на маневровую работу, соответственно
приведенные к токоприемникам электрово-
578Электрифицированный промышленный транспортРаз ц. Vзев постоянного тока и к зажимам тяговых
электродвигателей переменного тока; /гПр —
коэффициент приведения расходов электро¬
энергии к вводам тяговых подстанций, при¬
нимаемый с учетом потребления энергии на
собственные нужды для электровозов посто¬
янного тока — 1,2, переменного тока—1,3.Если известна годовая производитель¬
ность карьера по горной массе Мтод и сред¬
няя глубина вывозки горной массы, то ори¬
ентировочный годовой расход электроэнер¬
гии на вводах тяговых подстанций может
быть определен по формуле, кВт-ч,(5-25)А-ОД — Мгод Дуд.Величина удельного расхода электро¬
энергии ауд для нагорных карьеров равна
0,9, а для обычных карьеров при средней
глубине вывозки 100, 200 и 300 м равна со¬
ответственно 1,4; 2,2 и 3 кВт. Эти показа¬
тели определены из расчета длин откатки2 км, сопротивлений движению на постоян¬
ных путях 3 кге/т и передвижных — 6 кге/т,
среднего эквивалентного подъема на по¬
стоянных путях 5%о, на передвижных —
4%о. При значительном отличии принятых
величин от их фактических значений удель¬
ный расход электроэнергии подсчитывается
по формуле, кВт-ч,ауд = 0,008//' + 0.0П3 (w3 + «,) ++ 0.»п(»п +in)+ 0.065. (5-26)где Н' — средняя глубина вывозки горной
массы, м; Iз —длина передвижных путей, м;
w3 —основное сопротивление движению
передвижных путей карьеров и отвалов,
кге/т; h — средний эквивалентный подъем
передвижных путей, %о, /п — длина постоян¬
ных путей, м; w„ —''основное сопротивление
движению на постоянных путях, кге/т; г'п —
средний эквивалентный подъем постоянных
путей, %.Годовой расход электроэнергии на ши¬
нах тяговой подстанции для промышлен¬
ного транспорта может быть подсчитан по
годовому пробегу подвижного состава по
формуле, кВт • ч,ЛГ0Д = 2Г/ШЯвр.год*сЯуд10 • (5-27)где ЕТ/Шор:год—годовой пробег подвиж¬
ного состава брутто, т-км; /Со—коэффи¬
циент, учитывающий потери в тяговой сети,
принимаемый 1,15—1,20; ауд — удельный
расход электроэнергии на движение на ши¬
нах постоянного тока тяговой подстанции,
ауд=50—60 Вт-ч/т-км (брутто).Удельный расход энергии на 1 т-км по¬
лезного грузао"д = 5,0аэ (1 + Я.)(шгр + *пр), (5-28)где X — коэффициент тары; аэ — коэффи¬
циент, учитывающий расход электроэнергии
во время маневров и во время движения с
порожним составом от отвала до забоя, а
также от повышенного сопротивления дви¬
жению на передвижных путях и на собст¬венные нужды электровоза а3= 1,20-4-1,30;
гпр — приведенный уклон откаточных путей
(с учетом кривых).Удельный расход электроэнергии на
стороне переменного юка тяговой подстан¬
ции, Вт-ч/т-км,= ■~J— “а 0 + + U =УДЛпрпр= 5.5а,(1 + А,)(югр + <Пр)* (5-29)где г)пр=0,9 —средний к. п. д. преобразо¬
вательной установки.Проверка тяговых двигателей электро¬
возов и моторных думпкаров на нагрева¬
ние производится по действующему значе¬
нию тока. Величина действующего (средне¬
квадратичного) тока /действ определяется
для наиболее тяжелого режима работы за
время одного цикла по формуле'действ
/2ход ^ход)(5-30)где 2(/ходдгход)—сумма произведений
квадратов тока тягового двигателя за от¬
резок времени движения под током; Гр —
полное время одного рейса электровоза,
включая простои; Км — коэффициент, учи¬
тывающий увеличение действующего тока
двигателей при маневровой работе электро¬
воза на станциях, разъездах, тупиках и т.- д.
(может быть принят 1,15—1,4).С достаточной степенью точности вели¬
чина действующего тока может быть опре¬
делена по формуле, А,'действ —'ср-(5-31)/ср — 1где /Ср—средний поездной ток; txoд —
время движения электровоза под током;
ас — отношение скорости выхода двигателя
на автоматическую характеристику к уста¬
новившейся скорости.Средний поездной ток определяется в
данном случае по формуле, А,1000-60ЛДВ~т „ Д • (5-32)р ^сргде UCp — среднее напряжение на сборных
шинах выпрямительной установки электро¬
возов переменного тока и на токоприемнике
электровоза постоянного тока; Лдв — рас¬
ход электроэнергии на Движение по пере¬
гону, кВт-ч.Тяговый двигатель пригоден для задан¬
ных режимов работы, если соблюдено ус¬
ловие:^дл ^ Iдейств» (5-33)где /дл — ток, соответствующий длитель¬
ному режиму работы тягового двигателя,
А; /действ — действующее значение тока
двигателя при заданном цикле работы; /Са—
коэффициент запаса, принимаемый 1,1—1,15.Величину допустимого длительного то¬
ка тягового двигателя можно принять рав¬
§5-6Расчеты устройств электроснабжения579ной: 0,85 /час для тяговых двигателей с
принудительной вентиляцией; 0,6 /час для
тяговых двигателей с самовентиляцией;
0,4 /Час для закрытых тяговых двигателей.Б. РАСЧЕТ УСТРОЙСТВ
ТЯГОВОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ5-5. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯПри электрификации промышленного
транспорта применяется постоянный (вы¬
прямленный) ток напряжением 275, 600,
1650 и 3300 В и однофазный переменный
ток промышленной частоты напряжением10,5 кВ. Номинальное напряжение на токо¬
приемнике электровоза принимается соот¬
ветственно 250, 550, 1500 и 3000 В при по¬
стоянном и 10 кВ при переменном токе.Для троллейвозного транспорта приме¬
няется постоянный ток напряжением 1200 В
(1100 В на токоприемниках), а для внутри¬
цехового транспорта заводов — постоянный
ток напряжением 230 и 460 В (220 и 440 В
на токоприемнике).Схема электроснабжения должна га¬
рантировать непрерывность и бесперебой¬
ность подачи электроэнергии для тяги поез¬
дов Питание тяговых подстанций осущест¬
вляется двумя одноцепными линиями или
одной двухцепной. Сечение каждой линии
(или каждой цепи) должно обеспечивать
работу подстанции без снижения нагрузок.Схема электрического питания и секцио¬
нирования контактной сети определяется
транспортной схемой и технологическим
процессом предприятия. Основное назначе¬
ние схемы питания и секционирования —
обеспечение бесперебойного питания всех
участков контактной сети в условиях нор¬
мальной эксплуатации и аварийных ре¬
жимов.Как правило, участки контактной сети
промышленного транспорта питаются по
односторонней (консольной) схеме.При составлении схемы питания и сек¬
ционирования учитываются следующие ос¬
новные условия:секционирование контактной сети в це¬
лях обеспечения бесперебойной работы
транспорта в нормальных и аварийных ре¬
жимах осуществляется секционными изоля¬
торами или воздушными промежутками
(изолирующими сопряжениями);контактная сеть передвижных карьер¬
ных и отвальных путей отделяется от кон¬
тактной сети главных откаточных путей;одной линией питаются одновременно
не более трех погрузочных фронтов карьера
или трех разгрузочных фронтов на отвале
(по числу работающих экскаваторов);станционные пути, как правило, элек¬
трически отделяются от главных откаточ¬
ных путей (продольное секционирование) и
имеют самостоятельное питание;37»на станциях с однопутными подъезд¬
ными путями с числом электрифицируемых
путей более четырех и на станциях с двух¬
путными подъездными путями и числом
электрифицируемых путей более восьми
предусматривается электрическое разделе¬
ние контактной сети на параллельные груп¬
пы (поперечное секционирование);на станциях, имеющих несколько элек¬
трифицируемых парков или отдельных групп
электрифицируемых путей, предусматрива¬
ется секционирование этих парков или
групп. При числе путей в каждом парке или
группе более восьми кроме продольного
секционирования предусматривается по¬
перечное секционирование. Питание этих
парков или групп путей осуществляется,
как правило, отдельной линией;при переменном токе секционирование
контактной сети осуществляется с учетом
равномерной загрузки фаз тяговых транс¬
форматоров, поскольку это оказывает суще¬
ственное влияние на величину выбираемой
мощности трансформаторов; в местах раз¬
дела фаз предусматриваются нейтральные
вставки без разъединителей;при необходимости резервирования пи¬
тания участка контактной сети в пунктах
секционирования предусматриваются сек¬
ционные разъединители, включением кото¬
рых осуществляется питание одного секцио¬
нированного участка от другого. Возмож¬
ность резервирования питания определяется
электрическим расчетом;питание передвижной контактной сети
осуществляется отдельной линией или от
постоянной контактной сети; секционирова¬
ние выполняется таким образом, что при
отключенных разъединителях исключается
возможность попадания напряжения на пе¬
редвижную сеть.В дополнение к основному секциониро¬
ванию, определяемому схемой питания, пре¬
дусматривается дополнительное секциониро¬
вание в целях выделения контактной сети:
каждого из главных путей перегонов и
станций; парков приема, отправления, сор¬
тировки; путей грузового направления; пу¬
тей порожнякового направления; путей,
предназначенных для погрузочных и разгру¬
зочных работ; передвижных путей на рабо¬
чих горизонтах карьеров и разрезов; пере¬
движных путей на уступах отвалов вскрыш¬
ных пород и горячих шлаков; путей, на ко¬
торых производится осмотр крышевого обо¬
рудования электровозов и пассажирских
электровагонов; экипировочных путей; пу¬
тей электровозных и вагонных депо; отстой¬
ных путей для электровозов и электрова¬
гонов.5-6. РАСЧЕТЫ УСТРОЙСТВ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯОпределение количества и
мощности тяговых подстанций.
Число и расположение тяговых подстанций
определяется конфигурацией железнодо-
580Электрифицированный промышленный транспортРази. V' 24 Ю 12 14 16 18 20 22 24- 26 28 30 32 34 36 38 40Рис. 5-8. Зависимость коэффициента спроса Кс от числа работающих электровозов яэл.рожных путей и протяженностью плеч пи¬
тания участков тяговой сети.Ориентировочная величина максималь¬
ного радиуса питания для постоянного тока
напряжением 1,5 и 3,0 кВ составляет 5 и
10 км соответственно; для переменного тока
напряжением 10 кВ — 15 км. Электрически¬
ми расчетами проверяется правильность
размещения тяговых подстанций. Специфич¬
ность работы промышленного транспорта
определяет применение специальных мето¬
дов расчета мощности тяговых подстанций.Расчет мощности тяговых
подстанций постоянного тока.
Наиболее простым методом, применяемым
при ориентировочных расчетах, является
метод «коэффициента спроса», предложен¬
ный канд. техн. наук В. Н. Стасюком. При
этом необходимо знать часовую мощность
электровоза Рял и число их п„л, работаю¬
щих в районе данной подетанции. По соот¬
ветствующей кривой рис. 5-8 определяется
коэффициент спроса Кс и по формуле мощ¬
ность тяговой подстанции^п/ст(5-34)При небольшом числе электровозов на
предприятии полученная расчетная мощ¬
ность проверяется по пусковым токам и то¬
кам нагрузки на наиболее тяжелых участ¬
ках с учетом перегрузочной способности вы¬
прямительных агрегатов.Методы расчета, использующие вели¬
чины расхода электроэнергии для тяги, ча¬
сто применяются в проектной практике.Па методу канд. техн. наук Е. А. Хох¬
лова мощность подстанции определяется по
формулеп/ст::(Чл-^ + Рэл.срПэл) (5-35)где Рэл.ср—АТод1 (ПэпТгод)—среднее су¬
точное потребление мощности одним рабо¬
тающим электровозом, кВт; ЛГОд — годовойрасход электроэнергии на шинах постоян¬
ного тока тяговой подстанции, кВт-ч;
Тгод — годовое число часов работы транс¬
порта; К„ — коэффициент, определяющий
количество электровозов, находящихся в
тяжелом режиме работы; при средней глу¬
бине вывозки горной массы 50, 100, 150, 200
и 300 м Кп соответственно равен 10, 8, 7,6 и 5; Кв — для ртутных выпрямителей
0,67, для кремниевых— 1,0.Формула (5-35) действительна при
гаэл/Кп^1,0; при Пэл <Кп принимается
Пзл/Кп — 1.При расчетах мощности тяговых под¬
станций карьерного транспорта применяет¬
ся метод «коэффициента эффективности».Действующее значение расчетного тока
тяговой подстанции определяется^действ = АэФ Л:р • (5-36)где /ср — средний ток за расчетное время,
потребляемый электровозами, находящими¬
ся в зоне питания тяговой подстанции, А;
/Саф — коэффициент эффективности, опре¬
деляемый по рис. 5-9.Расчетный средний ток4-ю-5ср ■(5-37)Тс иИгде Ас — общий суточный расход электро¬
энергии на тягу в зоне питания подстанции,
кВт-ч; Тс — число часов работы транспорта
в сутки; иш — номинальное напряжение на
шинах тяговой подстанции, В.Максимальный расчетный ток подстан¬
цииЛ|акс = /(эф /ср, (5-38)где /См — коэффициент, учитывающий сов¬
падение тяговых токов электровозов.Возможный максимальный пиковый рас¬
четный ток подстанции^макс.пик = 1 «5/СЭф /ср. (5-39)
§5-6Расчеты устройств электроснабжения581Расчет мощности тяговых
подстанций переменного тока.
Мощность тяговых подстанций опреде¬
ляется 1Рп/ст = Ун(2/1+0’65/а)*> (5'4°)где Us — номинальное напряжение на ши¬
нах тяговой подстанции, В; /1 и /а — соот¬
ветственно действующие значения рас¬
четного тока более загруженной и менееРис. 5-9. Зависимость коэффициента эффек¬
тивности /(эф от частоты движения N4.загруженной фаз подстанций, А; К—-ко¬
эффициент, учитывающий дополнительный
расход мощности на потери в сети, на соб¬
ственные нужды электровоза, на маневро¬
вую работу, хозяйственные перевозки и хо-
лостные пробеги и т. д.; для поверхностных
путей /(=1,35, для карьера /(=1,29.Расчетные действующие значения то¬
ков определяются методом сечения графи¬
ка движения поездов. Пересчет величины
постоянного тока на зажимах двигателей
электровоза /пост к величине переменного
тока, потребляемого из контактной сети
/пер, для выпрямительных электровозов
производится по формуле/пер = /пост ~Г, Т . (5-41)”пер Чпер cos Фгде i/пост — напряжение на зажимах тя¬
говых двигателей. В; для каждой ходовой
ступени оно определяется по характери¬
стике электровоза; i/nep — напряжение тя¬
говой сети на токоприемнике электровоза,
В; г)— к. п. д. тяговопреобразовательных
устройств электровоза; cos <р — коэффици¬
ент мощности электровоза и сети.Электрические расче ты т я-
г о в о й с е ти. Выбранное местоположение
и число тяговых подстанций, сечения про¬
водов контактной, питающей и отсасываю¬
щей сетей проверяются электрическими рас¬
четами. Полученная в результате расчета
потеря напряжения в тяговой сети сравни¬
вается с допустимой для промышленного
транспорта. Выбранные устройства элек¬
троснабжения должны обеспечивать защиту
тяговой сети от токов к. з. при использова¬
нии имеющихся схемных средств и защит¬
ных аппаратов. Величины токов тяговой се¬ти промышленного транспорта определяют¬
ся методом анализа работы электровозов и
методом сечения графиков движения.На секционированном участке контакт¬
ной сети, как правило, находится огранв-
ченное число электровозов. Для определе¬
ния тока секционированного участка реко¬
мендуется пользоваться табл. 5-7 расчетных
совпадений нагрузок.При определении действующих значе¬
ний токов питающих линий пользуются ме¬
тодом сечения графиков движения.При выборе сечений элементов тяго¬
вой сети рекомендуется принимать следую¬
щие плотности ■ тока при продолжительно¬
сти 20 мин и более и температуре окру¬
жающего воздуха 40 °С; для медных кон¬
тактных и голых многопроволочных прово¬
дов— 6—6,5 А/мм2, для голых алюминие¬
вых проводов — 3—3,5 А/им2.Нагрузочные токи электровозов опре¬
деляются тяговым усилием, необходимым
для обеспечения заданного характера дви¬
жения состава, и характеристиками тяго¬
вых двигателей.Тяговые усилия электровоза определя¬
ются при пуске, кгс,F — (P + Q)(2a» ± i -f- 102а), (5-42)при движении с установившейся ско¬
ростью, кгс,F = (Р + Q)(Eb> ± i), (5-43)где Р — сцепная масса электровоза, т;
Q — масса прицепной части поезда, т;— сумма удельных сопротивлений дви¬
жению поезда, кгс/т; i — уклон или подъ¬
ем пути, %о; а — ускорение при пуске поез¬
да, м/с2.По графику зависимости тока от силы
тяги и скорости I=f(F, v) на расчетном
участке пути при заданной скорости и ха¬
рактере движения определяется величина
тока, потребляемая электровозом.Расчет потери напряжения
в тяговой сети. Согласно техниче¬
ским условиям на промышленные электро¬
возы максимальные потери напряжения
в период наиболее тяжелых условий рабо¬
ты допускаются (от номинального напря¬
жения на тяговых шинах подстанции): для
постоянного тока 35%; в исключительных
случаях 45%; для переменного тока 25%;
в исключительных случаях 30%.Тяговая сеть промышленного транспор¬
та обладает специфическими особенностя¬
ми, определяющими методику и условия
расчета потерь напряжения.К основным особенностям относятся;
короткие (преимущественно до 5,0 км) уча¬
стки секционирования контактной сети; од¬
ностороннее (консольное) питание контакт¬
ной сети.Исходя из этих особенностей при рас¬
четах потери напряжения принимается до¬
пущение, что весь обратный ток от электро¬
возов до отсасывающих пунктов возвра¬
щается по тяговым рельсам. Кроме того,
при использовании рельсовых отсасываю-
582Электрифицированный промышленный транспортРаз®. VТаблица 5-7Расчетные сочетания совпадения нагрузок при электрических расчетах тяговой сетиЧксло электровозоводновременно
работающих
На участкеодновременно
находящихся
под токомРежим работы электровозовМесто нахождения электровоза
по отношению к питающему
пунктуПуск с груженым составомТо жеУстановившееся движение с
груженым составом на руково¬
дящем подъемеПуск с груженым составомУстановившееся движение с
груженым составом на руко¬
водящем подъемеПуск с груженым составомУстановившееся движение с
груженым составом на руко¬
водящем подъеме илиУстановившееся движение с
порожним составом на руко¬
водящем подъеме илиМаневровая работа с соста¬
вом, нагруженным на 50%Пуск с груженым составомУстановившееся движение с
груженым составом на руко¬
водящем подъемеУстановившееся движение с
порожним составом на подъ¬
еме илиМаневровая работа с соста¬
вом, нагруженным на 75%Наиболее удаленный учас*
ток линииТо жеНа расстоянии '/* длины ли¬
нииНаиболее удаленный учас¬
ток линииНа расстоянии % длины ли¬
нииНаиболее удаленный учас¬
ток линииНа расстоянии ’/з длины ли¬
нииТо жеВ пункте загрузки вагоновНаиболее удаленный учас¬
ток линииНа расстоянии */» длины уча¬
сткаНа расстоянии */а длины ли¬
нииВ пункте загрузки вагоновщих линий, проложенных непосредственно
в земле (при переменном токе), не учиты¬
вается стенание тока с рельсов в землю.Потеря напряжения в тяговой сети по¬
стоянного тока равна сумме потерь напря¬
жения отдельных элементов этой сетиW = ДUK + М/р + ДU„ + Д[/0. (5-44)где ДС/К( АУр, Дг/„, Д{/0—потери напря¬
жения в контактной, рельсовой, питающей
и отсасывающей сети соответственно, В.Расчет потери напряжения в тяговой
сети переменного тока существенно отли¬
чается от аналогичных расчетов постоянно¬
го тока благодаря наличию взаимного маг¬
нитного влияния всех токоведущих эле¬
ментов тяговой сети (контактная сеть, тя¬
говые рельсы, питающие и отсасывающие
линии).Величина потери напряжения зависит
от конфигурации тяговой сети, схемы Пи¬
тания и секционирования и взаимного рас¬
положения элементов сети.Потеря выпрямленного напряжения
в тяговой сети, питающей выпрямительные
электровозы, В/км,Ли = !л [%m + , (5-45)где Id — среднее значение выпрямленного
тока электровоза, приведенное к числу вит¬
ков первичной обмотки электровозного
трансформатора, А; г — активное сопро¬
тивление тяговой сети при частоте 50 Гц,
Ом/км; * —индуктивное сопротивление тя¬
говой сети при частоте 50 Гц, Ом/км; g, k,
к *— поправочные коэффициенты, учитываю-
§5-6Расчеты устройств электроснабжения583щие искажение формы кривой первичного
тока электровоза, обусловленное выпрям¬
лением; эти коэффициенты практически не
зависят от параметров тяговой сети.Выражение в скобках имеет размер¬
ность сопротивления, Ом/км, и называется
эквивалентным кажущимся сопротивлением
тяговой сети г'. Поправочные коэффициен¬
ты k, X принимаются постоянными и рав¬
ными соответственно 0,50, 0,97 и 1,13.(5-50)&U0 = /о г010- £(//zo;- l0i)- (5-51)
/=1В формулах (5-4§)—(5-51):/п, гп, /п — ток, А, продольное сопро¬
тивление, Ом/км, длина, км, питающей ли-\£=1hi >гпр, сум-Рис. 5-10. Расчетная схема определения по¬
тери напряжения.С учетом значений коэффициентов эк¬
вивалентное кажущееся сопротивление оп¬
ределится, Ом/км,г' = 0,47/-+ 0,72*. (5-46)В расчет потери напряжения участка
тяговой сети вводятся собственные и вза¬
имные сопротивления элементов этого уча¬
стка. Влияние токов соседних элементов
тяговой сети на потерю напряжения учи¬
тывается величиной э. д. с. взаимоиндук¬
ции. При расчетах взаимным влиянием эле¬
ментов сети, расположенных на расстоянии
а^г 100 м, можно пренебречь.При двух- или многопутных участках
с раздельным питанием контактной сети
действительное расположение проводов
и рельсов приводится к простейшему виду:
два контактных провода — один рельс.Потеря напряжения в тяговой сети пе¬
ременного тока определяетсяШ = А1/пл + А[/К.р + At/p + AU0, (5-47)где Д£/п. л, A i/p, A U0 — потеря на¬пряжения в питающей линии, в контактно¬
рельсовой сети, в рельсовой сети и отсасы¬
вающей линии соответственно, В.Для участка I (рис. 5-10) потеря на¬
пряженияМ’п.л = 1ц Zn la “Ь 1% zK.n 1-2 —
п от(2 /р t) znp h + S (Ij zt/ l^j) ; (5-48)
1=1 /=oд^к.р= ( К l'i +'i' h){*K + гр-2гк.р): (5-49)A£/p= ^ 2 I pi ^ z2p —нии соответственно;ма токов рельсов, А, сопротивление вза¬
имоиндукции между питающей линией
и эквивалентным рельсом, Ом/км, длина
сближения питающей линии и рельсов, км,Псоответственно; 2 — сумма/=опроизведений токов, А, питающих и отса¬
сывающей линий (кроме рассматриваемой
линии) на сопротивления взаимоиндукции,
Ом/км, между рассматриваемой линией
и другими линиями и на соответствующую
длину сближения, км; /j, /1Р llt /j — токи
нагрузки, А, участка /, соответствующие
им длины, км, контактной сети; z„, zp, z„.p—
соответственно продольное сопротивление
контактной, рельсовой сетей и сопротивле¬
ние взаимоиндукции между контактной и
рельсовой сетями участка I, Ом/км; /2, z2p,
Z2K.p — соответственно ток, А, продольное
сопротивление тяговых рельсов, Ом/км, со¬
противление взаимоиндукции между контак¬
тными и рельсовыми сетями, Ом/км, участка
Н; /0, Zo, la — соответственно ток, А, про¬
дольное сопротивление, Ом/км, длина, км,mотсасывающей линии; 2 Oi^floi) —
/=1сумма произведений токов питающих линий,
А, на соответствующие сопротивления взаи¬
моиндукции между питающими линиями и
отсасывающей линией, Ом/км, и на длину
сближения, км, отсасывающей линии с соот¬
ветствующей питающей линией.Расчет электрических сопро¬
тивлений тяговой сети. Величины
потерь напряжения в тяговой сети определя¬
ются сопротивлениями элементов тяговой
сети. Данные о сопротивлениях проводов и
рельсов при постоянном токе—см. табл.-5-8—5-11.При переменном токе собственное со¬
противление одиночно подвешенного кон¬
тактного провода при частоте 50 Гц, исполь¬
зуемой при электрификации железнодорож¬
ного транспорта промышленных предприя¬
тий,г0 = Га + 0,05 -}-
+ у 0,144 | 2,08 —lg;—j , (5-52)где га — активное сопротивление провода,
584Электрифицированный промышленный транспортРаз«.УОм/км; р — удельное сопротивление земли,
Ом/м; Rm — расчетный радиус провода, м.Расчетный радиус: круглого сплошного
провода из неферромагнитного материала
Rm=Q,78R; круглого витого провода Rm —
=0,75R; круглого сталеалюминиевого про¬
вода Rm—0,95R-, круглого стального прово¬
да в области перенасыщения Лт== 0.75Х
Х10-2/?, где R — Геометрический радиус
провода.В табл. 5-12 приведены характеристики
проводов, используемых в контактной сети,
модуль |гк| и аргумент <рк полного погон¬
ного сопротивления и его активная гк и ре¬
активная д:к составляющие.Таблица 5-9Сопротивление контактной сетиСопротивление, Ом/кмЧислопроводовЧисло исечение усиливающихпроводовмаркиМФ-100А-185А-150123412310,0910,0600,0440,0350,1020,0680,0520,04220,0630,0460.0360,0300,0670,0510,0410,03430,0480,0380,0310,026——— Входящие в табл. 5-12 величины сопро¬
тивлений связаны соотношением/Ф°гк = fit + /*к = 1гк1е к. (5-53)где <Рк = arctg (х/г).Если же контактная сеть состоит из не¬
скольких проводов, то эквивалентное со¬
противление пучка проводов определяется
собственным и взаимными сопротивлениями
отдельных проводов, образующих пучок.Продольное эквивалентное сопротивле¬
ние двухпроводной системы, состоящей изТаблица 5-11Сопротивление рельсов и рельсовых путейТипрельсовМасса,кг/мПлощадь поперечного
сечения, мм8Сопротивление, Ом/кмфактическаяв медном эк¬
вивалентеодиночногорельсаодноко¬лейногопутидвухко¬лейногопутитрехко¬лейногопутиР757597008100,0240,0120,0060,004Р656582906900,0280,0140,0070,005Р505064505400,0360,0180,0090,006Р434355704700,0400,0200,0100,007Р383843104100,0480,0240,0120.008РЗЗ3342503550,0540,0270,014о.оор. \Таблица 5-10Сопротивления голых проводовСечение
провода, мм8Сопротивление проводов при
t = 20° С, Ом/кммедныхалюминиевых950,200,331200,160,271500,120,21185 0,17Таблица 5-8Сопротивления медных контактных
проводовЧислопараллельновключенныхпроводовСопротивление, Ом/кмМФ-65МФ-85МФ-1001 •0,3230,2340,19820,1620,1170,09930,1080,0780,067
Расчеты устройств электроснабжения585Таблица 5-12Характеристики проводов, применяемых в контактной сет*Маркапроводаq, мм22R, смг , Ом/кмХк, Ом/кмК 1 •Ом/киО4>кМФ-1001001,230,2290,7620,79573*15'МФ-85851,130,2600,7670,8107Г15'БрФ-85721,130,2970,7670,82368°50'А-1851051,750,2200,7460,77273°25'А-150851,580,2600,7530,79070°45'А-120661,400,3200,7690,81766°55'П р им е ч а к и е. <7 — сечение провода в медном эквиваленте; R — геометрический радиус вро-
водов; данные относятся к сопротивлению земли р = 100 Ом • м.контактного провода и усиливающего прово¬
да, Ом/км,гэ =гкУк-Угк + гу — 2г,(5-54)К.угде 2ц — собственное сопротивление кон¬
тактного провода, Ом/км; гу — собственное
сопротивление усиливающего провода,
Ом/км; 2„,y — сопротивление взаимоиндук¬
ции между контактным и усиливающим про¬
водами, Ом/км.Продольное эквивалентное сопротивле¬
ние трехпроводной системы, состоящей из
контактного, усиливающего проводов и не¬
сущего троса, Ом/км,г _ (гУ—гк-у) 1гк(гт—гк.т)+гкт fa—гк-т)] + |
(«к *-к.у) (?т 2к.у) +. +гк.у Кгк гк-т) (гт гк.у) (гк т гк.у)21"Ь(2у гк.у) (гк2гк.т) (^ктгде 2Т — собственное сопротивление несуще¬
го троса, Ом/км; гк.т — сопротивление взаи¬
моиндукции между контактным проводом
и несущим тросом, Ом/км.При использовании непрерывного за¬
землителя, соединенного с рельсами через
каждые 200—250 м, сопротивление гэ экви¬
валентного провода системы непрерывный
заземляющий провод — тяговые рельсы оп¬
ределится по (5-54).Для частоты 50 Гц сопротивление взаи¬
моиндукции 2М (т. е. 2к:т или гк.у и т. д.),
Ом/км,: 0,05 + /0,144('•97-'8Йт>(5-56)где а — расстояние между проводами, м.На рис. 5-11 приведены графики зави¬
симости модуля |гм| и аргумента ф° взаим¬
ного сопротивления от удельного сопротив¬
ления земли р, Ом/м, и ширины сближения
с, м, для частоты f=50 Гц; на рис. 5-12 —
графики зависимости модуля |zM| и аргу¬
мента <р° взаимного сопротивления от удель¬
ного сопротивления земли для различныхконструктивных исполнений тяговой сети
промышленного транспорта нормальной
колеи.В случае двух одинаковых контактных
проводов эквивалентное сопротивлениегэ — (го + гм)* (5-57)■ гк.у)г
(5-55)1,0 2,0 3,0Рис. 5-11. Зависимость модуля взаимного
сопротивления |гм| и его аргумента ф° от
удельного сопротивления земли р, Ом-м, и
ширины сближения а, м.При трех проводах в линии эквивалент¬
ное сопротивление всех проводов этой ли¬
нии может быть определено следующим об¬
разом.При расположении одинаковых прово¬
дов в вершинах равностороннего треуголь¬
никагэ = (г0 + 2гм), (5-58)При произвольном расположении про¬
водовгэ = ■— + 0,05 + / 0,145 lg , (5-59)
3 Rg
586Электрифицированный промышленный транспортРази. Vгле Dg — эквивалентная глубина протека¬
ния обратного тока, см.Для предварительных расчетов, исхо¬
дя из средней проводимости земли а—
= Ы0-2 См/м, Dg = 100 ООО см; Re — сред¬
ний геометрический радиус пучка проводов,
см,(5-60)Ом/нм, г 3*5 8 .
102 р,0м-м 10-10Рис. 5-12. Зависимость модуля взаимного
сопротивления |г„| и его аргумента ф° от
удельного сопротивления земли р, Ом-м,
для различных конструктивных исполнений
тяговой сети промышленного транспорта
(сплошные линии — | гм |, пунктирные —
<Р°)./—■для системы контактный провод-— рельсы од¬
нопутного участка; II —■ усиливающий (питающий)
провод — рельсы однопутного участка; III — уси¬
ливающий (питающий) провод — рельсы двухпут¬
ного участка.где ag — среднее геометрическое расстояние
между проводами, см,ае ~ (а!’2 °2>3 азл),/3-(5-61)где all2, а2,з, 03,1 — соответственно расстоя¬
ния между осями проводов 1 и 2, 2 и 3 и
3 и 1, см.Величины сопротивлений контактных се-
тей с усиливающими проводами приведены
в табл. 5-13, в которой приняты следующие
условия: расстояние между контактными
проводами при двойном проводе 10 см; рас¬
стояние между каждым усиливающим про¬
водом в условной фазе 15 см; расстояние
между контактным и усиливающим прово¬
дами 390 см; удельное сопротивление земли
р= 100 Ом-м.Для выбора оптимальных сортаментов
проводов и оптимальной геометрии их вза¬
имного расположения в пространстве необ¬
ходимо, чтобы активный материал всего
пучка проводов был использован наиболее
полно.Таблица 5-13Сопротивления контактных сетей
с усиливающими проводамиМаркапроводаг,Ом/кмX,Ом/кмИЧ-Ом/кмФ°1МФ85+1А-1201МФ85+1А-1501МФ85+2А-1201МФ85+2А-1500,170,1550,1310,1220,5550,550,520,5150,5810,5710,5340,53172°57'74°16'75°52'76°40'1МФ100+1А-1201МФ100+1А-1501МФ100+1А-1851МФ100+2А-1200,1610,1480,1870,1250,5540,550,5470,520,5760,5690,5640,53538&80 0 0 0
со Ч*1 ю to
Г~ г*. г-1МФ100+2А-1501МФ100+2А-1852МФ100+2А-1852МФ100+ЗА-1850,1160,1090,0970,0880,5190,5180,4860,4750,5310,5290,4960,48477°22'78°07*78°43'79°ЗГИз рассмотрения геометрии расположе¬
ния контактных и усиливающих проводов
для условий электрифицированных желез¬
ных дорог промышленного транспорта с по¬
грешностью, не превышающей 10%, можно
принять равными взаимные сопротивления
между рельсами и усиливающей линией и
между рельсами и контактной линией.При таком допущении для двухпровод¬
ной контактной сети — контактный провод
и усиливающий провод — величина тока
каждого провода (линии) определяется
функцией собственных и взаимных сопротив¬
лений проводов/к = /Iг» — г,■к-угк+гу
гк — гк.у2*к.у(5-62)(5-63)+ 2у —* 2Z|(.yВыражения (5-62) и (5-63) позволяют
определить наибольшие значения длитель¬
ного тока I подвески продолжительностью
20 мин и более, если известны наибольшие
длительные токи отдельных проводов (ли¬
ний).Конструкция контактной подвески, при
которой резко различаются активные со¬
противления проводов, нерациональна, так
как при этом значительно уменьшается до¬
пустимая нагрузка контактной сети, что ве¬
дет к существенному снижению использова¬
ния цветного металла. В этом случае замет¬
но увеличивается активное и полное сопро¬
тивление контактной сети.Собственное сопротивление одиночного
рельсаг1р — г р-а +0.05 ++ / 0,144 ^1,97+5,2/р.а - lg 10,91f п.а —(5-64)'P-а 2рельса, Ом/км; RV» — активное сопротивление
Р
2л■радиус рельса,
§5-6Расчеты устройств электроснабжегтя587м; |л — относительная магнитная проницае¬
мость материала рельсов; Р — периметр се¬
чения рельса, м; для рельсов типов Р65, Р50
и Р43 Р соответственно равно 0,7; 0,52 и
0,56 м.Зависимость ц «=/(/) сложная, поэтому
для практических расчетов с достаточной
степенью точности величины активных со¬
противлений рельса гр.» можно принимать
по табл. 5-14.Таблица 5-14Зависимость активного сопротивления
рельса гр. а от токаТок I, АСопротивление одной нити
рельсов. Ом/кмР65Р50Р4300,150,170,191000,160,180,212000,200,240,283000,250,290,336000,320,350,419000,320,340,3710000,310,330,34максимальнеего= гк + гр 2гк.р; (5-67)
минимальноего = гк-гк.р/гр- (5'68)Рис. 5-13. Зависимость сопротивления кон¬
тактной сети гк, рельсовой сети гр и сопро¬
тивления взаимоиндукции гкр от удельного
сопротивления земли р.Эквивалентное сопротивление двух
рельсов*э.р — + 0,05 + /i 0,144 ^1,97++ 5.2itS- —1*(-^Е.)1/2], ,5-66)где ар — ширина колеи, м.Для четырех рельсов двухпутного уча¬
стка*э.ра+ 5,2£2- + 0,05 + / 0.144 j^l ,97+МУ'4rP-alg-(5-66)где йн — ширина междупутья, м.Зависимости сопротивлений рельсов от
тока в рельсе даны в табл. 5-15—5-17. В них
принято удельное сопротивление земли р=
= 100 Ом-м и расстояние между осями пу¬
тей двухпутного участка 4,1 м.При расчете эквивалентного сопротив¬
ления рельсов многопутных участков для
упрощения расчетов принимается условие
равномерного распределения тока между от¬
дельными рельсами.Зависимость сопротивления элементов
контактной и рельсовой сети гк, гр и их
взаимоиндукции гк.Р от удельного сопро¬
тивления земли р приведена на рис. 5-13, а
на рис. 5-14 — сопротивления петли контакт¬
но-рельсовой сети от удельного сопротивле¬
ния земли р, рассчитанные по двум форму¬
лам, дающим крайние возможные значения:Ч-г.*г,-г*а/№>1M+PSS; I"MQAJ \W Отт Ю*Рис. 5-14. Зависимость сопротивления кон¬
тактно-рельсовой сети 20 от удельного со¬
противления земли р. Штриховкой показан
диапазон изменения сопротивления петли
контактный провод — рельсы.а— го (МФ100+Р65; /=200 А); б — га (МФЮ0+
+ 2Р65; /*200 А).Для определения сопротивления петли
контактный провод — рельсы при использо¬
вании непрерывного заземляющего провода
в формулах (5-67) и (5-68) вместо продоль¬
ного сопротивления рельсов гр подставляет¬
ся сопротивление гя эквивалентного провода
системы непрерывный заземляющий про¬
вод— тяговые рельсы по (5-54), а сопротив¬
ление взаимоиндукции гк.з контактный про-
588Электрифицированный промышленный транспортРаз*. VТаблица 5-15Сопротивление одного рельсаТок, А('■+/•*). Ом/кмzipl’ °“/кмР65Р50Р43P6SР50Р4300,20+/0,6770,22+/0,690,24+/0,7050,7040,7250,731000,21+/0,6840,23+/0,700,26+/0,7250,7150,7360,772000,25+/0,7100,29+/'0,740,33+/0,7750,7510,7960,8433000,30+/0,7500,34+/0,780,38+/0,8150,810,8980,8996000,37+/0,8050,40+/0,830,46+/0,8700,8860,9220,9859000,37+/0,8050,39+/0,830,42+/0,8450,8860,9200,9410000.36+/0.7950,38+/0,820,39+/0,8200,8560,9090,906Таблица 5-16Сопротивление рельсов одного пути (две инти рельсов)Ток, А(/+/*), Ом/км1 г3.р I- °м/™P6SР50Р43Р65Р50Р4301002000,125+/0,538
0,130+/0,542
0Л50+А5550,135+/0,5460,140+/0,5550,170+/0,5650,145+-0,551
0,155+/0,560
0,190+/'0,5700,5550,5600,5700,5650,5750,5900,5750,5800,6003006000,175+/0,5700,210+/0,6100,195+/0.572
0,225+/0,6250,215+/0,5750,235+/0,6400,6000,6500,6050,6650,6150,68590010000,210+70,610
0,205+/0,5950,220+/0,615
0,215+/0,6000,235+/'0,6200,220+/0,6150.6500,6250,6550,6400,6650,655Таблица 5-17Сопротивление рельсов двух путей (четыре нити рельсов)Ток, А(г+/х), Ом/км1 гэ.р2 !• °и/кмР65Р50Р«Р65Р50Р4300,0875+/0,440,0925+70,4420,0975+70,4460,4480,4510,4551000,09+/0,4410,095+70,4450,1025+70,450,450,4550,4622000,1+/0,4480,11+70,4560,12+70,4610,4580,470,4763000,1125+/0,4650,1225+70,4650,1325+70,4730,4780,4810,496000,13+/0,4710,1375+70,4860,1525+70,4890,4880,5050,5129000,13+/0,4710,135+70,4750,1425+70,480,4880,4930,5010000,1275+70,4690,1325+70,4730,135+70,4760,4860,490,493вод — эквивалентный провод определяется
по формуле_ гз к (гР гз.р) + гк р (гз г3.р)
гк.э — ,|,о, ’2р ;" *з ^2з.ргде 23.к, 2к.р, 23.р — взаимные сопротивления
систем: контактный провод — заземляющий
провод, контактный провод — рельсы, зазем-
ляюший провод—рельсы соответственно,
Ом/км.Для подвески питающих линий приме¬
няются алюминиевые провода марок А-120,
А-150 и А-185.Определение сопротивлений питающих
линий может быть выполнено по формулам
(5-52),,(5-56)—(5-59).В табл. 5-18 даны сопротивления пита¬
ющих линий, состоящих из двух и трех алю¬
миниевых проводов, исходя из условий, что
расстояние между каждым проводом в ли¬
нии 15 см, а удельное сопротивление земли
р=100 Ом-м.Зависимости сопротивлений питающих
линий, состоящих из проводов марки А оди¬
наковых сечений, от удельного сопротивле¬
ния земля, приведены на рис. 5-15 и 5-16,
§5-6Расчеты устройств электроснабжения589Таблица 5-18
Сопротивления питающих линийМаркапроводаг, о/кмх, Он/км1*1.Ом/кмф, град2А-1200,1850,6560,68374°15'2А-1500,1540.6490,66676°38'2А-1850,1350,6450,65978°11'ЗА-1200,1380,610,62677° 14'ЗА-1500,120,6060,61978°49'ЗА-1850,1070,6040,62279°57'V.»«I<1VVV<&»VVV
в„ .чА-т,г(Л-1Я>)в ■■
e_.-fM.-W*.r(SA-WKирРис. 5-15. Зависимости сопротивления (пол¬
ного г, активного г, индуктивного х и аргу¬
мента Фв) алюминиевых проводов марки
А-120 от удельного сопротивления земли р.Сопротивления отсасывающих линий,
выполненных алюминиевыми проводами,
рассчитываются по формулам для питающих
линий или берутся по табл. 5-18. Сопротив¬
ление рельсовых отсасывающих линий рас-Рис. 5-16. Зависимости сопротивления (пол¬
ного 2, активного г, индуктивного х и аргу¬
мента ф°) алюминиевых проводов марки
А-185 от удельного сопротивления земли р.считываются по формулам (5-64) — (5-66).Для одного рельса можно пользоваться
табл. 5-15; для двух рельсов, уложенных в
одну траншею с расстоянием между осями
рельсов 0,3 м, можно пользоваться табл.5-19. При расчете данных табл. 5-19 удель¬
ное сопротивление земли принималось р=>
= 100 Ом-м.Расчет токов короткого за¬
мыкания. Успешная работа защиты тя-Сопротивления двух рельсовТаблица 5-19Ток, А(г+/лг), Ом/км| z |, Ом/км2Р652Р502Р432Р652Р502Р4300.19+/0.5880,14+/0.590.15+/0.6020,600,610,6151000,13+/0,5920,14+/0,600,15+/0,6120,6070,6180,6352000.15+/0.6050,17+/0,620,19+/0,6370,6250,6480,6713000,18+/0,6250,19+/0,640,21+/0,6570,6550,6980.6996000,21+/0,6520.22+/0.6650,25+/0,6850,6930,7110,7429000,21+/0,6520.22+/0.6650,23+/0,6730,6930,7100,7210000.20+/0.6480,21+/0,660,22+/0,660,6780,7050.708
590Электрифицированный промышленный транспортРазд. Vговой сети постоянного тока при к. з. обес¬
печивается при соблюдении условия/к.з>(1.2-1,3)/макс, (5-70)где /к.» — ток короткого замыкания, А;
/„аке — максимальный ток нагрузки, А.
Величина /к.з в общем видеия (1—Рс/100) - - /н По Ro—bu
Ra, ст+Яп +^о + ^|
схемахк.с + Rp(5-71)При известных схемах выпрямления
/к;з определяется:для схемы выпрямления две обратные
звезды с уравнительным реактором по
(5-72);для трехфазнои мостовой схемы вы¬
прямления по (5-73).Rc, Rr — активные сопротивления сети и тя¬
гового трансформатора, Ом; q, а— число по¬
следовательно- и параллельно соединенных
вентилей фазы; п — число параллельно ра¬
ботающих агрегатов; RB — сопротивление
вентиля, Ом; Rn/ст, Ra, Rv c, Rp, R0 — соот¬
ветственно внутреннее сопротивление под¬
станции, сопротивление питающей линии,
контактной сети, рельсовой сети и отсасы¬
вающей линии, Ом.Для селективной работы максимальной
токовой защиты при переменном токе не¬
обходимо условиеЛс.з ^ К К /макс > (5-74)где /к.з — минимальный ток короткого замы¬
кания, А; /макс — максимальный ток нагруз-l,01t/2(l ± рс/100) —Ди(5-72)*К.З~ |3/80?о+ЯтМ+^-| “Ь Дп + Rk.q “Ь Rp Н- Ro2 Л1/2 ’+ [3/8(*С+ХТМ)]42,02t/2(l ± рс/100) —Д«(5-73)'К.З ~ |3/2f^R0-i-Rt/n + ~j + R„ “Ь Rk>o “Ь Rp “Ь R0а \ 1/2
+ [3/2 (Xc+XT/n)l*jВ этих формулах приняты следующие
обозначения:U2 — номинальное фазное напряжение вен¬
тильной обмотки трансформатора, В; для
трансформаторов, применяемых при элект¬
рификации промышленного транспорта, ве¬
личины номинальных фазных напряжений
вентильных обмоток можно принимать:
для схемы выпрямления две обратные
звезды с уравнительным реактором
f/2=3020 В при номинальном напряжении
на шинах постоянного тока Ua—3300 В;1/2=1510 В при U&~ 1650 В;
для трехфазной мостовой схемыVz= 1520 В при Uв = 3300 В;U2=760 В при £/н=1650 В;Рс ‘— изменение напряжения питающей сети,
%; /в — номинальный выпрямленный ток
одного агрегата подстанции, А; п0 — число
агрегатов подстанции, соответствующее ее
номинальной рабочей мощности; Ди — паде¬
ние напряжения в дуге в месте короткого
замыкания (Дия;200 В), В; Хв, X? — индук¬
тивные сопротивления сети и рассеяния тя¬
гового трансформатора, отнесенные к фаз¬
ному напряжению U2, Ом,ки защищаемого участка, A; k4 — коэффи¬
циент чувствительности; kB — коэффициент
надежности.Для максимальной токовой защиты тя¬
говой сети однофазного переменного тока
промышленного транспорта принимается
Дч —1,5 и £Н=1,2-М,5.Величина тока короткого замыканияи«/к.з = . (5-75)где Uв — номинальное напряжение тяговой
обмотки трансформатора, В;z3= [(2x;+2x;+xr.e)a+-«*.ef»a. (5-76)где Z3 — эквивалентное сопротивление двух-fa3Horo короткого замыкания, Ом; Rim,
т.с — активное и индуктивное сопротивле¬
ние рассматриваемого участка тяговой сети,
Ом; Хс, Хт—индуктивные сопротивления
первичной сети и трансформатора для одной
фазы, приведенные к тяговому напряже¬
нию, Ом,UHХс = -г-Sk.3X,'3и.Sk- 10“б и Хт3Щи,
S,10-1-8,хг =“ки«1005я(5-77)SK — мощность к. з. на шинах подстанции
(на первичных выводах преобразовательно¬
го трансформатора), MB-А; St — номиналь¬
ная мощность преобразовательного транс¬
форматора, MB-А; ык — напряжение к.з.
преобразовательного трансформатора, %;5к.з — мощность установившегося трехпо¬
люсного короткого замыкания, MB-A; SH—■
мощность расчетного количества тяговых
трансформаторов, MB-А; и„ — напряжение
к.з, тягового трансформатора, °/о.
§5-8Индуктивное влияние тяговой сети переменного тока5-7. ЗАЩИТА ТЯГОВОЙ СЕТИ
ОТ АТМОСФЕРНЫХ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИОсновным средством защиты контакт¬
ной сети от перенапряжений является мак¬
симальная токовая защита, устанавлива¬
емая на тяговых подстанциях. Дополнитель¬
ным средством защиты тяговой сети служат
разрядники: на тяговой сети постоянного
тока — роговые с двумя искровыми проме¬
жутками, а в сети переменного тока — труб-
10чатые типа РТ- ' .0,5-7На тяговой сети постоянного тока раз¬
рядники устанавливаются:на стационарных контактных сетях —
на каждой преданкерной опоре или на опо¬
рах, расположенных не далее трех пролетов
от анкерной опоры. На станциях и разъез¬
дах допускается защита одним роговым
разрядником нескольких анкерных участков,
находящихся в пределах каждого секцио¬
нированного участка;на передвижных контактных сетях с
центральной подвеской на отвалах — на
преданкерных или ближайших к ним
опорах;на передвижных боковых и стационар¬
ных контактных сетях — на концевых опо¬
рах, в пунктах междуанкерных сопряжений
и переходах с центральной контактной сети
на боковую. Защита одним роговым разряд¬
ником анкерных участков боковой и цент¬
ральной контактной сети не допускается;на концевых опорах (или ближайших к
ним) выводов питающих линий у тяговых
подстанций и распределительных постов и
в месте присоединения к контактной сети;у искусственных сооружений, использу¬
емых для анкеровок контактной сети и пита¬
ющих линий;при пересечении с газопроводами — на
ближайших опорах контактной сети в пунк¬
тах пересечения.На тяговой сети переменного тока раз¬
рядники устанавливаются:в горловинах станций не далее одного
пролета от воздушных промежутков и ли¬
нейных разъединителей со стороны перегона;на подходах к искусственным сооруже¬
ниям с секционированной контактной сетью
и односторонним питанием — с обеих сторон
сооружения, при этом со стороны перегона
не далее одного мачтового пролета от нейт¬
ральных вставок, отделяющих сеть сооруже¬
ния от сети перегонов;в конце консольных участков стационар¬
ной и передвижной контактной сети;на питающих линиях в местах присоеди¬
нения к контактной сети (если разрядники
на контактной сети установлены далее од¬
ного пролета от этого места присоединения)
при длине линии более 300 м; кроме того,
разрядники устанавливаются на расстоянии
150—200 м от тяговой подстанции.Не допускается установка разрядников
на опорах, имеющих оттяжки.Роговые и трубчатые разрядники при¬
соединяются к рельсам или к средним точ¬
кам путевых дроссель-трансформаторов
двумя заземляющими спусками без искро¬
вых промежутков.5-8. ИНДУКТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ
ТЯГОВОЙ СЕТИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКАТяговая сеть переменного однофазного
тока оказывает магнитное, гальваническое и
электрическое влияние на соседние метал¬
лические коммуникации.Магнитное влияние. Индуциру¬
емая э. д. с., В, в протяженных металличе¬
ских коммуникациях при параллельном
сближении:для одиночного влияющего провода
(линии)£к.п = 4 z„ Ik, (5-78)где /к — ток влияющего (контактного) про¬
вода, А; гм — сопротивление взаимоиндук¬
ции между влияющим проводом и прово¬
дом, подверженным влиянию (ППВ), Ом/км;
k — коэффициент искажения формы кривой
тока при работе выпрямительных электро¬
возов; для проектных расчетов k =1,2;для контактно-рельсовой сети^п.р.к — (/к гк.п /р 2р.п) Ik, (5-79а)где /к и /р — токи контактного провода и
рельсов, А; гк п, гр.п — сопротивление взаи¬
моиндукции между контактным проводом и
ППВ и между рельсами и ППВ, Ом/км.Сопротивления взаимоиндукции для ча¬
стоты /=50 Гц определяются по (5-56) или
по кривым рис. 5-18.При косоугольном сближении формула
(5-56) действительна для условий:аз ~ (амин амакс) ^ ПРИ ^ 3аминиамакс ~Ь2амин Ямакс - *аэ = —Г при < 5.** амингде аэ — эквивалентная ширина сближения,
м; аМин, амакс — минимальная и максималь¬
ная ширина сближения, м.Ток рельсов для проектной практики
принимается/р = /к—. (5-796)грПри малых длинах сближения и пара¬
метрах рельсовых путей,-отличающихся от
средних, защитное действие рельсов может
существенно изменяться по сравнению- с ре¬
зультатами расчетов, полученными по (5-78)
и (5-79).Для уточненных расчетов следует поль¬
зоваться кривыми зависимости защитного
действия рельсов X от параметров рельсово¬
го пути у и длины сближения I, приведении-
592Электрифицированный промышленный транспортРазц. Vк. п. —— £|Т?Т \гИЯ МОх~0Х1*вг 7/////7У, V?, ww;;/. v7/>i-.лГШ0,5ОН0,30,20,1ИII•чI |~.к.оI/m=0,77SY 11-\YP=0,16Рис. 5-17. Расчетная схе¬
ма контактно-рельсовой
сети и провода, подвер¬
женного влиянию ППВ,
при оборванных рельсах
по концам участка
(z8r-*-co).О 1 2 3 V кмРис. 5-18. Зависимость ко-
эффицинета защитного дей¬
ствия тяговых рельсов X
от длины I, км, и коэффици¬
ента распространения ур,
км—1 , для расчетной схемы
рис. 5-17 при 6=0, с=1 и
ширине сближения а=15м.Рис. 5-19. Расчетная схема
контактно-рельсовой сети и
провода, подверженного
влиянию ППВ, при рельсах,
по концам участка продол¬
женных бесконечно (гвх =
=га).ми на рис. 5-18 и 5-20. Эти кривые соответ¬
ствуют предельным расчетным схемам рис.5-17 и 5-19.Гальваническое влияние.
Смежные металлические сооружения и ком-Рис. 5-20. Зависимость коэффициента защит¬
ного действия тяговых рельсов А. от дли¬
ны /, км, и коэффициента распространения
■ур, км-1, для расчетной схемы рис. 5-19
при d=0 и gi=l и при ширине сближения
а=15 м.муникации, проложенные в земле или имею¬
щие заземление, подвержены гальваниче¬
скому влиянию электрифицированного
железнодорожного промышленного транс¬
порта. Гальваническое влияние вызывается
токами, стекающими с рельсов в землю,
вследствие несовершенной изоляции рельсов
от земли.Потенциал рельсов и прилегающей зем¬
ли повышается относительно удаленной зем¬
ли. Потенциал различных точек земли ока¬
зывается различным. Разность потенциалов
в различных точках земли обусловливает
возникновение напряжения гальванического
влияния, приложенного к рабочим заземли-
телям, смежной линии или к подземномусооружению. Наибольшие градиенты потен¬
циалов возникают в непосредственной бли¬
зости от рельсов. В то же время наимень¬
ший относительный потенциал земли наблю¬
дается на грунтах с низким удельным
сопротивлением. Это обстоятельство должно
быть учтено при оценке условий электро¬
безопасности работ на электрифицирован¬
ных путях передвижных участков. В связи
с этим, распределение потенциала рельсов
между шпалами, балластом и землей (пе¬
редвижные пути укладываются без земля¬
ного полотна) пр'едставляет большой инте¬
рес особенно на участках без балластировки.Формулы определения относительной
величины разностей потенциалов передвиж¬
ных путей приведены в табл. 5-20.Расчетные относительные величины раз¬
ностей потенциалов для условий удельных
сопротивлений шпал р= 10• 10s Ом-м, бал¬
ласта р=5-103 Ом-м, земли в карьере р“ =
=20 Ом-м, земли на отвале р° =400 Ом-м
приведены в табл. 5-21.Максимальный потенциал рельсов при
тяговых нагрузках и при падении контакт¬
ного провода на рельсы тупиковых участков
передвижных путейUp = /к. з (1 zKp/2p) 2ВХ, (5-80)где /«.а — ток короткого замыкания, А;
Zsx — входное сопротивление рельсов в точ¬
ке втекания тока, Ом.При падении провода питающей линии,
пересекающей тяговые рельсы, потенциал
рельсовUp — /к,з ZBX * (5-81)Электричесжое влияние. Меж¬
ду контактным проводом и проводом, под¬
верженным влиянию (ППВ), существует
электрическая емкостная связь. Одной об¬
кладкой конденсатора служит контактный
§5-8Индуктивное влияние-тяговой сети переменного тока593Таблица 5-20Формулы определения относительных величин разностей потенциалов шпал Диш.'
балласта Ди5 и земли Ди3 для передвижных путейВерхнее строение путиФормулыКонструктивноевыполнениеСостояниеА“шд«бд“зС балластиров¬
койБез балласти¬
ровкиС балластиров¬
койБез балласти¬
ровкиМеталлизиро¬
ванная поверх¬
ностьЧистая поверх¬
ность0,13-10—3гп0,13-10-8—
гп0,226.10-s —гп0,226-10-* —0,57-10-s —0,83-10-4 —
гп.1,45-10* р,0,73-10—3 lg — —Yp rnп ^ 1.45-10* рэ
0,73-10-8 lg —7р гпЛ 1,45-10* р.0,73-10-8 ig ±2.Тр гП0,059 • Ю-3 ^3,77 ++ 2S (Arsh —
ft=i \ *— Vo,034*2+1 ++ 0,185*) —Л гдТаблица 5-21Расчетные относительные величины разностей потенциалов для удельных
сопротивлений шпал рш = 10-103 Ом-м, балласта рв=5-103 Ом-м, земли в карьере
р“=20 Ом-м, земли на отвале р°=400 Ом-мПереходное
сопротивле¬
ние и отно¬
сительная
величина
потенциалаСостояниеи конструкция верхнего строения пути
в карьереСостояние и конструкция
верхнего строения
пути в отвалеМета л л и зированная
поверхностьЧистая поверхностьМеталлизи¬рованнаяповерхностьЧистаяповерхностьс балласти¬
ровкойбез балла¬
стировкис балласти¬
ровкойбез балла¬
стировкис балла¬
стировкойбез балла¬
стировки/•„, Ом-км1.61,352,72.32.43.5Дмш. %80,096,783,598,354,464,3Д«б. %17,3—15,0—12,111.7Ды3, %2,73,31.51.733,524,0провод, а другой — ППВ. Потенциал ППВ
UK bh Lгде р — коэффициент экранирования, харак¬
теризующий снижение наведенного потен¬
циала при наличии вблизи других заземлен¬
ных прозодов, р^1,0;2fc=-38— 4802.3 Ig (26/Л) ’R — радиус контактного провода, м; U« —
напряжение контактного провода, В; Ь —
высота подвешивания над землей контакт¬
ного провода, м; А — высота подвешивания
над землей ППВ, м; а — расстояние между
проводами, м; l«, U — длина контактного
провода и ППВ соответственно, км.Формула (5-82) действительна при fi.s=S
^/и; при 1Н>In принимается l«=ln- Из
(5-82) следует, что кабельные линии свобод¬
ны от электрического влияния.
594Электрифицированный промышленный транспортРазд. VПри замыкании на землю ППВ через
сопротивление непрерывно будет прохо¬
дить разрядный ток /разр, величина кото¬
рого/раз = ■ " 2М/2 * (5-83)
{Rl+Xt)1/2где Хс — \/(а>си1а)—емкостное сопротивле¬
ние ППВ относительно земли, Ом; а> — уг¬
ловая частота напряжения контактной сети
(при /=50 Гц=314 с-1); си — емкость
ППВ относительно земли, Ф/км,сп ю 24,2 ^lg —-у1 КГ9. (5-84)где d — диаметр ППВ, м.Потенциал провода при этом снижается
до величины U3, равной потере напряжения
в сопротивлении Ra от разрядного тока^з — ^раз^з* (5-85)Ток через тело человека, прикоснувше¬
гося к ППВ,/ч “ ип сосп /п. (5-86)5-9. ЗАЩИТА ПОДЗЕМНЫХ
СООРУЖЕНИИ ОТ КОРРОЗИИБЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИМеталлические подземные сооружения,
расположенные вблизи электрифицируемых
на постоянном токе железнодорожных пу¬
тей, защищают от коррозии блуждающими
токами.Меры но защите подземных сооруже¬
ний, предусмотренные Правилами защиты
подземных сооружений от коррозии (СН
266-63), разбиваются на:* мероприятия по ограничению утечек то¬
ка из железнодорожных рельсов в землю;мероприятия, направленные на ограни¬
чение проникновения блуждающих токов в
подземные коммуникации;мероприятия по активной электрической
защите подземных коммуникаций.Мероприятия первой и второй группы
осуществляются в период электрификациитранспорта и строительства подземных со¬
оружений, а третьей группы — принимаются
на основании исследований величин блужда¬
ющих токов на действующем предприятии.
Мероприятия первой группы направлены на
уменьшение электрического сопротивления
рельсовой цепи и увеличение переходного
сопротивления рельс — земля. Мероприятия
второй группы объединяют специальные за¬
щитные изоляционные покрытия, накладыва¬
емые на поверхности подземных сооруже¬
ний. К мероприятиям третьей группы отно¬
сятся:установка электрических дренажей на
пересечениях и сближениях подземных ком¬
муникаций с рельсами в анодных и знакопе¬
ременных зонах (табл. 5-22);Таблица 5-22Краткая характеристика электродренажейТип дренаж¬
ной установ¬
киМаксималь¬
ный ток дре¬
нажа, АТсж выпрямителяУПД-57300Германиевыйдиод ВТ-50-100ПД-1-1300То жеПД-ЗА600Кремниевыевентилиприменение катодной (рис. 5-21) или
протекторной защиты на участках, где элек¬
трический дренаж не может обеспечить за¬
щиту. Технические характеристики катодных
станций приведены в табл. 5-23,Рис, 5-21. Схема катодной защиты.1 — газопровод; 2 —рубильник; 3 —• предохрани¬
тель; 4 — анодное заземление; 5 — амперметр;
N — источник постоянного тока.Таблица 5-23Катодно-сетевые станции типа КССХарактер истинаКСС-300КСС-600КСС-1200Питающее напряжение, В . . .127—220127—220127—220Мощность, Вт ....... .3006001200Выпрямленный ток, А:до 12 В 2550100- до 24 В 12,52550Число выпрямительных мостиков .444Температура окружающего возду-От—40От—40От—40вопдо+40до+40до+40
§5-10Контактные подвески596В. ТЯГОВАЯ СЕТЬ5-10. КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИНа промышленном транспорте применя¬
ются следующие системы подвески контакт¬
ных проводов: цепная полукомпенсирован-
ная; простая компенсированная; простая
некомпенсированная; жесткая некомпенси¬
рованная.Выбранная подвеска должна обеспечи¬
вать надежную работу транспорта при за¬
данной скорости движения поездов и клима¬
тических условиях, обусловленных геогра¬
фическим положением предприятия.В зависимости от наибольшей скорости
движения применяют;при скоростях до 30 км/ч — простую не¬
компенсированную подвеску с сезонным ре¬
гулированием натяжения;при скоростях до 50 км/ч — простую
компенсированную подвеску;при скоростях более 50 км/ч — цепную
полукомпенсированную подвеску с автома¬
тическим регулированием натяжения кон¬
тактного провода.Жесткую некомпенсированную подвеску
рекомендуется применять на передвижных
путях и на отдельных участках постоянных
путей (под бункерами, погрузочными люка¬
ми, внутри зданий цехов и т. д.) при скоро¬
стях движения до 20 км/ч.В настоящее время на промышленном
транспорте наибольшее распространение по-вРис. 5-22. Схемы консольных подвесок промышленного транспорта.о —на прямых и снаружи кривых; 6 — внутри кривой; в — над двумя путями на прямой; г—над
двумя путями на прямой на одной опоре.38*
596Электрифицированный промышленный транспортРазц. Vлучила простая компенсированная подвеска
контактного провода.Постоянная контактная сеть.
На одно- и двухпутных перегонах применя¬
ются консольные подвески (рис. 5-22), Кон¬
сольные подвески имеют несколько вариан¬тов конструктивных решений. В первом ва¬
рианте подвеска выполнена с использова¬
нием изолированной консоли и фиксатора,
изготовленного из газовой трубы. Подвеска
имеет конструктивные недостатки и поэто¬
му в настоящее время применяется толькоРис. 5-23. Эластичная подвеска контактного провода на консоли при системе постоянного
тока напряжениями 1,5 кВ (исполнение 1) и 3,0 кВ (исполнение 2), переменного однофаз¬
ного тока напряжением 10 кВ (исполнение 2).1 — консоль; 2 — тяга; 3 — изолятор; 4 — струна; 5 — растяжка; в —фиксатор.
§ 5-10Контактные подвески597Рис,. 5-24. Схема эластичной подвески на
прямых консолях.£п — пролет между опорами; 1С — длина струно-
вого пролета; 1К — длина межструнового пролёта;
ft к — высота петлевой части струны.Рис. 5-25. Консольная подвеска контактного
провода на прямых консолях при системе
переменного однофазного тока 10 кВ,/ — подвесной изолятор; 2— тяга; 3— фиксатор;
4 — консоль; 5 — фиксаторный изолятор; 6 — рас¬
тяжка; 7 — контактный провод.Рис. 5-26. Поперечная подвеска контактных проводов на гибких поперечинах./—-секционирующие изоляторы; 2, 3 — струны; 4 — фиксирующий зажим; 5 — фиксатор; 6, 7, 9 и
10 — крепление несущего и фиксирующего тросов к опоре; 8 — заземление конструкций подвески;
И— изоляторы подвесные; 12— струновой зажим; 13 — несущий трос; 14 —- фиксирующий трос;
15 — ось токоприемника; 16 — ось железнодорожного пути; f стрел а провеса,
598Электрифицированный промышленный транспортРази. VТаблица 5-24Количество изоляторов в элементах
питающих линийУ алыПостоянный
ток, кВПеременный
ток, кВ1,653,311,027,5Подвеска на ме¬
таллических и же¬
лезобетонных опо¬
рах1223Подвеска на де¬
ревянных опорах1123Анкеровка к ме¬
таллическим и же¬
лезобетонным опо-2334рамАнкеровка к де¬
ревянным опорам1223при реконструкции действующих предприя¬
тий. Более совершенной является эластич¬
ная подвеска контактного провода на на¬клонных неизолированных консолях (рис.5-23). В этой подвеске контактный провод
крепится к консоли при помощи вертикаль¬
ной петлевой струны.При длинах опорных пролетов L 20—25;
26—33; 34—41; 42—48 и 49—53 м струновые
пролеты Iс составляют соответственно 6, 8,
10, 12 и 14 м. х.При установке опор внутри кривой (при
радиусах менее 500 м) используется прямая
консоль со сжатой тягой и сочлененным об¬
ратным фиксатором. При напряжении в
контактной сети 10 кВ переменного тока
рекомендуется применять подвеску на пря¬
мых консолях (рис. 5-24 и 5-25).На станциях или многопутных перего¬
нах используются подвески контактного
провода на гибких (рис. 5-26) или жестких
поперечинах (рис. 5-27).Подвеска на гибких поперечинах состо¬
ит из несущего и фиксирующего тросов,
закрепленных на опорах. Количество изоля¬
торов в узлах крепления тросов подвески
определяется напряжением тяговой сети
(табл. 5-24),Таблица 5-25Технические характеристики жестких поперечинДлина основ¬
ного расчет¬
ного пролета,
мРазмеры поперечинМасса металла, кгПоперечинаМодификация рас¬
четной длины
пролета, мширина,смвысота,смдляосновногопролетадлянастилаосвещенияП15-16ДШЗ-16,116,1516,115; 15,315;
15,515; 13,715;
12,9154570512485—П15-17.7ШЗ-17,717,71517,715; 16,9154570564534—П 16-22,5
П 13-22,522,51522,515; 21,751
20,915; 20,115;
19,315; 18,5154570725684—П22-29,1
П 17-29,1
П15-29,129,0729,07; 28,27;
27,47; 26,67;
25,87; 25,07;
24,27; 23,4745701145987921—П29-30.3П26-30,3П23-30.330,2630,26; 29,01
27,7674120132012501185489ПЭЗ-34,0П29-34.0П26-34.034,0134,01; 32,76;
31,5174120151114621341548П43-39.2П33-39,2П29-39.239,16539,165; 37,915
36,665; 35,41574120207418311680634П54-44.2П43-44.2П39-44.244,16544,165; 42,915
41,665; 41,41574120265923162109714Примечание. Оголовки для установки поперечин на железобетонных опорах типа С К.
применяются типовые для одиночных и спаренных опор. Масса стали для одиночных оголовок при
ширине поперечины 45 см 57 кг, при ширине 74 см'— 66,3 кг. Масса стали для двойных оголо¬
вок 107 кг.
§ 5-10Контактные подвески59SРис. 5-27. Поперечная подвеска контактных проводов на жестких поперечинах./ — жесткая поперечина; 2 —фиксаторы; 3 — поперечное секционирование; 4~ струны; 5 —трос
фиксирующий; 6 — конструкция подвески контактного провода и фиксирующего троса к жесткой
поперечине; 7 — изолятор подвесной; 8 — натяжная муфта; 9 — конструкция- крепления фиксирую¬
щего троса; W — ось железнодорожного пути. ''-Узел I2шЛНГ’ГТЧ72°.152Ь а)Рис. 5-28. Подвеска боково¬
го контактного провода на
наклонной металлической
опоре, связанной с рельса¬
ми.а — общий вид; б — крепление
изолятора; 1 —опора; 2, 3 —
угольники: 4 — серьга; £ — под¬
весной изолятор; 6 — хомут;7 — зажим.Рис. 5-29. Фиксаторная подвес¬
ка бокового контактного прово¬
да,/ — опора: 2 — оголовник с изолято¬
ром; 3 — валик; 4 — подвижной
фиксатор; 5 — держатель.
600Электрифицированный промышленный транспортРаза. VДлина несущего троса поперечной под¬
вески подсчитывается по, формуле, м,U.4 = L+^--l.S, (5-87)Длина фиксирующего троса, м,— L — 2, (5-88)где L — поперечное расстояние между опо¬
рами, м; f — стрела провеса несущего тро¬
са, м.Технические характеристики жестких
поперечин приведены в табл. 5-25.Подвешенный контактный провод де¬
лится на анкерные (отдельные) участки.
При длинах анкерного пролета не более
650 м один конец контактного провода кре¬
пится при помощи автоматической анкеров-
ки, другой — жесткой анкеровки. При боль¬
ших — оба конца имеют автоматическую ан-
керовку. В этом случае в середине пролета
устанавливается средняя анкеровка кон¬
тактного провода.При подвеске контактных проводов над
стрелками устанавливаются фиксирующие
опоры и контактные провода пересекаются
с использованием ограничительной трубки.Сопряжения анкерных участков могут
быть изолированными и неизолированными.
Неизолированные сопряжения выполняются
по трехпролетной, а изолированные —по пя¬
типролетной схеме.Передвижная контактная
сеть. Для боковой контактной сети при¬
меняются жесткие и фиксаторные подвески
контактного провода. Жесткая подвеска вы¬
полняется на опорах, связанных с рельсами
(рис. 5-28), и на отдельно стоящих опорах.В зависимости от длины передвижного
пути применяют только концевую анкеровку
контактного провода (при длине анкерного
участка до 500 м) или концевую и проме¬
жуточную анкеровку (при длине участка
свыше 500 м). Жесткая боковая подвеска
контактной сети имеет недостатки. Главный
из них — удары бокового токоприемника
электровоза при проходе точки жесткого
крепления контактного провода. Боковая
фиксаторная подвеска (рис. 5-29) лишена
этого недостатка.5-11. ПИТАЮЩИЕ,
ОТСАСЫВАЮЩИЕ ЛИНИИ
И УСИЛИВАЮЩИЕ ПРОВОДАПитающие и отсасывающие линии про¬
ектируются воздушными и кабельными.Для подвески проводов воздушных пи¬
тающих и отсасывающих линий, идущих по
самостоятельным трассам (рис. 5-30), при¬
меняются металлические, железобетонные и
деревянные опоры на железобетонных па¬
сынках.Широко применяется подвеска проводов
питающих, усиливающих и отсасывающих
линий на опорах контактной сети.В стесненных условиях территорий
промпредприятий для питающих и отсасы¬
вающих линий постоянного тока использу¬
ются кабели. При больших токах, возвра¬
щающихся на тяговую подстанцию, отсасы¬
вающие линии могут выполняться из алю¬
миниевых шин или отслуживших срок же¬
лезнодорожных рельсов. По территории
промышленных площадок рельсовые отсасы¬
вающие линии постоянного тока нроклады-
ваются в специальных бетонных каналах
на изоляторах (рис. 5-31, а), а в карье-Рис. 5-30. Подвеска проводов воздушной пи¬
тающей линии на самостоятельных опорах./ — опора; 2 — кронштейн; 5 —подвесные изоля¬
торы; 4 — седло с проводами.рах — открыто на шпалах, пропитанных то¬
конегроводящими антисептиком и уклады-
ваемых на щебеночную подсыпку (рис.5-31,6).Рельсовые отсасывающие линии пере¬
менного тока прокладываются непосредст¬
венно в земле без изоляции на глубине 0,5 —
0,7 м от поверхности (рис. 5-31, в).При спусках воздушных питающих ли¬
ний в карьер и на отвалах применяются ме¬
таллические, бесфундаментные переносные
опоры.Изоляция воздушных отсасывающих и
усиливающих линий при сечении проводов
более 95 мм2 осуществляется подвесными
изоляторами. Количество изоляторов в уз¬
лах подвески приведено в табл. 5-24. В райо¬
нах с загрязненной атмосферой количество
изоляторов в подвеске увеличивается на
один.Расстояния от элементов питающих и
усиливающих линий постоянного и перечен-
ного тока приведены в табл. 5-26. В проле¬
тах пересечений питающих и отсасывающих
линий с железными и автомобильными до¬
рогами применяются анкерные опоры. Рас¬
стояния по вертикали от проводов питаю¬
щих, усиливающих и отсасывающих линий
до поверхности земли и сооружений, а так¬
же расстояния при их взаимном пересечении
или сближении даны в табл. 5-27.Величины пролетов между опорами
определяются типом опор, числом и сечени-
§ 5-НПитающие, отсасывающие линт-и усиливающие провода601Таблица 5-26Расстояния между элементами питающих и усиливающих линий
постоянного и переменного токаРасстоянияНормируемые
габариты, ммМежду осями креплений линий, идущих по опорам контактной
сети или по самостоятельным трассам при пролете между опорами
до 50 м: jв подвесках 1500в анкеровках 1750Между осями креплений линий, идущих по самостоятельным трас¬
сам при пролете между опорами более 50 м:в подвесках 2500в анкеровках 2750Между проводами линий, расположенных на разных кронштей¬
нах по вертикали при обслуживаемой нижней линии, и неотключен-
ной верхней, для линий идущих:по опорам контактной сети , 950по самостоятельным опорам 2000Между проводами питающих линий в пролете от проходных изо- 950ляторов до первого ряда опор, расположенных на расстоянии не
более 20 м от подстанцииОт токоведущих частей питающих линий до заземленных конст- 800рукцийОт контактов разъединителя до токоведущих частей соседней 950линииТаблица 5-27Наименьшее расстояние от проводов питающих, усиливающих
и отсасывающих воздушных линий до земли и при пересечении и сближении
их с искусственными сооружениямиРасстояния, мОбъекты пересечения или сбли¬
жения, до которых исчисляется
расстояниедля отсасывающих
линий ВЛ до 1 кВдля питающих и уси¬
ливающих линий
постоянного тока
1,65—3,3 кВ и пере¬
менного тока 10 кВдля питающих ли¬
ний переменного
тока
25—35 кВДо поверхности земли в на¬
селенной местности6,06,07,0То же в ненаселенной мест¬
ности :5,06,06,0До поверхности земли в мес¬
тах, недоступных для транс¬
порта и сельскохозяйственных
машин (откосы выемок и на¬
сыпей, труднодоступная мест¬
ность)5,05,05,0До поверхности недоступных
склонов гор, скал, утесов, усту¬
пов карьеров и отвалов3,03,03,0До головки рельсов неэлек-
трифицированных путей7,57,57,5До поверхности земли на
территории карьеров, разрезов
и отвалов6,06,06,0До уровня дорожного по¬
крытия автодорог всех катего¬
рий7,07,07,0
602Электрифицированный промышленный транспортРаза. VПродолжение табл. 5-27Расстояния, мОбъекты пересечения или сближения,
до которых исчисляется расстояниедля отсасывающих
линий ВЛ до 1 кВдля питающих и
усиливающих линий
постоянного тока
1,65—3,3 кВ и пере¬
менного тока 10 кВдля питающих
линий переменного
тока 25—35 кВДо настила пешеходных'Мос¬
тов (при условии устройства
предохранительных щитов
сплошных или решетчатых вы¬
сотой 2,5 м от настила моста
и шириной не менее чем 1 м
в сторону от крайнего прово¬
да ВЛ)4,04,55,0До поверхности пассажир¬
ских платформ (при условии
двойного крепления проводов
напряжением свыше 1 кВ)6,0(4,5 для проводов
освещения). 7>°, 7,0До несущего троса или верх¬
него провода электрифициро¬
ванного пути (включая прово¬
да линий продольного элект¬
роснабжения).На переходах воздушных
питающих, отсасывающих и
усиливающих линий через элек¬
трифицированные железнодо¬
рожные пут,и по опорам кон¬
тактной сети расстояние между
конструкциями воздушных ли¬
ний и поперечно несущих тро¬
сов подвески на опоре:2,02,02,0при анкеровке линий непо¬
средственно к стойке опо¬
ры2,02,02,0при анкеровке линий к тра¬
версам на опорах1,01,02,0До проводов или несущих
тросов троллейбусных или
трамвайных линий1,53,03,0До проводов ВЛ 10 кВ2,02,03,0То же ВЛ 20—110 кВ3,03,03,0То же В Л 150—220 кВ4,04,04,0То же В Л 400—500 кВ5,05,05,0До проводов линий связи и
сигнализации по вертикали1,52,03,0До проводов линий связи и
сигнализации (при отклонен¬
ном положении по горизонта¬
ли в условиях стесненной
трассы)1J02,04,0До крыш зданий и сооруже-
ней (крыши металлические за¬
земляются, а неметаллические
должны иметь специальные
проложенные металлические
полосы)4,54,54,5До крыши несгораемых про¬
изводственных зданий и соору¬
жений3,03,03,0До ближайших частей зда¬
ний (расстояния по горизон¬
тали)1,52,04,0
§ 5-12Расположение проводов и допускаемые расстояния603Продолжение табл. 5-27Рассстояння, мОбъекты пересечения или сближения’
до которых исчисляется расстояниедля отсасывающих
линий ВЛ до 1 кВдля питающих
и усиливающих линий
постоянного тока
1,65—3,3 кВ и пере¬
менного тока 10 кВдля питающих
линий переменного
тока 25—35 кВДо кроны деревьев (расстоя¬
ния по горизонтали и верти¬
кали)1,02Д)3,0До ближайшей грани опоры
контактной сети (в местах под¬
вешивания проводов) и до
кронштейнов нижерасположен¬
ных линий0,80,8
(1,0 для
ВЛ 6—10 кВ)1,0До надземных воздухо- и па¬
ропроводов3,03,03,0До надземных газопроводов3,03,03,0 ;ем подвешиваемых проводов, высотой рас¬
положения проводов над поверхностью
земли и пересечений с искусственными
сооружениями, железными и автомобильны¬
ми дорогами. Длина анкерного пролета воз¬
душных линий принимается не более 1500 м.
Расстояние между передвижными опорами
питающих линий в карьерах и на отвалах
допускается не более 50 м.Концевые опоры располагаются на рас¬
стоянии 5—15 м от зданий тяговых подстан¬
ций и распределительных постов.При числе выводов с тяговой подстан¬
ции более двух расстояние между концевы¬
ми опорами определяется расстоянием меж¬
ду токоведущими элементами разъедини¬
телей соседней линии, равным 2500 мм.Высота подвески5-12. РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРОВОДОВИ ДОПУСКАЕМЫЕ РАССТОЯНИЯВысоты расположения контактных про¬
водов над уровнем головки рельсов (УГР)
приведены в табл. 5-28.При одновременной работе на электри¬
фицированных путях электровозов и тепло¬
возов, а также при перевозке негабарит¬
ных грузов минимальное расстояние от кон¬
тактного провода в наинизшем его положе¬
нии до габарита подвижного состава долж¬
но быть:Для перегонов и путей станции,
на которых не предусматривается
стоянка подвижного состава . . 450 мм
Для остальных путей на станции 950 ммТаблица 5-28тактных проводовКолея, ммМесто подвески контактного
проводаВысота подвески
в низшей точке
пролета при цен¬
тральной подве¬
ске контактного
провода, ммБоковая подвеска контактного
проводаВысота подвески
от УГР, ммСмещение кон¬
тактного провода
от оси пути, мм750На станциях
На перегонахПод искусственными соору¬
жениями4200 1
3800 }
3600 j3500—40001800—25001000На станциях
На перегонахПод искусственными соору¬
жениями5500 \
5000 }
4500 j3900—45001800—26001524На станциях
На перегонахПод искусственными соору¬
жениями6250» \
5750* }
5550 J4900—53004500—50002500—3500
500 до стенки
сооружения* Максимальная высота подвески контактного провода при любом типе электровоза не должна
превышать 6800 мм.
тЭлектрифицированный промышленный транспортРазя: VРис. 5-31. Прокладка релвСовой отсасывающей линии.
а — в железобетонной канале; б — в деревянном коробе; в — в траншее.В местах переходов с центральной под¬
вески на боковую контактные провода под¬
вешиваются с уклоном:Провод центральной подвески . . 0,02
Провод боковой подвески .... 0,01
.... • ,*)Рис. 5-32. Схема зигзага контактного про¬
вода.а — шаг в два пролета; б — шаг в четыре пролета.Расстояние от оси пути до внутренней
грани опоры принимается 2,4 м при колее
1000 мм и 3,1—при колее 1524 мм. На
кривых участках пути эти расстояния дол¬
жны быть соответственно 2,8 и 3,35 м. На
действующих предприятиях эти расстояния
для колеи 1524 мм могут быть уменьшены
при установке опор контактной сети на пря¬
мых и снаружи кривых на станциях до
2,45 м и на перегонах до 2,75 м.Контактный провод на прямых участ¬
ках пути располагается зигзагообразно.
Шаг зигзага занимает четыре или два про¬
лета контактной сети (рис. 5-32).Величина отклонения провода, мм, от
оси токоприемника при наиболее неблаго¬приятной ветровой нагрузке не должна пре¬
вышать величины, определяемой по фор¬
муле6= —■- — (100 -5- 200). (5-89)где а — ширина рабочей части токоприем¬
ника, мм.Наибольший вынос контактного прово¬
да на постоянных путях при ветре (с уче¬
том прогиба опор) не должен превышать
500 мм и 450 мм на кривых участках пути.5-13. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ТЯГОВОЙ СЕТИКонтактные провода. Применя¬
ются медные или бронзовые профилирован¬
ные контактные провода по ГОСТ 2584-63Рис. 5-33. Сечения контактных проводов.а — медного фасонного; б — сталеалюминиевого;
в — бронзового фасонного овального профиля.марок МФ, МФО, БрФ и БрФО и сталеалю¬
миниевые провода марки ПКСА. Основные
технические данные контактных проводов
(рис. 5-33) приведены в табл. 5-29 и 5-30.
§5-13Основные материалы, узлы и детали тяговой сети605Таблица 5-29Основные данные медных (ГОСТ 2584-63) и сталеалюминиевых контактных проводовМаркаНоминальное
сечение, мм2Размеры, мМасса 1 км
провода, кгнормального профиляовального профиляАн■ АНМФ6510,199,30580МФ8511,7610,80——760МФ10012,8111,8014,9210,50890МФО12013,9012,9016,1011,501068БрФО15015,5014,5018.8612,501335ПКСА180 (85)*——16,615,50750ПКСА215(100)*— 19,616,50950• В скобках приведен эквивалент по меди контактного сталеалюминиевого провода.Для подвески и анкеровки контактных
проводов и проводов питающих, усилива¬
ющих и отсасывающих линий используется
типовая арматура, изготовляемая на спе¬
циализированных заводах Министерства
транспортного строительства, Министерства
путей сообщения и треста «Электросетьизо-
ляция», и применяемая на магистральном
транспорте и воздушных линиях электро¬
передачи.Изоляторы, применяемые в тяго¬
вых сетях промышленного транспорта, по¬
казаны на рис. 5-34, а их основные харак¬
теристики приведены в табл. 5-31.Линейная арматура, прово¬
да и кабели. Для деления контактной
сети на изолированные участки применяют¬
ся секционные изоляторы (рис. 5-35). Для
включений и отключений участков контакт¬
ной сети и подключений питающих линийТаблица 5-31Основные технические данные изоляторов тяговой сетиЭлектрические характеристикиМеханические характерис¬ТипыНапряжение, чВтикиНомерэскизасухораз¬рядноемокрораз¬рядноепробивноеИспытатель¬
ная нагрузка,
кгсРазрушающая
нагрузка, кгсна рис.
5-34Орешковый25107720010001ПТФ-3,3/5 (П-4,5 с серь¬
гой)7540110450060002ПФ-6А (П-4,5 с пести¬
ком)7540110450060003ФТФ-3-3/3 (П-4,5 фик-
саторный)7540110450060004ШФ10А (ШС-10)603478—14005ОНШ-10-2000 (ИШД-10)473470—20006ИФС-27,5140100—200035007ИСС-27,5140100—350050008Таблица 5-30Основные механические и электрические
данные медных контактных проводовМарка и сече¬
ние, мм2Кратковре¬
менно допу¬
скаемая
нагрузка, кгсДлительно
допустимая
электрическая
нагрузка, АМФ-65800450МФ-851800550МФ-1001200600МФО-1201400720МФО-1501750900Сталеалюминиевый провод состоит из
стального фасонного сердечника и механи¬
чески скрепленной с ним токоведущей алю¬
миниевой части.
606Электрифицированный промышленный транспортРаза. VРис. 5-34, Изоляторы тяговой сети.Рис. 5-35. Малогабаритный секционный изолятор.
§ 5-13Основные материалы, узлы и детали тяговой сети607Рис. 5-36. Роговой разрядник с двумя про¬
межутками.1,3— держатели проводов; 2 — рога разрядника;
4 — соединительный провод; 5—изолятор; 6—опор¬
ный зажим изолятора; 7 — основание.при постоянном токе применяется секцион-
ный разъединитель РСУ-3000/3,3, при пере¬
менном токе разъединитель типа РЛНД-10.
В пунктах перехода с постоянной контакт¬
ной сети переменного тока на передвижную
используется выключатель нагрузки на 600
и 1000 А.Таблица 5-32Характеристика стальной проволоки
(ГОСТ 3617-47)Диаметр»ммО)SXаегм<и s
О SРазруша¬ющаянагрузка,кгсДопуска¬емаянагрузка,кгсПрибли¬зительнаямасса,кг/км412,61260380100519,61960500155628,32830850224Модуль упругости для стальной проволоки
Е—21 000 кгс/мм2, коэффициент линейного расши¬
рения а = 12 • 10 6.Рис. 5-37. Трубчатый фибробакелитовый
разрядник РТ10/0,5-7./ — зажим для присоединения контактного прово¬
да: 2 — изолятор ИФС-27,5; 3 — полка для крепле¬
ния разрядника; 4 — разрядник; 5 — рога; 6 — воз¬
душный промежуток.Для защиты оборудования и изоля¬
ции от перенапряжений в тяговой сети по¬
стоянного тока применяются роговые раз¬
рядники с двумя искровыми промежутками
(рис. 5-36) и трубчатые фибробакелитовые
в сетях переменного тока (рис. 5-37).Стыковые рельсовые соединения выпол¬
няются из провода марки МГГ сечением
70 и 95 мм2. Помимо стыковых соединений
также устанавливают междурельсовые и
междупутные соединения, выполняемые изТаблица 5-33характеристика стальных тросов (канатов), ГОСТ 3062-69 и 3063-66Наружный
диаметр тро¬
са, ммДиаметрпроволоки,ммОбщее число
проволокПлощадь се*
чения всех
проволок,
ммгРазрушающая нагрузка, кгс,
пределе ив растяжение.при расчетном
кгс/ммгМасса 1 км/кг701101201301401506,02,0722,02 4202 6302 8401806.62,2726,0——2 94031803 420—2107.82.6737,2——:4 1004 4504 800—3009.03.0749,5——5 4505 9106 400—4009.01.61948,3——51605 6006 0506 50040011,02.21972,2—71007 7008 3509 0009 70058013,02,619101,0•—999010 80011 70012 60013 500800Модуль упругости стальных тросов (каналов) Е—20 000 кгс/мм2, коэффициент линейного рас¬
ширения а *=12 • 10 '“6.
608Электрифицированный промышленный транспортРазз. VРис. 5-38. Схемы деревянных опор.Рис. 5-39. Железобетонные
опоры типа СКУ.круглой стали диаметром 18—20 мм или
полосовой стали 60X4 мм. Для усиливаю¬
щих, питающих и отсасывающих линий при¬
меняются алюминиевые многопроволочные
провода марки А сечением 70—185 мм2.Электрические соединения проводов
контактной сети, устройство перемычек
между питающими и усиливающими прово¬
дами^ а также устройство стыковых элект¬
рических соединений выполняют медными
многопроволочными проводами марок МГ
и МГГ.Для кабельных линий применяются си¬
ловые кабели с алюминиевыми жилами ма¬
рок ААБ, АСБ и АСБГ сечением 70—
240 мм2Проволока и тросы. Для подвес¬
ки и анкеровки контактных проводов при¬
меняется стальная оцинкованная проволо¬
ка, для изготовления струн биметалличе¬
ская проволока (ГОСТ 3822-61), сердцевина
которой выполнена из стали, а оболочка —
из слоя меди, и стальной оцинкованный
трос. Основные механические и физические
характеристики проволок и тросов приведе¬
ны в табл. 5-32 и 5-33. Для крепления стоек
деревянных опор к пасынкам применяется
круглая горячекатаная проволока, изготов¬
ленная по ГОСТ 14085-68, диаметром4—8 мм.5-14. ОПОРЫДля подвески проводов тяговой сети
применяются деревянные (рис. 5-38 и
табл. 5-34), железобетонные (рис. 5-39 и
табл. 5-35) и металлические опоры (рис.5-40 и табл. 5-36).Бесфундаментные опоры от¬
дельно стоящие служат для центральной
подвески контактного провода (рис. 5-41 и
табл. 5-37), устанавливаются на железобе¬
тонные основания. Для анкеровки контакт¬
ных проводов используют опоры с подко¬
сами.iSOlVSO), 200(250)mLaИ/ТП5.40(800>Рис. 5-40. Металлические опоры типа Ум.Для передвижной контакт¬
ной сети применяются отдельно стоя¬
щие опоры, связанные с рельсами. Наиболь¬
шее распространение на открытых горных
разработках получили отдельно стоящие
опоры с деревянными стойками на деревян¬
ном, металлическом или железобетонном
основании (рис. 5-42 и табл. 5-38).Передвижные опоры, связанные с рель¬
сами, — см. рис. 5-43 и табл. 5-39; из них
опоры НМР-600 допускают подвеску одного
контактного провода марки МФ-85 и
МФ-100 на прямых и кривых участках пути
§5-14Опоры609Таблица 5-84Основные характеристики деревянных опор контактной сетиРасчетноеРазмера,кНомерТип опорыМаркировка опорыусилие Р\,
приведенное
к вершине
опоры, кгсАВ*Гэскиз!
на рио.
5-38.Деревянная одиночная
с железобетонным па¬ДСБ-2,5/10ДСБ-2,5/111 250101189}21сынкомДСБ-4/10ДСБ-4/11| 40010117.58.5} 2.5Деревянная сдвоенная
с двумя железобетонны¬2Д2СБ-7/10
2Д2СБ-7/11| 70010117.58.5} 2,52ми пасынками2Д2СБ-10/12
2Д2СБ-10/131 10001213910} 3,0Деревянная одиночная
с железобетонным па¬ДОСБ-15/11
ДОСБ-15/121 15001112910I23сынком и оттяжкойДеревянная сдвоенная
с двумя железобетонны¬2Д20СБ-15+20/12
2Д20СБ-15+20/13^=1500Р2=200012139.510,5| 2,54ми пасынками и двумяоттяжкамиТаблица 5-35Основные характеристики железобетонных опор типа СКУОпорыМаркировка опорИзгибающий момент
ва уровне условного обреза
фундамента, тс • мНомер эскиза
на рис. 5-39поперекпутивдольпутиЦельныеСКУ4,5/12,84.5СКУб/12,86—СКУ8/12.88—1СКУ4,5/13,64,5—1СКУ6/13.66—СКУ8/13.68—Составные с фунда¬СКУ4,5/12.8к4,5—ментом типа КСКУ6/12,8к6—2СКУ8/12,8к8—Цельные и состав¬СКУ8-40/12,8840ные анкерныеСКУ8-40/13,6840СКУ8-40/12,8к840Таблица 5-36Основные характеристики металлических опор типа УмМаркировка опорыСтроительная
длина А, мМаркировка фундамента для грунтов
категорийНомер эскиза
на рис. 5-40In-vУ“-2,5/6,0—9.0
У“-4,5/7,0—8,0
Уи-4,5/8,5—9,0
ум.7/6,0—6,56,07—88,5—96—6,5фум.2/4Фум-3/6фум-4/6Фу«-5/8фум.1/4Фу м-3/6
Фум-3/6
Фум-5/8139—480
610Электрифицированный промышленный транспортРаз!. VПродолжение табл. 5-36Маркировка опорыСтроительная
длина А, мМаркировка фундамента для грунтов
категорийI | II—VНомер эскиза
на рис. 5-40У»-7/7,0—8,07—8фум.6/8Фум-6/81У«-7/8,5—11,08,5—11Фу м-7/8Фум-6/8Ум-10/9.0—10,59—10,5Фу*-8/8Фум-8/8Ум-10/11,0—13,011—13Фум-10/8Фум-9/8Ум-19/9,0—10,59—10,5фум.ц/8фум.ц/8Ум-15/11,0—14,011—14Фу«-12/12Фум-12/12У»-20/9,0—11,09—11ФуМ-13/8Фум-13/8У“-20/12,0—15,012—15Фум-15/12Фум-14/12Ум-30/9,0—11,09—11Фум-1б/12Фу“-15/12Ум-30/12,0—14,012—14Фум-17/16Фум-17/162Ум-30/15,015ФуИ-19/16Фу“-17/16Ум-35/9,0—11,09—14Фум-17/16Фум-17/16Ум-35/12,0—14,012-14Фум-19/16Фум-17/16Ум-35,1515Фум-20/16Фуи-18/16Примечание. Фундаменты опор — блочные бетонные.Таблица 5-37Основные данные бесфуидаментных опор для центральной подвески контактного проводаТипы опорРасчетное
усилие на опо¬
ру поперек
пути Р1. кгсРасчетное усилие на опору
вдоль пути Pi, кгсВысота опо¬
ры #, ммНомер эскиза
на рас. 541МББ-2,5/8,02508160МББ-4,5/8,0450 81701МББ-6/9,5600 9 670МББ-10/9,51000—95002МББ-10/11,51000—11 500МББ-6+10/9,560010009500зМББ-6+20/9,560020009 500МББ-10+20/9,5100020009 5004ДБПЦ-4/8,54001000 с подкосом90005ДЖЦ-4/8,54001000 с подкосом8650£ДЖЦ-5/8,55001000 с подкосом8 650иТаблица 5-3SОсновные данные передвижных отдельно стоящих опор для боковой контактной сетиТипы опорыРасчетное
усилие
на опору
Р, кгсВысота
опоры Н,
ммНомер
эскиза
на рис.
5-42j Типы опоры[Расчетное
усилие
на опору
/\ кгсВысота
опоры И,
ммНомер
эскиза
на рис.
5-42ДП-200/72007 0001I ДЖО-200/520050003ДП-200/88000ДЖО-200/5,35300ДП-200/9«000ДЖО-200/5,55500ДП-200/1010 000ДЖБ-2/5,520055004ДМ-600-86007 0002ДЖБ-2/6,52006500
§ 5-15Механический расчет элементов тяговой сети611Таблица 5-39Основные данные передвижных, связанных с рельсами опор для боковой контактной сетиТипы опорыИсполне¬ниеВысотаопоры,ммНомерэскизана рис. Типы опоры
5-43 *Исполне¬ниеВысотаопоры.ммНомер
эскиза
на рис.
5-43НМР-600I5325НМР-ПА-600III5325II57801 ВМР-А-600I5300III61701II65602Таблица 5-40Основные данные деревянных опор питающих и отсасывающих линийХарактеристикаТип опорыТип пасынкаТипригеляТип фунда¬
ментаНомер эски¬
за по рис.
5.44ПромежуточнаяПБД-10ПЭ-21ПР-1П1ПБД-14,5/22ПЭ-30АР-1,P-За (Р-4а)2ППДБ-13ПЭ-ЗОПР-1П,Р-2П 3АнкернаяАД Б-10ПЦ-29ПАР-1ПФ1-П4АДБТ-8/10ПЭ-29ПАР-1ПФ1-ПАДБ-14ПЭ-32ПАР-1ПФ1-ППБДТ-124/14ПЭ-32ПАР-1ПФ1-ПУгловаяУДБ-10ПЦ-29ПА—Ф1-ПУДБТ-8/10ПЭ-29ПА—Ф1-П5УДБ-14ПЭ-32ПА—Ф1-ПУДБТ-12,4/14ПЭ-32ПА—Ф1-ПТаблица 5-41
Основные данные передвижных опор
питающих линийТип опорыРасчетная
высота опоры
Я, мТип стойкиНомер эски¬
за на рис,
5-45БМПП-10/1010Ум-10/10БМПП-10/1111,5Ум-10/11'БМПП-10/1212,5Ум-10/12БМПП-10/1313,5Ум-10/13БМПП-15/1111,5Ум-15/11БМПП-15/1212,5Ум-15/121БМПП-15/1313,5Ум-15/13БМПП-15/1414,5Ум-15/14БМПП-20/1212,3Ум-20/12БМПП-20/1313,3Ум-20/13БМПП-20/1414,3Ум-20/14БМПУ-10/1111,5Ум-15/11БМПУ-10/1212,5Ум-15/12БМПУ-10/1313,5Ум-15/132БМПУ-10/1414,5Ум-15/14БМПУ-14/1212,3У«-20/12БМПУ-14/1313,3ум-20/13БМПУ-14/1414,3ум-20/14БМПУ-21/1010,3ум-30/10БМПУ-21/1111,3ум-30/1139»и двух контактных проводов в местах со¬
пряжения анкерных участков; опоры
НМР-ПА-600 допускают подвеску контакт¬
ных проводов с одновременной анкеровкой
проводов другой анкерной ветви, причем
усилие от анкеровки воспринимается оттяж¬
кой; опора ВМР-А-600 предназначена для
концевой анкеровки.Опоры питающих и отсасыва¬
ющих линий. Для стационарных пита¬
ющих и отсасывающих линий применяются
деревянные опоры на железобетонных па¬
сынках (рис. 5-44, табл. 5-40).Для спуска питающих линий в карьер
используются передвижные металлические
опоры типов БМПП и БМПУ (рис. 5-45,
табл. 5-41).5-15. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ЭЛЕМЕНТОВ ТЯГОВОЙ СЕТИРасчетные климатические условия и рас¬
четные нагрузки контактной сети на про¬
вода принимаются в соответствии с дан¬
ными, приведенными в справочнике по про¬
ектированию электроснабжения линии элек¬
тропередачи и сетей. Уточнение расчетных
климатических условий производится на
основании материалов многолетних наблю¬
дений в районах электрифицируемых путей.Расчетные нагрузки. Результи-
612Электрифицированный промышленный транспортРазч. V
2200§ 5-15Механический расчет элементов тяговой сети613Рис. 5-42. Схемы отдельно стоящих опор пе¬
редвижной контактной сети.Рис. 5-43. Опоры, связанные с рельсами пе¬
редвижной контактной сети.
614Электрифицированный промышленный транспортРаза. VРис. 5-44. Схемы
деревянных опор
для подвески про¬
водов питающих и
отсасывающих ли¬
ний.Рис. 5-45. Схемы передвижных металличес¬
ких опор питающих линий.рующая нагрузка от действия ветра на про¬
вода без гололеда, кгс/(м-мм2),Уу\+у\ • (5-90)где Yi— удельная нагрузка от собственной
массы провода; Y* — удельная ветровая на¬
грузка на провод без гололеда.Для медных проводов Yi —
=0,0089 кгс/(м■ мм2), для алюминиевых
проводов Yi=0,0027 кгс/ (м* мм2);74 =аФ^и1000?(5-91)При гололеде и ветре удельная резуль¬
тирующая нагрузка, кгс/(м-мм2),V, = (Yi + V2)2 +Ys ■ (5-92)где \2 — удельная нагрузка от массы голо¬
леда на провода, кгс/(м-мм2),яЬ (d + Ь)Ь ~ lOQOq Г*’(5-93)где Ys — удельная ветровая нагрузка на
провод, покрытый гололедом, кгс/(м-мм2),0,06а2 (d+ 2Ь) 1000, ■ *5'94>В этих формулах:
о—скорость ветра при гололеде, м/с;
d—диаметр провода (для профилиро¬
ванного провода — диаметр, опи¬
сывающий окружность), мм;
q — сечение провода, мм2;Ь — толщина корки гололеда;
аф = 0,06 — коэффициент формы по¬
верхности;Yo — плотность гололеда.
Механический расчет прово¬
дов. При простой компенсированной под¬
веске натяжение в контактном проводе ос¬
тается примерно постоянным и максималь¬
но допускаемые его величины приведены
в табл. 5-42, 5-43.Таблица 5-42Тяжения контактных проводов
на постоянных путяхМарка проводаМаксималь¬
ное при не¬
компенсиро¬
ванной под¬
веске, кгсНоминальное
при компенси¬
рованной
подвеске, кгсМФ-65850650МФ-851050850МФ-10012001000МФ-12015001200МФ-15017501500БрФ-10014001300
§5-15Механический расчет элементов тяговой сети615Таблица 5-4-3Тяжения контактных проводов боковой
контактной сетиМакси¬Макси¬МаркамальноеМаркамальноепроводатяженне,проводатяженне,кгвКТОМФ-65300МФ-100500МФ-85400МФ-150750*Определение напряжений в контактной
сети при простой подвеске с сезонной регу¬
лировкой усиливающих, питающих и отса¬
сывающих линий производится по формуле1ч1 г2 УмЩо\ а“ 24^1(5-95)Ргде аи, ах —напряжение в проводе, кг/мм2;
■ум, Ух—удельная нагрузка провода,
кг/мм2; / — величина расчетного пролета, м;
а — коэффициент линейного расширения
(для медного провода а=17-10_в, алюми¬
ниевого а= 159- 10~б); 0— коэффициент уп¬
ругого удлинения (для медного провода
Р=77-10-6 и алюминиевого |5=159-10_в);
U, tx — температура окружающего возду¬
ха, °С.Индексы «м» и «х» соответствуют ис¬
ходному и искомому режимам. Если исход¬
ный или искомый режим принимается без
ветра и гололеда, ю Ym — Yi, при ветре без
гололеда Ym = Y6, а при ветре с гололедом
Ym=Y7-Максимально допустимое напряжение
для контактных проводов на постоянных пу¬
тях при сезонной регулировке принимается
с>м «13,0 кгс/мм2, для передвижных путей
ам=5н-6 кгс/мм2.Стрела провеса провода в пролете при
расположении точек подвеса на одном уров¬
не, м,Длина провода, подвешенного в проле¬
те I со стрелой провеса /*, м,8 f1 = / + -^. (5-97)Если анкерный участок состоит из про¬
летов различной длины, то расчетная длина
пролета принимается равной эквивалентно¬
му пролету, м,1эк = * (5'98)
Величина критического пролета, при
котором натяжение будет иметь одинако¬
вую максимальную величину как при режи-Таблица 5-44Вертикальные нагрузки от массы конструкции контактной сетиПоказателиМасса, кг, при простой компенсированной подвеске
и напряжении 1500 В и вышебез гололедас гололедомКонсоль однопутная наклонная60—70100—120Консоль однопутная горизонталь¬50—6585—110ная230—285Консоль двухпутная горизонталь¬300—365ная2025Консоль для усиливающих прово¬дов1012Подвес одиночный с изоляторомФиксатор одиночный прямой12,5—1415—17То же обратный3040То же двойной прямой19—2225—29То же обратный3546Траверса для подвески изоляторов1013к консоли с обратным фиксатором
Тросы гибкой поперечины с арма¬
турой, изоляторами и факсаторами
в среднем на каждый путь при тол¬
щине стенки гололеда, мм:5253010253825256020 •2577
616Электрифицированный промышленный транспортРази. VТаблица 5-45Нагрузка от ветра и гололедаНагрузка от гололеда (вертикальная) или от ветра
(перпендикулярно боковой поверхности), кгс-мНагрузкина контактные
провода маркина усиливающие
проводана железобетонные
опоры•8МФ-85МФ-1002МФ-100А-120tА.150А-185BOCbMH-FpaHHOFOсеченияпрямо¬угольногосеченияна металлу
кие опоры
35/15При толщине стенки
гололеда, мм:50,100,100,200,260,290,32100,230,240,480,690,730,77———150,400,420,841,251,311,37———200,600,631.261,932,022,11———Нагрузка от ветра при
скорости ор=15 м/с на
провода, покрытые голо¬
ледом, при толщине стен¬
ки, мм:50,280,300,430,420,440,46100,370,380,570,570,600,63———150,450,470.700,740,770,80—.——200.540,560,830,910,940,97———Нагрузка от ветра на
провода без гололеда и
опоры при скорости вет¬
ра, м/с:200,340,370,460,420,470,522735157250,530,580,710,660,740.823858245300,760,831,030.961,071,185584385401,351.471,831,701,902.0998150630ме гололеда, так и при минимальнои темпе¬
ратуре, м,‘кр24<Х (<гол -~Ь ^мин)
У 7 -V?(5-99)где ^гол и /*яв — соответственно темпера¬
тура при гололеде и минимальной темпе¬
ратуре; Vi и. V? — соответствующие им
удельные нагрузки на провода.Величина пролета контактного провода
по ветровому отклонению на прямых участ¬
ках пути, м,л/Щ-{ьиWbi~bi) • (5-io°)на кривых участках пути(&м + ад. (5-Ю1)где Н — о к? —натяжение провода, кгс;
Рй — Уб9 — нагрузка на контактные проводапри ветре максимальной скорости, кгс; ак —
напряжение в контактном проводе, кгс/мм2;
Ьм — величина допустимого отклонения
контактного провода от оси пути, м;
b1 — величина зигзага, м; Ь2 — величина
выноса контактного провода на кривой, м;
R — радиус кривой, м;/2 ... _(5-102)Р, Г2Ь{Н8 ЯРе 1гРасчеты по выбору опор тя¬
говой сети. Требуемый тип опор опре¬
деляется нагрузками, действующими на
опору в различных сочетаниях вариантов
подвески проводов тяговой сети. Силы дей¬
ствуют в вертикальной и горизонтальной
плоскостях. К силам, действующим в гори¬
зонтальной плоскости, относятся: усилия
в тросе, от излома контактного провода на
кривой, от зигзаг?, от давления ветра на
провода и проекцию сечения опоры.Силы, действующие в вертикальной
плоскости, возникают при подвеске кон¬
тактного провода на консоли питающих и
усиливающих линий. Они складываются из
§ 5-16Разбивка опор контактной сети на планах станций и перегонов617массы провода, консоли, арматуры и голо¬
леда на них.Значения нагрузок от массы конструк¬
ций, от ветра я гололеда приведены в
табл. 5-44 и 5-45.Расчетное усилие Р, действующее на
опору, кгс,Р = -^-Кк, (5-103)Liгде Мпзг — суммарный изгибающий момент *
в точке заделки опоры в грунт от действия
приложенных к ней нагрузок, кгс-м; L,—
свободная высота опоры, м; ^Сн = 1,2 — ко¬
эффициент, учитывающий неучтенные на¬
грузки.По рассчитанному усилию Р подбира¬
ют необходимый тип опоры.5-16. РАЗБИВКА ОПОР
КОНТАКТНОЙ СЕТИ НА ПЛАНАХ
СТАНЦИЙ И ПЕРЕГОНОВПоследовательность разбивки опор
контактной сети на постоянных путях:
разбивка опор на станциях и раздель¬
ных пунктах (разъездах, постах и т. д.);
разбивка опор на перегонах;
определение длин анкерных участков;
расстановка линейного оборудования в
соответствии со схемой питания и секцио¬
нирования;разбивка опор питающих и отсасываю¬
щих линий;выбор типов опор.Величины пролетов контактной сети
определяются в соответствии с данными
табл. 5-46.Таблица 5-46Длины продольных пролетов при центральной подвеске контактной сетиРадиус
кривой, мДлина пролета, и, при подвескеРадиус кривой, иДлина пролета, м, приподвескепростой с ав¬
томатической
регулировкой
натяженияпростой элас¬
тичной с ав¬
томатической
регулировкой
натяжения jс сезоннойрегулировкойнатяженияпростой с ав¬
томатической
регулировкой
натяженияпростой элас¬
тичной с ав¬
томатической
регулировкой
натяженияс сезонной
1 регулировкой
натяженияНа прямом505335300353835участке1000505335250323532800505235200303230600474835150262826500444535125*242524400404235100*202020* Пролеты уменьшены в целях снижения горизонтального усилия на зажим до 250 кгс.Таблица 5-47Габариты установки опор контактной сетиГабарит установки опоры
относительно оси желез¬
нодорожного пути, ммТип яодвески контактного
проводаМесто установки опормакси¬мальныймини¬мальныйпри уста¬
новке
опоры за
кюветомЦентральная подвескаНа прямой и снаружи кривой:
а) при реконструкции электри¬
фицированных путей:
на станциях
на перегонах31003100275024505000Боковая подвескаб) вновь вводимых а- эксплуа¬
тацию
Внутри кривыхНа прямой и кривой (габарит опре¬
деляется типом электровоза)310033504200*310033003500* Для тяговых агрегатов ПЭ2, ОПЭ1 допускается габарит 5000.
618Электрифицированный промышленный транспортРаза. VТаблица 5-48Рекомендуемые масштабы планов путейМасштабПлан контактной сетинормальныйдопустимыйПерегона1:10001:2000Станций и разъездов1:5001:1000Промплощадки внутрицехового транспорта1:500—Трассы самостоятельных питающих и отсасы¬1:10001:2000вающих линий *То же, но для металлургических заводов1:500—Габариты установки опор контактной
сети приведены в табл. 5-47. Определение
высот подвески контактных проводов про¬
изводится по табл. 5-28, питающих и отса¬
сывающих линий — по табл. 5-27.Планы разбивки опор контактной сети
составляются отдельно для каждой стан¬
ции, разъезда и перегона в масштабах, при¬
веденных в табл. 5-48.На планах указывают все необходимые
данные для сооружения контактной сети и
приводятся спецификации анкерных участ¬
ков, длины питающих, отсасывающих и уси¬
ливающих проводов, места расположения
питающих пунктов и пунктов секциониро¬
вания, сопряжений анкерных участков и
разрядников, габаритных ворот для авто¬
транспорта и других сооружений. Кроме
того, на планах приводятся таблицы ведо¬
мостей объемов строительных и монтажных
работ. Данные о типе опор, привязках опор
вдоль трассы, номерах конструктивных чер¬тежей подвесок контактной сети приводят¬
ся в таблице журнала разбивки опор кон¬
тактной сети. Образец выполнения журна¬
ла — см. табл. 5-49.Разбивка опор на станциях начинается
с фиксации контактных проводов под стре¬
лочными переводами (табл. 5-50).При разбивке опор для подвески гиб¬
ких и жестких поперечин отклонение их от
оси, перпендикулярной железнодорожному
пути, допускается не более 15°.Длина анкерного пролета на прямых
участках при простой компенсированной
подвеске при использовании средних анке-
ровок не должна превышать 1 600 м. На
участках с кривыми длина анкерных участ¬
ков сокращается. Изменение направления
контактных проводов при их анкеровках на
опоры или при изменении высоты подвески
проводов на промплощадках допускается:
на перегонах — под углом не более 10° и наV г ? 7TmtVvk-k шн Am и-"13-^шишшпн гпггп— "нпгтпгча)чоДШ.ЩХ,\ П к П щ ПкГГГТГТ~к к к АТГП П'ТПА п mil к тЖЛИ I \ п' н гш пшЪгпгТ~к к к к кГк'йтШк и и и а«)Рис. 5-46. Схемы разбивки опор передвижной контактной сети.а — при работе одного экскаватора; б — при работе двух экскаваторов; 1 ~ экскаватор; 2 — пере¬
движная анкерная опора; 3 —груженый думпкар; 4 — порожний думпкар; 5 — электровоз; 6 — ан-
керовка контактного провода; 7 — контактный провод; 8 — передвижная промежуточная опора;
9 — электрическая перемычка; 10 — ось пути; // — постоянная анкерная опора; IS — постоянная про¬
межуточная опора; 13 — секционный разъединитель и изолятор.
Журнал разбивки опор контактной сети§5-16Разбивка опор контактной сёти на планах станций и перегонов619?!е«■зI«еч»*-tЙ«о1CV>>ил-i, п,3,100счД1ЛоTfЧС800-СО>>1чи00счНИе~•п*lOСTf**lOsi►—tигс;и00счЯсооО*>>&ичс1Л00сч"•—1чNюссолсо>>ти>*нisо<оюсо•**соS*>.S>,е,’ аgразж .С то^ о.
К ии«во2&о§а3нXй>ScQ> йа
О Sн "
§ о.а»S&S>>SJ 0)
о; с .Оезе-соО SЯои О нч*пЙ *У Ч ЛкШ сеСО Очнс;Q- о85 В
н О8►яаСъО
О ^§ IеоOg3 Я
0-0
о ^
с 1
О А
сонOtS2-яg”°озад
S cutsi
V С о6. Я
С м ГО
Ь s щ
*. Ч Ч '
Око;
Ч £а> 3Ю
XS g-м ^
а о Си
Sc и
о о D <J
° ".SI’g «Iар*>» R О
<=t со аSСЧ200счооо£8а>Г4»toS?£8а>h-§Р.а>В"а>3S303Sg5 &
sf
s§^ S
£аs«ЛСЧСМСОЕ«вa<Uа.%осок(М>>акаIкs я
§i
1 5Q а.
к а»
В
С в3 с
Н»«
о
шХО>t-.
ю осч О
£-о>3Sсч —.ахА ^*05§сО
ОСЧЕпе§(N <■(VгоXева.оfгя ^U «3
И 0)
£ £
-0‘S_ а,S+соо3<о05н • «
о о я'Й Л ”со
О.>>
S' к5 CL
о сяЩ ~g е«
* р-*>» Л <уSd iss
s с а
си 3 оБОЯ
620Электрифицированный промышленный транспортРаз1. Vстанционных путях — не более 15°. На пе¬
редвижных путях длина анкерного пролета
сокращается до 250 м.Таблица 5-50Место установки фиксирующей опоры
на стрелочном переводеМарка стрелоч¬
ного переводаРасстояние
от остряка
крестовины
до оси уста*HOBKH ОГСО0Ы,мРасстояние
от центра
стрелочного
перевода до
оси установи
опоры, м1/76,541/87.2551/98,505,31/1110.256,5Концевые опоры в тупиках станций и
разъездов смещаются в сторону от оси пу¬
ти на 3 м или устанавливаются по оси пути
за тупиком на расстоянии не менее 20 м.
У переездов опоры контактной сети долж¬
ны устанавливаться не ближе 5 м от бров¬
ки полотна автодороги. При меньших рас¬
стояниях опора должна защищаться отбой¬
ными тумбами.Габаритные ворота для автотранспорта
размещаются на расстоянии не менее 19,5 м
от оси пути на насыпи и 15 м в выемке.Пункты перевода питания электровозов
с центральной контактной сети на боковую
размещаются в конце постоянной контакт¬
ной сети на прямолинейном участке длиной
не менее 40—50 м.При сложных планах конфигурации пе¬
редвижных путей выполняется разбивка
опор боковой контактной сети (рис. 5-46)
с пролетами, приведенными в табл. 5-51.Таблица 5-51Длины продольных пролетов боковой
контактной сетиРадиус
кривой, мВеличинапролета,мРадиус
кривой, мВеличина
пролета, мНа прямом15—1820010участке500141508400121007300118055-17. КОНТАКТНАЯ СЕТЬ
В ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХВ искусственных сооружениях (закры¬
тые производственные здания, погрузочные
бункера, туннели, эстакады угольных и руд¬
ных складов и пр.) применяется централь¬
ная подвеска контактного провода и бо¬
ковая.На открытых эстакадах, мостах, путе¬
проводах применяется простая компенсиро¬
ванная консольная подвеска (рис. 5-47). ,
Внутри закрытых производственных
помещений контактные провода подвеши¬
ваются на гибких поперечных или на вер-Рис. 5-47. Подвеска контактной сети
на эстакадах и железнодорожных мостах.тикальных струнах с горизонтальной
фиксацией. Расстояние между вертикальны¬
ми подвесками принимается 6—20 м. Габа¬
риты центральной подвески контактных про¬
водов внутри сооружения увязываются с
габаритами конструкций зданий, воротных
проемов, воздушных коммуникаций соглас¬
но табл. 5-28.При вводе контактной сети в цехи и
в надбункерные здания устраивается сиг¬
нализация и вывешиваются предупредитель¬
ные плакаты.В туннелях промышленных и горноруд¬
ных предприятий применяется простая под¬
веска контактного провода на вертикаль¬
ных струнах с регулированием натяжения
муфтами и с горизонтальной фиксацией
провода (рис. 5-48).Крепление узла подвески производится
к своду туннеля с расстоянием между точ¬
ками подвеса не более 20 м.Под взрывоопасными газопроводами
контактные провода, находящиеся под- на-
§5-17Контактная сеть в искусственных сооружениях621ацVV11ЧV7777«■)Рис. 5-49. Пересечение контактной сети с га¬
зопроводом.1 — защитный экран; 2 — опоры экрана; 3 —зазем¬
ление.Крепление к.п к своду
туннеляШЖГ/Ж'Фиксатор к.п.Рис. 5-48. Подвеска контактной сети в туннеле.
а — разрез; б — подвеска в плане.7 8 7 6 5 iРис. 5-50. Стационарный распределительный пост.1 — комплектные трансформаторные подстанции собственных нужд РП; 2—-зарядный выпрямитель¬
ный агрегат; 3— панель постоянного тока; 4— панель переменного тока; 5 — печи отопления '-элект-
ряческяе; S — щиток освещения; 7—камера отходящей линии; 8 — камера запасного автомата;
9—вентилятор; Ю — пост управления-вентилятором.
622Электрифицированный промышленный транспортРазд. Vпряжением, располагаются на расстоянии
не менее 1,5 м.В тех случаях, когда невозможно обе¬
спечить указанное расстояние между газо¬
проводом и контактным проводом, устанав¬
ливают защитный металлический экран
(рис. 5-49).При пересечении электрифицируемых
железнодорожных путей с паропроводами,
воздухопроводами и другими невзрывоопас¬
ными сооружениями и недостаточном габа¬
рите для подвески контактных проводов
(менее 7 м) на трубопроводах устанавли¬
ваются изолированные отбойники.5-18. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ПОСТЫРаспределительные посты проектируют¬
ся для постоянного и переменного тока.Выполняются они телеуправляемыми с
использованием специальных комплектныхТаблица 5-52
Комплектование переносного
распределительного постаНазначениеЧисло камер на один рас¬
пределительный посткамерыпостоянно¬
го токапеременно¬
го токаВводные1*2*ЛинейныеПо числу отходящихлинийЗапасного ав¬
томата1—Резервные ли¬
нии—1Собственныенужды11Разрядника—1Предохраните¬
ли выше 1000 В—1• Количество вводных камер з
чества отходящих линий.ависит от коли-распределительных устройств наружной ус¬
тановки и с размещением электрооборудо¬
вания в отдельных закрытых помещениях
(рис. 5-50).Количество комплектных камер, из ко¬
торых собирается переносный распредели¬
тельный пост, приведено в табл. 5-52.Территория распределительного поста
ограждается забором.*5-19. ДЕЖУРНЫЙ ПУНКТ
КОНТАКТНОЙ СЕТИКоличество дежурных пунктов на пред¬
приятии определяется протяженностью тя¬
говой сети и радиусом зоны электрифициро¬
ванных путей.Один дежурный пункт может обслу¬
жить от 50 до 150 км развернутой длины
тяговых сетей (включая питающие и отса¬
сывающие линии) с радиусами обслужива¬
ния не более 10 км.На территории дежурного пункта разме¬
щаются основное производственное здание,
склады, перегрузочная платформа и пло¬
щадки для монтажных приспособлений
(рис. 5-51).При устройстве дежурного пункта в
блоке с электровозным депо мастерские
и санитарно-бытовые помещения предусмат¬
риваются общими.Планировка дежурного пункта зависит
от развернутой длины тяговой сети, коли¬
чества эксплуатационных и ремонтных
бригад и запроектированного перечня мон¬
тажно-транспортных средств.Персонал службы тяговой сети состоит
из административного персонала (началь¬
ник службы, начальник дежурного пункта,
мастер, техник-нормировщик и т. д.), опре¬
деляемого в зависимости от количества де¬
журных пунктов на предприятия и протя¬
женности тяговой сети, штатов специализи¬
рованных бригад разного назначения.
В табл. 5-53 приведена схема дежурного
пункта тяговой сети.ьппгГТЖЛ[ Ш_JJbooo•ч 1Рис. 5-51. План дежурного пункта тяговой сети./ — здакне дежурного пункта; // — сарай для хранения арматуры и деталей контактной сети;
/// — площадка для хранения опор и материалов; / — путь для размещения раскаточной платфор-
мы, съемных изолированных вышек прицепа УМ к автомотрисе, прицепа к дрезине ТД-5; 2 — путь
для выезда автомотрисы и дрезины из дежурного пункта и подвоза деталей, конструкций и мате¬
риалов к месту хранения; 3 — автомобильный подъезд к дежурному пункту; 4— крайний стационар¬
ный или перегоночный путь.
Таблица 5-53§5-19Дежурный пункт контактной сети 623
624Электрифицированный промышленный транспортРазд. VСписок литературы5-1. Карякин Р. Н. Тяговые сети пере¬
менного тока. М., «Транспорт», 1964, 186 с.5-2. Стасюк В. Н. и др. Электрический
подвижной состав промышленного транспор¬
та. М., «Транспорт», 1970, 375 с.5-3. В. Н. Стасюк, Н. М. Шадрин.
Электрификация транспорта в металлургии
на однофазном токе. М., «Металлургия»,1965, 300 с.5-4. Е. А. Хохлов, В. И. Сорокин.
Электрическая тяга на карьерном транспор¬
те. М., «Недра», 1970, 339 с.5-5. Технический справочник железно¬
дорожника. Энергоснабжение железных до¬рог, т. 10. М., Трансжелдориздат, 1956,
1080 с.5-6. Строительные нормы и правила.
Железные дороги колен 1524 мм промыш¬
ленных предприятий (СНиП П-Д.2-62). М.,
Стройиздат, 1963, 43 с.5-7. Единые правила безопасности при
разработке месторождений полезных иско¬
паемых открытым способом. М., «Недра»,
1970, 73 с.5-8. Правила защиты подземных соору-
жегош от коррозии (СН 266-63). М., Строй¬
издат, 1964, 74 с.5-9. Инструктивные указания по проек¬
тированию электротехнических установок.
ГПИ Тяжпромэлектропроект, 1968, № 6; 9;
1969, № 8; 1970, № 11; 1971, № 9; 11.
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙЗаземление и электробезопасность6-1. ОПРЕДЕЛЕНИЯЗамыканием на землю называется слу¬
чайное электрическое соединение находя¬
щихся под напряжением частей электроуста¬
новки с конструктивными частями, не изо¬
лированными от земли, или с землей
непосредственно.Замыканием на корпус называется за¬
мыкание, возникшее в электрических маши¬
нах, аппаратах, приборах, сетях на конст¬
руктивные части электроустановки, нор¬
мально не находящиеся под напряжением.Заземлением называется преднамерен¬
ное металлическое соединение с заземляю¬
щим устройством частей электроустановок.Защитным заземлением называется за¬
земление частей электроустановок, нормаль¬
но не находящихся под напряжением, для
защиты людей от поражения электрическим
током.Рабочим заземлением называется за¬
земление какой-либо точки токоведущих
частей электроустановки, необходимое для
обеспечения ее работы.Занулением в электроустановках на¬
пряжением до 1000 В называется предна¬
меренное металлическое соединение частей
электроустановки, могущих оказаться под
напряжением при замыкании на корпус, с
глухозаземленной нейтралью генератора или
трансформатора — в сетях трехфазного то¬
ка, с глухозаземленным выводом источника
тока — в сетях однофазного тока, а также
с глухозаземленной средней точкой трехпро¬
водных сетей постоянного тока.Защитным отключением называется за¬
щитная мера, применяемая в сетях напря¬
жением до 1000 В, обеспечивающая автома¬
тическое отключение всех фаз или полюсов
аварийного участка сети и безопасные для
человека сочетание тока и времени сраба¬
тывания (имеются в виду токи, протекаю¬
щие через тело человека, и время с момента
прикосновения к поврежденному элементу
установки до отключения аварийного участ¬
ка сети).Защитным отключением в функции то¬
ка называется система защитного отключе¬
ния, реагирующая на токи утечки через
изоляцию установки или тело человека.Защитным отключением в функции на-
40—480пряжения называется система защитного
отключения, реагирующая на напряжение
корпуса электроприемника относительно
земли при замыкании на корпус.Заземлителем называется проводник
(электрод) или совокупность металлически
соединенных между собой проводников
(электродов), находящихся в непосредствен¬
ном соприкосновении с землей. Заземляю¬
щие проводники, лежащие в земле и не изо¬
лированные от нее, рассматриваются как
часть заземлителя (электроды).Естественными заземлителями называ¬
ются находящиеся в соприкосновении с зем¬
лей электропроводящие части коммуника¬
ций и сооружений производственного или
иного назначения.Заземляющим проводником называется
проводник, соединяющий заземляемые час¬
ти установки с заземлителем.Заземляющим устройством называется
совокупность заземлителя и заземляющих
проводников.Нулевым защитным проводником в
электроустановках напряжением до 1000 В
называется проводник, соединяющий корпу¬
са электрооборудования с глухозаземленной
нейтралью генератора или трансформато¬
ра — в сетях переменного тока или с глухо¬
заземленной средней точкой — в трехпро¬
водных сетях постоянного тока.Нулевым рабочим проводником в
электроустановках напряжением до 1000 В
называется проводник, соединенный с глухо¬
заземленной нейтралью генератора или
трансформатора — в сетях переменного тока
или с глухозаземленной средней точкой — в
трехпроводных сетях постоянного тока, ис¬
пользуемый для питания электроприем¬
ников.Защитный проводник — проводник,
предназначенный для выполнения защитных
функций.Зоной растекания называется зона зем¬
ли, в пределах которой может возникнуть
заметный электрический потенциал, вызыва¬
емый растекающимся током.Зоной, нулевого потенциала называется
зона земли за пределами зоны растекания.Напряжением на заземлителе называ¬
ется разность потенциалов между ним и
Режим нейтрали Рекомендуемые защитные меры626Заземление и электробезопасностьРазд. VI* В четырехпроводных сетях переменного тока и трехпроводных сетях по- ной средней точкой в установках постоянного тока должно быть выполненостоянного тока обязательно глухое заземление нейтрали или средней точки. зануление заземленных корпусов электрооборудования. Применение в таких** В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной ней- установках заземления корпусов электрооборудования без их занулення за-тралыо генератора или трансформатора переменного тока или с глухозаземлен- прещается.
§6-3Заземление627зоной нулевого потенциала при стекании с
заземлителя тока в землю.Напряжением относительно земли при
замыкании на корпус называется разность
потенциалов между этим корпусом и зо¬
ной нулевого потенциала.Сопротивлением растеканию заземлите¬
ля называется отношение напряжения на за-
землителе к току, стекающему с него в
землю.Сопротивлением заземляющего устрой¬
ства называется сопротивление, слагаюнЛе-
ся из сопротивления растекания заземлите¬
ля и сопротивления сети заземляющих про¬
водников.Током замыкания на землю называется
ток, стекающий в землю через место замы¬
кания.Напряжением прикосновения называ¬
ется напряжение, обусловленное током за¬
мыкания на землю, между двумя точками
при одновременном прикосновении к ним че¬
ловека.Напряжением шага называется напря¬
жение, обусловленное током замыкания на
землю, между двумя точками земли или по¬
ла в зоне растекания при одновременном
касании их ногами.Электроустановки в отношении мер без¬
опасности разделяются на:электроустановки напряжением выше
1000 В с глухозаземленной нейтралью (с
большими токами замыкания на землю);электроустановки напряжением выше
1000 В с изолированной нейтралью (с малы¬
ми токами замыкания на землю);электроустановки напряжением до
1000 В с глухозаземленной нейтралью;электроустановки напряжением до
1000 В с изолированной нейтралью.Глухозаземленной нейтралью называ¬
ется нейтраль трансформатора или генера¬
тора, присоединенная к заземляющему уст¬
ройству непосредственно.Изолированной нейтралью называется
нейтраль трансформатора или генератора,
не присоединенная к заземляющему устрой¬
ству или присоединенная через аппараты,
компенсирующие емкостный ток в сети,
трансформаторы напряжения или другие
аппараты, имеющие большое сопротивление.Рабочей изоляцией называется изоля¬
ция токоведущих частей электроустановки,
необходимая для нормальной ее работы, а
также для защиты от случайного прикосно¬
вения к частям, находящимся под напря¬
жением.Защитной (дополнительной) изоляциейназывается независимая изоляция, преду¬
смотренная в дополнение к рабочей.Двойной изоляцией электроприемника
называется совокупность рабочей и защит¬
ной (дополнительной) изоляции, при кото¬
рой доступная прикосновению часть элект¬
роприемника, нормально не находящаяся
под напряжением, не приобретает опасного
потенциала при повреждении рабочей или
защитной изоляции.Малым напряжением называется на¬40*пряжение не более 42 В, принимаемое для
электрических установок в необходимых
случаях для обеспечения электробезопас¬
ности.Разделительным трасформатором назы¬
вается трансформатор, в котором принят
ряд конструктивных мер, обеспечивающих:невозможность пробоя с обмотки выс¬
шего напряжения на обмотку низшего на¬
пряжения без одновременного замыкания на
землю в точке пробоя обмотки высшего на¬
пряжения (заземленный экран между об¬
мотками и т. п.);повышенную надежность трансформато¬
ра путем применения усиленной изоляции
обмоток, меньших удельных нагрузок и т. п.;соответствие требованиям органов охра¬
ны труда.6-2. ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫДля защиты людей от поражения элек¬
трическим током применяют одну или не¬
сколько из следующих защитных мер: за¬
щитное заземление; зануление; защитное от¬
ключение; малые напряжения; разделяющие
трансформаторы; выравнивание потенциалов
и двойную изоляцию.Область предпочтительного применения
каждого вида защиты в установках напря¬
жением до 1000 В указана в табл. 6-1.В дополнение к этим основным мерам
каждая электроустановка должна быть
снабжена дополнительными средствами для
защиты персонала от поражения электри¬
ческим током, например изолирующими
штангами и клещами; диэлектрическими бо¬
тами, галошами, перчатками и ковриками;
изолирующими площадками; переносными
заземлениями и временными ограждениями.Их количество для каждой установки и
технические требования устанавливаются
«Правилами технической эксплуатации
электроустановок потребителей и техники
безопасности при эксплуатации электроуста¬
новок потребителей».6-3. ЗАЗЕМЛЕНИЕРабочее заземление. Рабочее заземле¬
ние применяется для ограничения величины
потенциала токоведущих частей установки
относительно земли и для обеспечения пра¬
вильного действия защиты в электросистеме.В сетях напряжением до 1000 В, питаемых
через трансформаторы от сетей напряже- -
нием более 1000 В, нейтраль или одна из •
фаз обмотки НН должна быть присоединена
к заземлителю наглухо или через пробивной
предохранитель. При пробое между обмот¬
ками высшего и низшего напряжения зазем¬
ление нейтрали или фазы ограничивает по¬
тенциал относительно земли сети низшего
напряжения. В этих установках заземление
нейтрали или фазы частично выполняет
защитные функции.Защитное заземление. В условиях про¬
мышленного предприятия напряжение при¬
косновения может возникнуть не только
628Заземление и электробезопасностьРазд. VIмежду корпусом поврежденного электропри¬
емника и землей, но и между корпусами
эдектроприемпиков, между корпусом элект¬
роприемника и металлическими конструк¬
циями здания, между станиной станка и ме¬
таллическими трубопроводами и т. п.
Сеть заземления в цехе промыш¬
ленного предприятия должна электрически
связать между собой металлические части
электрооборудования, которые могут ока¬
заться под напряжением при пробое изоля¬
ции, и присоединить их к металлическим ча¬
стям технологического оборудования и зда¬
ния с целью уравнять потенциалы тех и
других между собой, если при порче изоля¬
ции какого-либо электроприемника такие
разности потенциалов появятся. Поскольку
в цех может быть всегда занесен также
и нулевой потенциал земли, металлические
части электрооборудования, могущие при
пробое изоляции оказаться под напряжени¬
ем, металлические части технологического
оборудования и здания должны быть также
заземлены, т. е. присоединены к зазем-
лителю.Защитное заземление не требуется в ус¬
тановках при номинальных напряжениях
42 В переменного тока, ИОВ постоянного
тока и менее.К частям, подлежащим заземлению в
тех случаях, когда оно требуется, относят¬
ся: корпуса электрических машин, транс¬
форматоров, аппаратов, светильников и т. п.;
приводы электрических аппаратов; вторич¬
ные обмотки измерительных трансформато¬
ров; каркасы распределительных щитов, щи¬
тов управления, щитков и шк;афов; метал¬
лические конструкции распределительных
устройств; металлические кабельные конст¬
рукции; металлические корпуса кабельных
муфт; оболочки и броня контрольных и си¬
ловых кабелей; металлические оболочки
проводов, а также металлические трубы
электропроводки, лотки, короба, тросы и ме¬
таллические полосы, на которых укреплены
кабели и провода (кроме тросов и полос, по
которым проложены кабели с заземленными
или зануленными оболочками); другие ме¬
таллические конструкции, связанные с уста¬
новкой электрооборудования, и металличе¬
ские корпуса передвижных и переносных
электроприемников.Металлические оболочки и броня кабе¬
лей должны быть заземлены или запулены
в начале и конце трассы. Должны быть за¬
землены или занулены также и металличе¬
ские оболочки и броня кабелей и проводов
напряжением 42 В переменного и 110 В по¬
стоянного тока и менее, если они проложе¬
ны на общих металлических конструкциях,
в том числе в трубах, коробах, лотках и т. п.,
вместе с кабелями и проводами, металличе¬
ские оболочки и броня которых подлежат
заземлению или занулению.Оборудование, установленное на зазем¬
ленных металлических конструкциях, в том
числе съемные или открывающиеся части на
металлических заземленных каркасах и ка¬
мерах распределительных устройств, ограж¬дений, шкафов (например, двери и т. п.)
может не заземляться (:>ануляться) отдель¬
ным проводником, если на опорных поверх¬
ностях предусмотрены незакрашенные и за¬
чищенные места, достаточные для обеспече¬
ния электрического контакта.Допускается при заземлении отдельных
электродвигателей, аппаратов и т. п. на
станках непосредственно . не заземлять ме¬
таллические станины станков при условии
обеспечения надежного контакта межд ' кор¬
пусами электрооборудования и станиной.Заземлению не подлежат: арматура под-,
весных и штыри опорных изоляторов,
кронштейны и осветительная арматура при
установке их на деревянных опорах линий
электропередачи и на деревянных конструк¬
циях открытых подстанций, если это не тре¬
буется по условиям защиты от атмосферных
перенапряжений; корпуса электроизмери¬
тельных приборов, реле и т. п. установлен¬
ных на щитах, щитках, шкафах, а также на
стенах камер распределительных устройств;
электроприемники с двойной изоляцией;
рельсовые пути, выходящие за территорию
электростанций, подстанций, распредели¬
тельных устройств и промпредприятий.В электроустановках с изолированной
нейтралью и в электроустановках с компен¬
сацией емкостных токов напряжением выше
1000 В должна быть предусмотрена возмож¬
ность выявления и быстрого отыскания за¬
мыканий на землю при помощи устройств
контроля изоляции, секционирования сети и
в необходимых случаях селективной сигна¬
лизации или защиты для обнаружения или
автоматического отключения поврежденных
участков.Для защиты электроустановок различ¬
ных назначений и различных напряжений,
территориально приближенных друг к дру¬
гу, рекомендуется применять одно общее
заземляющее устройство.Сопротивление заземляющих устройств.
В установках напряжением до 1000 В как
с глухозаземленной, так и изолированной
нейтралью сопротивление заземля.ющего
устройства, используемого для заземления
электрооборудования, должно быть не бо¬
лее 4 Ом. При мощности генераторов в
трансформаторов 10 кВ А и менее заземля¬
ющие устройства могут иметь сопротивление
не более 10 Ом. Если генераторы или транс¬
форматоры работают параллельно, то сопро¬
тивление 10 Ом допускается при суммарной
их мощности не более 100 кВ-А.В установках напряжением
выше 1000 В в сетях без компен¬
сации емкостных токов сопротив¬
ление заземляющего устройства при проте¬
кании расчетного тока замыкания на землю
в любое время года должно быть не более:если заземляющее устройство одновре¬
менно используется для электроустановок
напряжением до 1000 Вно не более 4 Ом;
§6-3Заземление629если заземляющее устройство использу¬
ется только для электроустановок напряже¬
нием выше 1000 Вгде R — наибольшее при учете сезонных ко¬
лебаний сопротивление заземления, Ом; / —
расчетный ток замыкания на землю, А.Расчетным током является полный ток
замыкания на землю; сопротивление зазем¬
ляющего устройства для этих сетей должно
быть не более 10 Ом.В сетях напряжением выше
1000 В с компенсацией емкост¬
ных токов сопротивление заземляюще¬
го устройства должно быть рассчитано по
(6-1) и (6-2), принимая в качестве расчет¬
ного тока:для заземляющих устройств, к которым
присоединены компенсирующие аппараты,
ток, равный 125% номинального тока этих
аппаратов;для заземляющих устройств, к которым
не присоединены аппараты, компенсирую¬
щие емкостный ток, остаточный ток замыка¬
ния на землю, который может иметь место
в данной сети при отключении наиболее
мощного из компенсирующих аппаратов, ноне менее 30 А. Расчетные величины токов
замыкания на землю должны быть опреде¬
лены для той из возможной в эксплуатации
схемы сети, при которой токи замыкания на
землю имеют наибольшую величину.В электроустановках с малыми токами
замыкания на землю заземляющие устрой¬
ства можно рассчитывать по (6-1) и (6-2),
принимая в качестве расчетного ток сраба¬
тывания релейной защиты от междуфазных
замыканий или ток плавления предохрани¬
телей, если эта защита обеспечивает от-
* ключение замыканий на землю. При этом
ток замыкания на землю должен быть не
менее полуторакратного тока срабатывания
релейной защиты или трехкратного номи¬
нального тока предохранителей.В установках напряжением
выше 1000 В с большими токами
замыкания на землю сопротивле¬
ние заземляющих устройств в любое время
года должно бьЬь не более 0,5 Ом.Заземляющие проводники. В установ¬
ках переменного тока до 1000 В и выше
с изолированной нейтралью (с малыми то¬
ками замыкания на землю) и установках
постоянного тока двухпроводных проводи¬
мость заземляющих проводников должна
быть не менее */з проводимости рабочего
провода, при этом не требуется применятьТаблица 6-2Наименьшие размеры стальных электродов заземлителей и стальных заземляющихпроводниковЭлектроды, проводникиРазмерыВ зданияхВ наружных
установкахВ землеКруглыеДиаметр, мм5610Круглые, оцинкованныеДиаметр, мм——6ПрямоугольныеСечение, мм2244848Толщина, мм344Угловая стальТолщина полок, мм22,54Стальные трубыТолщина стенок, мм2,52,53.5Стальные тонкостенные
трубыТолщина стенок, мм1,5Не допускаетсяТаблица 6-3Наименьшие сечения медных и алюминиевых заземляющих проводников
в электроустановках напряжением до 1000 ВПроводникиМедные, ммАлюминиевые,мм2Голые проводники при открытой прокладке46Изолированные провода1.52,5Заземляющие жилы кабелей или многожильных прово¬
дов в общей защитной оболочке с фазными жилами12,5
630Заземление и электробезопасностьРазд. VIзаземляющие провода сечением более:
25 мм2 — для медных проводов; 35 мм2 —
для алюминиевых и 120 мм* — для стальных.По условиям механической прочности
сечения заземляющих проводников не Долж¬
ны быть меньше указанных в табл. 6-2 и 6-3.В производственных помещениях с элек¬
троустановками напряжением выше 1000 В,
магистрали заземления из стальной полосы
должны иметь сечение не менее 120 мм2, а
при напряжении до 1000 В — не менее
100 мм2. Допускается применение круглой 4
стали той же проводимости.В электроустановках напряжением вы¬
ше 1000 В с большими токами замыкания
на землю сечения заземляющих проводни¬
ков должны быть выбраны такими, чтобы
при протекании по ним расчетных токов од¬
нофазных замыканий на землю температура
заземляющих проводников не превысила
400 °С (кратковременный нагрев, соответ¬
ствующий времени действия основной за¬
щиты) ,6-4. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ЗАЗЕМЛИТЕЛЯ ИЗВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ(ТРУ6 ИЛИ УГЛОВОЙ СТАЛИ),
СВЯЗАННЫХ ПОЛОСОЙ
ПРЯМОУГОЛЬНОГО
ИЛИ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯСопротивление заземляющего устройст¬
ва Rs складывается нз сопротивлений расте¬
канию отдельных электродов заземлителя
(Труб, уголков, полос) и сопротивлений за¬
земляющих проводников.Сопротивление растеканию каждого от¬
дельного электрода зависит от удельного
сопротивления грунта с учетом его сезонных
изменений; формы, размеров и материала
электрода; расположения электрода и глу¬бины погружения его в землю, а также
наличия вблизи него других электродов,
электрически соединенных с ним.Удельное сопротивление грунта р при¬
нимается по данным замеров, а при отсут¬
ствии таких данных — по табл. 6-4, 6-6.Удельное сопротивление промерзшего
грунта получается умножением удельного
сопротивления грунта, измеренного в нор¬
мальных условиях (15 °С и 10—20% влаж¬
ности) на поправочные коэффициенты, при¬
веденные в табл. 6-5.Сопротивление одного вертикального
электрода Rs определяется по формулам,
приведенным в табл. 6-7.Суммарное сопротивление R3.B части за¬
землителя, состоящей из вертикальных элек¬
тродов (труб или уголков), электрически
связанных между собой, без учета сопротив¬
ления соединяющей их полосыЯз.в = -^£~ , (6-3)пПвгде п — число / вертикальных электродов;г)в — коэффициент, учитывающий экраниро¬
вание электродов соседними.Коэффициент т|в для данного случая
может быть взят из табл. 6-8 и 6-9.Сопротивление растеканию горизонталь¬
но проложенной полосы, связывающей вер¬
тикальные электроды между собой, может
быть взято из табл. 6-7. Экранирование по¬
лосы другими электродами учитывается
коэффициентом ЛгГ~который может быть
взят из табл. 6-10 и 6-11. Сопротивление
растеканию полосы с учетом экранирования#з.г = » (6-4)%Полное сопротивление растеканию за¬
землителяRs.jt /?з.гАаRi-в + #з.г(6-5)
Таблица 6-4Приближенные Значения удельных сопротивлений грунтов и воды р, Ом-мВид грунтаВозможные пределы значений
удельных сопротивленийЗначения, рекомендуемые
для предварительных
расчетовПесок400—1000 и более700Супесок150—400 и более300Суглинок40—150 и более100Глнна8—70 и более40Садовая земля4040Чернозем10—50 и более20Торф2020Речная вода- (реки на равни¬
нах)10—8050Морская вода0,20,2Примечание. Значения сопротивлений даны при влажности 10— 20%.к массе грунта.
§ 6-4 Расчет сопротивления заземлителя из вертикальных электродов 631Таблица 6-5Характеристики климатических районов и приближенные значения поправочных
коэффициентов к величине рХарактеристика районов
и виды применяемых
заземлителейРайоныIII IIIIVСредняя многолетняя
низшая температура
(январь), °ССредняя многолетняя
высшая температура
(июль), °СПродолжительность за¬
мерзания вод, днейВиды заземлителеХарактери
—20 ч- —15*16—18
190—170V.
\ и поправостика районов
—14 ч- —10 —10 -=-018—22 22—24
150 100
%чные коэффициенты к в0—524—260еличине рСтержневые заземлители1,651,451,3(угловая сталь, тру¬
бы) длиной 2—3 м приглубине заложения ихвершины 0,5—0,8 мПротяженные заземлите¬5,53,52,5ли (полоса, круглаясталь) длиной 10 мпри глубине заложе¬ния 0,8 м jПримечание. Данные табл. 6-5 относятся к нормальной влажности земли.Таблица 6-6Приближенные значения сопротивлений растекания естественных заземлителей R, Ом,при р = 100 Ом мТип заземлителяRСвинцовая оболочка кабеля; глубина заложения 0,7 м в летнее1,5—2времяВодопроводные стальные трубы в земле без изоляции (боль¬0,25—0,5шие значения относятся к коротким участкам до 200 м)Буровые трубы артезианских колодцев1—2Обсадные трубы артезианских колодцев0.2Примечания: 1. В табл. 6-6 приведены сопротивления растеканию заземлителей, имею¬
щих длину порядка сотен метров и более.2. При р, отличающихся 0¥ 100 Ом*м, значение R умножается на отношение р/100.3. При использовании в качестве заземлителей оболочек кабелей следует учитывать коэффи¬
циенты, приведенные в табл. 6*5.
632Заземление и электробезопасностьРазд. VIТаблица 6-7Сопротивления растеканию одиночных электродов заземлителейВид заземлителяРасчетная формулаВертикальный электрод из круглой
арматурной стали или трубы. Верх¬
ний конец ниже уровня землиВертикальный электрод из угловой
стали. Верхний конец ниже уровня
землиВертикальный электрод из круглой
арматурной стали или трубы. Верх¬
ний конец над уровнем землиГоризонтальный электрод из полосо¬
вой сталиГоризонтальный электрод из круг¬
лой арматурной стали или трубыЭлектрод из пластины (уложена вер¬
тикально)Вертикальный электрод из круглой
арматурной или угловой стали при¬
ближенноГоризонтальный электрод из круглой
арматурной или полосовой стали
приближенноЯ.,IС 366£
Id214 t+l
2 ■“ 4t — l1i 21 _L 1 i JL±L\g 0,956 2 g 4 t — l)Яз.г ;Яз. Г :0,366 p , 2P_T_lg_0,366P , /*
— ~dtIЯз.» = 0,25-fb
УшR —£-Я3.Г —2pIВ табл. 6-7 приняты следующие обозначения:Р —удельное сопротивление грунта, Ом-и; должно приниматься в необходимых случаях
с учетом коэффициентов на промерзание или высыхание грунта по табл. 6-5; I — длина электрода, м;
d — внешний диаметр электрода, м; t — глубина заложения, м (для вертикального электрода,
верхний конец которого ниже уровня земли, расстояние от поверхности земли до середины электро¬
да); ft—ширина полосового электрода (для угловой стали — ширина стороны), м.Таблица 6-8Коэффициент использования вертикальных
электродов из угловой стали или труб,
размещенных в ряд (без учета влияния
полосы связи), Т)вт)в при отношении расстояния междуО5 * _электродами к длинеэлектрода•т к S12320,84—0,870,90—0,920,93—0,9530,76—0,800,85—0,880,90—0,9250,67—0,720,79—0,830,85—0.88100,56—0,620,72—0,770,79—0,83150,51—0,560,66—0,730,76—0,80200.47—0,500,65—0,700,74—0,79Таблица 6-9Коэффициенты использования вертикальных
электродов из угловой стали или труб,
размещенных по контуру (без учета влияния
полосы связи), Т|аОо о.
Ч 5т)8 при отношении расстояния между
электродами к длине электрода12' 340,66—0,720,76—0,800,84—0,8660,58—0,650,71—0,750,78—0,82100,52—0,580,66—0,710,74—0,78200,44—0,500,61—0,660,68—0,73400,38—0,440,55—0,610,64—0,69600.36—0,420,52—0,580,62-0,671000,33—0,390,49—0,550,59—0,65
Занулете633Таблица 6-10Коэффициенты использования
соединительной полосы в ряду электродов
из угловой стали или труб г)гОтношениерасстояният)г при числе электродов
в рядутродами
к длине
электрода4102030 ^10,770,620,420,3120,890,750,560,4630,920,820,630,58Таблица 6-11Коэффициенты использования
соединительной полосы в контуре
электродов из угловой стали или труб %Отношение
расстояния
между элек¬
тродами
к длине
электродаЧГ причисле электродов
в контуре4102030507010,450,340,270,240,210,2020,550.40'0,320,300,280,2630,700,560,450,410,370,356-5. ЗАНУЛЕНИЕОбщие требования. Зануление приме¬
няется с целью отключить при пробое на
корпус поврежденный электроприемник в
возможно короткий срок и тем самым огра¬
ничить до возможного минимума время, в
течение которого поврежденный объект бу¬
дет представлять опасность для персонала.
При занулении отключение поврежденного
электроприемника производится под дейст¬
вием тока замыкания на корпус п линии,
питающей поврежденный электроприемник.Для быстрого и надежного срабатыва¬
ния защиты максимального тока кратность
тока замыкания на корпус по отношению к
току уставки защиты должна быть возмож¬
но большей.ПУЭ требует (§ 1-7-58), чтобы ток од¬
нофазного замыкания на корпус не менее
чем в 3 раза превосходил поминальный ток
плавкой вставки ближайшего предохраните¬
ля; не. менее чем в 3 раза ток уставки рас-
цепителя автоматического выключателя,
имеющего обратно зависимую от тока ха¬
рактеристику; не менее чем в 1,1 Kv раза
ток мгновенного срабатывания автомата,
имеющего только расцепитель без выдержки
времени (Л'р — коэффициент, учитывающий
разброс токов срабатывания). При отсутст¬
вии заводских данных о величине разброса
кратность тока к. з. относительно величины
уставки следует принимать 1,4 для автома¬
тов до 100 А и 1,25 для автоматов с номи¬
нальным током 100 А. VВо взрывоопасных установках указан¬
ные выше кратности тока однофазного за¬
мыкания на корпус должны быть повышены
до 4 в кепи, защищенной плавким предохра¬
нителем; до 6 в цепи, защищенной автома¬
тическим выключателем с обратно зависи¬
мой от тока характеристикой.В цепях, защищенных автоматическим
выключателем, имеющим только электромаг¬
нитный (мгновенный) расцепитель, крат¬
ность тока однофазного замыкания на кор¬
пус определяется как для невзрывоопасных
установок.Нулевые защитные проводники. В ка¬
честве нулевых защитных проводников мо¬
гут служить: отдельные (в том числе нуле¬
вые) жилы многожильных проводов и кабе¬
лей; специально проложенные проводники;
элементы металлических конструкций зда¬
ний, стальные трубы электропроводок, ме¬
таллические конструкции производственного
назначения, трубопроводы (кроме трубопро¬
водов горючих и взрывоопасных смесей, ка¬
нализации и центрального отопления); алю¬
миниевые оболочки кабелей.Сопротивление нулевых защитных про¬
водников оказывает решающее влияние на
общее сопротивление цепи зануления и, сле¬
довательно, на величину тока замыкания на
корпус. Из перечисленных выше нулевых
защитных проводников аналитическому рас¬
чету подается только сопротивление жил
проводов и кабелей. Сопротивление алю¬
миниевых оболочек может быть рассчитано
только в том случае, если поврежденная фа¬
за и оболочка относятся к одному и тому
же кабелю. Сопротивление цепи, состоящей
из стальных проводников, элементов метал¬
лических конструкций, трубопроводов и т, п.,
не поддается аналитическому расчету. Их
сопротивление следует определять опытным
путем по окончании монтажа установки.Расчет нулевых защитных проводни¬
ков по нагреву. Нулевые защитные провод¬
ники должны пропускать, не повреждаясь,
ток однофазного замыкания на корпус. При¬
нимается, что это требование выполняется,
если проводимость нулевого защитного про¬
водника в любой точке составляет не менее
50%-проводимости фазных проводников.Ток двухфазного к. з. может протекать
по нулевым защитным проводникам только
в случае одновременного замыкания на кор¬
пус у различных электроприемников и в
различных фазах. При выборе сечения нуле¬
вых защитных проводников этот случай не
принимается во внимание.Элементы металлоконструкций зданий,
стальные трубы электропроводки, конструк¬
ции производственного назначения и тру¬
бопроводы, используемые в качестве ну¬
левых защитных проводников, не проверя¬
ются на устойчивость при замыканиях на
корпус.Поперечное сечение алюминиевой обо¬
лочки кабелей во всех практически имеющих
место случаях превышает сечения фазного
провода, поэтому ее можно считать устойчи¬
вой при токах замыкания на корпус.
634Заземление и электробезопасностьРазд. VIМесто расположения заземлителя. При
заиулении заземлитель должен быть распо¬
ложен возможно ближе к трансформатору
(генератору), питающему данную установ¬
ку. Этим достигается наиболее безопасное
распределение потенциала на корпусах элек¬
троприемников при замыкании на корпус.Нулевые рабочие проводники. Для пи¬
тания электроприемников с однофазной или
неравномерной трехфазной нагрузкой дол¬
жен быть проложен рабочий нулевой про¬
вод, по которому протекает геометрическая
сумма фазных токов. Нулевой рабочий про¬
вод присоединяется к нейтрали генератора
или вторичной обмотке трансформатора, и
он может быть использован для зануления
корпуса приемника. По рабочему нулевому
проводу длительно протекает рабочий ток,
создающий в нем падение напряжения, и
поэтому он должен быть изолирован на
всей длине, когда он используется для за¬
нуления (как защитный). Если нулевой ра¬
бочий провод используется как защитный,
на него распространяются требования, от¬
носящиеся к нулевым защитным проводам.Запрещается пользоваться колоннами и
фермами зданий, трубами электропроводки
и прочими металлоконструкциями в качестве
нулевых рабочих проводов, т. е. для канали¬
зации рабочего тока.Зануление светильников. Зануление
светильников требует особого внимания,
поскольку токоведущие части светильника
легко доступны, особенно при смене ламп, и
количество светильников в промышленных
предприятиях велико.В сетях 220/380 В с глухозаземленной
нейтралью, как правило, светильники вклю¬
чаются между фазой и нулевым рабочим
проводом. В осветительных установках ра¬
бочий нулевой провод используется и для
зануления, что дает существенную экономию
проводов. При обрыве нулевого провода
(объединяющего функции рабочего и защит¬
ного) корпуса всех светильников окажутся
под фазным напряжением относительно зем¬
ли, что представляет значительную опас¬
ность. С целью уменьшить эту опасность на
участке, где повреждения наиболее вероят¬
ны — от магистрали до светильника, про¬
кладываются раздельно три провода — фаз¬
ный, нулевой рабочий и нулевой защитный.Если светильник установлен неподвиж¬
но, то к нему разрешается подводить два
провода — фазный и нулевой. Последний в
этом случае выполняет функции как рабоче¬
го, так и защитного.6-6. ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕЗащитное отключение в функции тока
(ЗОТ). Система защитного отключения
предназначена для отключения электропри¬
емников не только при замыкании на корпус*
но также и при ухудшении изоляции.Чувствительность и быстродействие си¬
стемы таковы, что исключена возможность
протекания через тело человека тока, опас¬ного величиной или продолжительностью
действия.Отключающая катушка выключателя
системы ЗОТ питается током нулевой после¬
довательности, получаемым от трансформа¬
тора тока нулевой последовательности,
сквозь ярмо которого пропускаются толькоРис. 6-1. Защитное отключение в функции
тока.I — вторичная обмотка трансформатора; 2 — авто-
ыат; 3 — трансформатор тока (нулевой последова¬
тельности); 4 — электроприемник; 5 — защитный
выключатель; 6 —• сопротивление; 7 — кнопка для
опробования устройства; 8, 9 — заземлители.проводники линии, несущие рабочий ток.
Корпуса электроприемников, металлические
оболочки кабелей и проводов и прочие эле¬
менты установки, подлежащие согласно ПУЭ
заземлению, заземляются (см. § 6-3).При применении ЗОТ нейтраль транс¬
форматора (генератора) может быть за¬
землена как наглухо, так и через сопротив¬
ление. При недостаточной изоляции цепь
тока утечки замыкается минуя трансфор¬
матор нулевой последовательности, токи в
его ярме больше не балансируются и через
отключающую катушку выключателя систе¬
мы ЗОТ протекает ток небаланса, пропор¬
циональный току утечки.Под действием это¬
го тока выключатель системы ЗОТ сраба¬
тывает и селективно отключает электропри¬
емник с недостаточной изоляцией.Защитное отключение в функции нап¬
ряжения (ЗОН). Отключающая катушка
системы ЗОН включается на напряжение
относительно земли, появляющееся на кор¬
пусе электроприемника при ухудшении его
изоляции (рис. 6-2).Заземлитель для каждого отдельного
электроприемника должен быть индивиду¬
альным и не должен связываться через тру¬Рис. 6-2. Защитное отключение в функции
напряжения.1 — вторичная обмотка трансформатора; 2 — ав¬
томат; 3 — электроариемник; 4 — защитный вы¬
ключатель; 5, 6 — заземлители; 7 — кнопка для
опробования устройства; 8 — сопротивление.
§6-10Выравнивание потенциалов635бопроводы, металлоконструкции и т. п. с
заземлителями других электроприемников.
При наличии электрических связей между
заземлителями электроприемников система
ЗОН будет неселективна. Отключающие ка¬
тушки выключателей системы ЗОН могут
быть присоединены к общему заземлителю.
Заземлитель для отключающих катушек си¬
стемы ЗОН должен быть расположен вне
зоны растекания токов замыкания на корпус
данной группы электроприемников. Трудно¬
сти в достижении селективности системы
ЗОН обусловливают ее меньшее распростра¬
нение по сравнению с системой ЗОТ.6-7. МАЛОЕ НАПРЯЖЕНИЕМалое напряжение сети применяется в
условиях, когда другие способы защиты не
дают хороших результатов. В частности, ма¬
лое напряжение применяется для ручного
электроинструмента, ручных светильников, в
особо опасных помещениях.Величина малого напряжения в сети
переменного тока принимается равной 42 В
для ручного инструмента и ручных светиль¬
ников в помещениях повышенной опасности
и 12 В для ручных светильников при работе
в особо опасных условиях.Для получения малого напряжения
должны применяться двухобмоточные транс¬
форматоры. Автотрансформаторы недопу¬
стимы, так как в них обмотка низшего
напряжения электрически связана с обмот¬
кой высшего напряжения.Для защиты людей при переходе выс¬
шего напряжения в сеть низшего обмотка
низшего напряжения и корпус трансформа¬
тора заземляются.6-8. РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРЫРазделительные трансформаторы приме¬
няются в тех случаях, когда для безопас¬
ности необходимо электрически отделить
данный электроприемник от остальной сети
и сети заземления, например в некоторых
электролизных установках. Применение раз¬
делительных трансформаторов для питания
отдельных потребителей в установках низко¬
го напряжения повышает их безопасность.При применении разделительных транс¬
форматоров для повышения безопасности
ПУЭ требуют выполнения следующих усло¬
вий:к каждому разделительному трансфор¬
матору разрешается присоединять только
один электроприемник такой мощности, что¬
бы ток уставки максимального автомата или
номинальный ток плавкой вставки в цепи
этого электроприемника не превышал 15 А;вторичную обмотку разделительного
трансформатора не допускается заземлять;корпус трансформатора должен быть
заземлен;вторичное напряжение разделяющих
трансформаторов должно быть не выше
380 Siразделительные трансформаторы долж¬
ны удовлетворять специальным техническим
условиям в отношении надежности конст¬
рукции и повышенных испытательных напря¬
жений.6-9. ДВОЙНАЯ ИЗОЛЯЦИЯДвойная изоляция применяется в основ¬
ном в тех случаях, когда электрооборудова-эксплуатируется неквалифицированным
персоналом (например, бытовые электро¬
приборы и ручной инструмент) и трудно
поддерживать в исправности защитные уст¬
ройства другого вида или электрооборудо¬
вание установлено и эксплуатируется в по¬
мещениях с нетокопроводящими полами и
стенами при отсутствии в нем заземленного
электропроводного оборудования и конст¬
рукций.Двойная изоляция выполняется на заво¬
де при изготовлении изделия; ее качество
может быть проверено квалифицированным
персоналом. В помещениях с сухими нето^о-
проводящими стенами и полом, в которых
отсутствуют (или недоступны для прикосно¬
вения) заземленные токопроводящие части
оборудования, человек может быть поражен
электрическим током только в том случае,
если двойная (рабочая и защитная) изоля¬
ция будет нарушена одновременно на двух
различных полюсах. В этих условиях двой¬
ная изоляция дает достаточную защиту лю¬
дей от поражения электрическим током и
превосходит в этом отношении другие виды
защиты.6-10. ВЫРАВНИВАНИЕ
ПОТЕНЦИАЛОВПрикосновение одновременно к двум
точкам, имеющим одинаковые потенциалы,
при напряжениях до 1000 В для человека
безопасно. В тех случаях, когда почему-либо
не удается понизить возможные потенциалы
частей установки относительно земли или
относительно друг друга прибегают к искус¬
ственному выравниванию потенциалов внут¬
ри установки. На границах установки необ¬
ходимо обеспечить плавный переход от по¬
тенциала установок к нулевому потенци¬
алу земли с тем, чтобы напряжение шага не
превысило безопасной величины.В пределах установки выравнивание по¬
тенциала достигается металлическим соеди¬
нением всех электропроводных элементов
установки между собой (колонн, конструк¬
ций, корпусов электрооборудования, оболо¬
чек и брони кабеля, трубопроводов). По¬
тенциал земли (пола) выравнивается путем
закладки в землю (пол) полос или пластин.На территории открытых подстанций в
электроустановках с большими токами за¬
мыкания на землю, вдоль осей оборудования
должны быть проложены выравнивающие
(заземляющие) проводники на глубине 0,5—
0,7 м и на расстоянии 0,8—1 м от фундамен¬
тов или оснований оборудования. При дву¬
стороннем расположении оборудования и
636Заземление и электробезопасностьРазд. VIрасстоянии между фундаментами или осно¬
ваниями не более 3 м допускается увеличе¬
ние расстояния от них до 1,5 м с прокладкой
одного проводника для обоих рядов обору¬
дования.Проводники, присоединяющие оборудо¬
вание или металлоконструкции к сети вы¬
равнивающих (заземляющих) проводников,
должны прокладываться на всем протяже¬
нии на глубине не менее 0,3 м; при расчете
заземляющих устройств указанные провод¬
ники не учитываются. Выравнивающие про¬
водники должны быть соединены по всей
площади, занимаемой электрооборудовани¬
ем, поперечными проводниками с шагом не
более 6 м.Расстояние от границ заземлителя до
забора электроустановки с внутренней сто¬
роны должно быть не менее 3 м. В этом
случае забор не следует присоединять к за-
землителю. Если заземлитель не размеща¬
ется на ограждаемой территории или рас¬
стояние от забора до края заземлителя ме¬
нее 3 м, металлические части забора и ар¬
матура стоек железобетонного забора долж¬
ны быть присоединены к заземлителю.В местах входов и въездов на террито¬
рию подстанции должны быть приняты ме¬
ры для снижения шагового напряжения до
безопасной величины путем укладки двух
проводников на расстоянии 1 и 2 м от за¬
землителя и забора, если он связан с за-
землителем, на глубине 1 и 1,5 м соответст¬
венно и связанных с ними менее чем в двух
местах. Указанные проводники должны
иметь длину, превышающую ширину входа
или въезда на 1 м с каждой стороны.Снижение шагового напряжения должно
быть осуществлено также при расширении
заземлителя за пределы ограждаемой тер¬
ритории электроустановки путем укладки
одного проводника вокруг границ заземли¬
теля на расстоянии 1 м, в направлении от
его границ на глубине 1 м.Если заземлитель не выступает за забор,
но соединен с ним, то выравнивание потен¬
циала должно быть выполнено вдоль всего
забора путем укладки одного проводника,
как указано выше, с внешней стороны
забора.В цехах промышленных предприятий,связанных через общие заземлители с элек¬
троустановками с большими токами замыка¬
ния на землю, выравнивание потенциалов \
достигается путем устройства электрических
соединений между колоннами, фермами, /
рельсами, станинами станков, трубопровода¬
ми (за исключением содержащих горючие
газы или жидкости), арматурой полов и
корпусами электрооборудования.Поскольку наибольшие напряжения
прикосновения и шаговые напряжения мож¬
но ожидать у выходов из здания и у наруж¬
ных стен, здесь должны быть приняты до¬
полнительные меры защиты. У выходов из
здания должны быть заложены выравнива¬
ющие контуры, состоящие из двух полос, на
расстоянии 1 и 2 м от стены здания, на глу¬
бине 1 и 1,5 м соответственно. Аналогичныемеры для выравнивания потенциала должны
быть приняты и по периметру здания, если
измерения покажут наличие опасных раз¬
ностей потенциалов.6-11. ФИЗИЧЕСКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕФизическое заземление применяется в
научно-исследовательских лабораториях для
заземления корпусов, экранов, цепей физи¬
ческих приборов и установок. К физическо¬
му заземлению предъявляются следующиеРис. 6-3. Физическое заземление.1 — точка присоединения заземляющей жилы и
экрана к электроду; 2 — заземляющий проводник;
3 — уровень грунтовых вод; 4 — электрод зазем¬
лителя.требования; сопротивление заземлителя рас¬
теканию тока должно быть по возможности
малым (примерно 0,1 Ом и менее); наводки
на заземляющие проводники должны быть
сведены до минимума; потенциал заземлите-
ля должен быть максимально стабильным.С учетом этих требований заземляющее
устройство выполняется по рис. 6-3. Элек¬
трод заземлителя стержневого типа погру¬
жается в грунт ниже уровня грунтовых вод
и располагается в месте, где можно ожидать
отсутствие блуждающих токов, и как можно
дальше от заземлителей защитного заземле¬
ния (не ближе 20 м от них).Заземляющие проводники выполняются
из кабеля, имеющего экран, изолированный
от жил кабеля. Кроме того, экран кабеля
должен иметь наружное изолирующее по¬
крытие. Этим требованиям удовлетворяют
коаксиальные кабели (например, КВСП), у
которых наружная жила используется в ка¬
честве экрана, или экранированные кабели
марок КРВГЭ, КПБбШВ, КПсВГЭ,
КПсБбШв и др.Экран заземляющего проводника при¬
соединяется к его жиле только в одной
точ^е — в месте присоединения жилы за¬
земляющего проводника к электроду зазем¬
лителя. На всем остальном протяжении эк¬
ран заземляющего проводника должен быть
изолирован от его заземляющей жилы и от
земли. При таком устройстве стабилизиру¬
ется емкость заземляющей жилы относитель¬
но земли, а токи утечки через изоляцию и
емкость сводятся до минимума, поскольку
§ 6-13Заземление ВЛ напряжением выше 1000 В637разность потенциалов между жилой и экра¬
ном ничтожна.Если лаборатория размещается в экра¬
нированной комнате, экран комнаты должен
быть присоединен к заземляющей жиле (а не
к экрану) заземляющего проводника.6-12. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВЛ
НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 ВВ сетях ВЛ с изолированной нейтралью
крюки и штыри фазных проводов, устанав¬
ливаемые на железобетонных опорах, а так¬
же арматура этих опор должна быть зазем¬
лена. Сопротивление заземляющих устройств
не Должно превышать 50 Ом.В сетях BJ1 с заземленной нейтралью
крюки и штыри фазных проводов, устанав¬
ливаемые на железобетонных опорах, а так¬
же арматура этих опор должны быть при¬
соединены к нулевому заземленному прово¬
ду. Крюки и штыри, устанавливаемые на де¬
ревянных опорах ВЛ, заземлению не подле¬
жат, за исключением тех крюков и штырей,
которые подлежат заземлению по условиям
защиты от атмосферных перенапряжений,
а именно ВЛ в населенных местностях с
застройкой не более двухэтажной, ВЛ, не
экранированные промышленными дымовыми
трубами, высокими деревьями и т. д. Пос¬
ледние должны иметь заземляющие устрой¬
ства с расстоянием между ними не более:200 м для районов со среднегодовой
грозовой деятельностью до 40 ч в год; 100 м
для районов со среднегодовой грозовой дея¬
тельностью более 40 ч в год.Сопротивление этих заземляющих уст¬
ройств должно быть не более 30 Ом.Заземляющие устройства должны быть
также выполнены на опорах с ответвлением
к вводам в здаиие, в которых может быть
сосредоточено большое количество людей
(школы, ясли, больницы и т. п.) или кото¬
рые представляют большую хозяйственную
ценность (животноводческие помещения,
склады и т. п.).На конечных опорах линий, имеющих
ответвление к вводам в здание, расстояние
от соседнего заземляющего устройства
должно быть не более:100 м для районов со среднегрозовым
числом часов в год 10—40; 50 м для районов
со среднегрозовым чисАрм часов более 40.6-13. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВЛНАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 ВЖелезобетонные и металлические опо¬
ры ВЛ напряжением 6—10—35 кВ должны
быть заземлены в населенной и в ненаселен¬
ной местности.Сопротивление заземляющих устройств
в летнее время в населенной местности для
ВЛ 6—10 кВ должно быть не более:10 Ом при р = 100 Омм
15 Ом при р = 1004-500 Ом-м
20 Ом при р = 500 Ом-м и болееДля В Л 6—10 кВ в ненаселенной мест¬
ности заземляющее устройство опор должно
быть не более;30 Ом при р до 100 Ом-м
0,3 Ом при р выше 100 Ом-мЖелезобетонные и металлические опоры
ВЛ напряжением 35 кВ, а также деревянные
опоры, разъединители, предохранители и
другие аппараты ВЛ независимо от харак¬
теристики местности должны быть заземле¬
ны. Величина сопротивления заземляющего
устройства должна быть в летнее время:10 Ом при р = 100 Ом-м
15 Ом при р == 100-=-500 Ом-м
20 Ом при р = 500 Ом-м и болееУказанные величины сопротивления за¬
земляющего устройства должны обеспечи¬
ваться применением искусственных заземли¬
телей, при этом естественная проводимость
подземных частей опор, фундаментов и при¬
ставок не должна учитываться.В качестве заземляющих спусков же¬
лезобетонных опор ВЛ напряжением 6—
10—35 кВ следует использовать все элемен¬
ты напряженной и ненапряженной продоль¬
ной арматуры, которые должны быть метал¬
лически соединены между собой и с зазем-
лителем.Заземляющие устройства опор ВЛ на¬
пряжением 110—220 кВ являются одним из
основных молниезащитных устройств и в
грозовой период должны иметь сопротивле¬
ние растеканиядо 100 Ом-м при р == 10 Ом;» • 100—500 Ом-м при р= 15 Ом;» 500 Ом-м н более при р = 20 Ом.Для опор высотой 4б м, защищенных
тросами, сопротивление заземляющих уст¬
ройств должно быть в 2 раза меньшим при¬
веденных величин.Заземляющие устройства для опор ВЛ
напряжением 6—10 кВ представлены на
рис. 6-4, а геометрические размеры конту¬
ров заземлителей — в табл. 6-12.Таблица 6-12Типы заземлителей для ВЛ 6—10 кВ
в зависимости от удельного сопротивления
грунтаУдельноесопротивлениегрунта,ОммТип заземлителя при
ленни растекания,
(по рис. 6-4)сопротив-Ом2510550I (<4=5 м)IIIII100I (Л = 10 м)IIIIV150I (Д=15 м)IVV200IIV—300IIV—Примечание. Горизонтальные заземли-
тели выполняются из полосовой стали 12 мм дли¬
ной 5 м.
638Заземление и электробезопасностьРазд. VIРве, 6-4. Заземляющие устройства для опор ВЛ 6—10 кВ.Примерное выполнение заземляющего
устройства для деревянных опор В Л напря¬
жением 35—110 кВ представлено на рис,6-5, а и б, а геометрические размеры зазем-Т об лица 6-13Заземлители деревянных тросовых опор
ВЛ 35—110 кВ (рис. 6-5)лителеи для них в зависимости от удельно¬
го сопротивления — в табл. 6-13:Примерное выполнение заземляющих
устройств для металлических опор различ¬
ной конструкции BJI 35—110—220 кВ пред¬
ставлено на рис. 6-6. Геометрические разме¬
ры контуров заземления — в табл. 6-14.Типааземлн-теляУдельное
сопротивление
грунта. Ом'ИДлина
заземли-
теля, мКоличество
стальной
проволоки
0 12 нм
(включая
-ваземляющие
спуски), мI50222II75326III100430IV125638V150740VI175846VII200950VIII3001574IXСвыше 50050214Примечание. При пролетах меньше
100 м лучи заземления прокладываются от опоры
к опоре.Таблица 6-14Заземлители металлических опор BJI
35—110—220 кВрРазмер А, м100 Они| 200 Ом-м| 300 Ом-мR, Ом10 1
20 J6,011,010,020 1
50 /5,010,010,0Примечание. При р —300 Ом • м необхо¬
димо добавлять вертикальный электрод длиной
3 м. В случае невозможности его погружения пе¬
реходить на противовес.
§ 6-13Заземление BJI напряжением выше 1000 В639Тип Ши. ЖНе менее WOO300 300А-АРис, 6-5, Заземляющие устройства для деревянных опор BJI 35—110 кВ с тросом,
а — промежуточная опора; 6 — опора анкерного типа,
640Заземление и электробезопасностьРазд. VIРис. 6.6. Заземляющие устройства для металлических опор ВЛ 35—110—220 кВ.6-14. ЗАЗЕМЛЕНИЕ
МОЛНИЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВВеличина сопротивления растекания за¬
землителя определяется по СН 305-69 в за¬
висимости от следующих категорий устрой¬
ства молниезащиты данного сооружения.I категория. При защите сооружения
отдельно стоящими молниеотводами сопро¬
тивление заземления каждого молниеотво¬
да должно быть не более 10 Ом при р=
= 500 Ом .м. При р выше 500 Ом-м сопро¬
тивление растекания заземлителя допуска¬
ется увеличить до 40 Ом.При защите сооружения молниеотвода¬
ми, устанавливаемыми непосредственно на
защищаемом здании, сопротивление расте¬
канию у каждогсктокоотвода должно быть
не более 5 Ом.II категория. У каждого токоотвода
должно быть обеспечено сопротивление рас¬
теканию 10 Ом, а в грунтах с удельным со¬противлением 500 Ом • м и выше допускается
увеличить сопротивление растеканию до
40 Ом.III категория. У каждого токоотвода
должно быть обеспечено сопротивление рас¬
теканию 20 Ом.При защите от прямых ударов молнии
зданий и сооружений II и III категорий не¬
обходимо заземляющие устройства молние¬
защиты объединять с защитным заземлени¬
ем электроустановки. Рекомендуются при¬
менять электроды заземления из круглой
стали 0 12 мм, ввинчиваемые в грунт на
глубину 3—5 м и объединенные стальной
полосой 40X4 мм. Такой вид заземлителя
наиболее благоприятен для стекания токов
молнии и обеспечения круглогодичного ус¬
тойчивого сопротивления растеканию защит¬
ного заземления.При грунтах, имеющих значение р =
=700 Ом и более, рекомендуется искусст¬
венная обработка грунта солью и шлаком
(рис. 6-7).%Таблица 6-15Коэффициенты, характеризующие эффективность обработки грунтов солямиКоэффициент
эффекти вности
обработки грунтаПервоначальное удельное сопротивление грунта, Ом*м5010020030040050060080010001.62,02,53,54,04,45.06,58,0* = .РоРобрПримечание. Р0— удельное сопротивление грунта до обработки; Р0<5р— удельное сопро¬
тивление грунта после обработки.
§ 6-15Заземляющие устройства промышленного транспорта641Рис. 6-7. Искусственная обработка грунта
солью и шлаком для повышения эффектив¬
ности электродов заземления.Коэффициенты, характеризующие эф¬
фективность обработки грунтов солями, при¬
ведены в табл. 6-15.Для повышения безопасности людей
следует во всех случаях, когда это представ¬
ляется возможным, заземлители (кроме уг¬
лубленных) размещать в редко посещаемых
местах (под газонами, кустарниками), в уда¬
лении на 5 м от основных грунтовых проез¬
жих и пешеходных дорог. Для снижения
опасных шаговых напряжений рекоменду¬
ется применять углубленные заземлители,
а также размещать заземлители под асфаль¬
товыми покрытиями.При совмещенных контурах заземления
для выравнивания потенциалов у входов и
въездов в цех или сооружение должна бытьrvo-o о*-ттггттпредусмотрена укладка двух стальных по*
лос на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя
на глубине 1 и 1,5 м соответственно, свя*
занных с ним не менее чем в двух местах.
Указанные полосы должны иметь длину,
превышающую ширину входа или въезда на1 м с каждой стороны.Пример выполнения объединенного за¬
земляющего контура цеха (молниезащитио-
го и защитного) приведен на рис. 6-8.6-15. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО
ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТАВ установках электрифицированного
железнодорожного промышленного транс¬
порта предприятий должны предусматри¬
ваться заземления металлических опор, ме¬
таллических конструкций и оттяжек на же¬
лезобетонных опорах, конструкций автома¬
тических анкеровок и приводов секционных
разъединителей на деревянных опорах, ме¬
таллических конструкций, находящихся на
расстоянии менее 5 м от тяговой сети по¬
стоянного тока и 10 м от тяговой сети пере¬
менного тока.Одним из основных назначений зазем¬
ляющих устройств электрифицированного
промышленного транспорта является обеспе¬
чение необходимых величин токов к. з. для
успешной работы максимальной защиты, а
также для того, чтобы по возможности сни¬
зить вероятность появления недопустимо вы¬
соких напряжений прикосновения и шаговых'I I I I» *
» II I I II I I IыныниниНынынынинмнынннниI I I IИИнныиI I I И
и
н
н »
и *Н f
Н’!ГиИнмжшнн ы
4 н
-I ииИииынннинннининии»I
* I
11
► I•1—Г T Т т Т-- т Т.-Т-Т -
—ООО ООО ■■■обо-н
н
н
ит т ттРис. 6-8. Пример выполнения объединенного заземляющего контура цеха (защитного и мол»ниезащитного).41—480
642Заземление и электробезопасностьРазд. VIнапряжений при к. з. и в нормальных ре¬
жимах.Для обеспечения нормальной, работы
защиты от токов к. з. должно соблюдаться
условие:At.мин ^ Амлакс • (6*6)где /к.мин — минимальный ток к. з., А;
/н.макс — максимально возможный тяговый
ток, А; йч — коэффициент чувствительностигруппового заземления к рельсу (средней
точке путевого дроссель-трансформатора)
до крайней заземленной на групповой трос
опоры не должно превышать на электрифи¬
цированных линиях переменного тока 200 м,
постоянного тока — 300 м. Групповой за¬
земляющий провод на электрифицированных
линиях переменного тока выполняется би¬
металлическим тросом сечением не менее
60 мм2 или стальным оцинкованным тросомРис. 6-9. Схема конструктивного выполнения непрерывного группового заземлителя./ — провод непрерывного группового заземлителя; 2 — заземляющий спуск; 3 — тяговые рельсы;
4 — стойка опоры; 5 — контактный провод.при максимальной токовой защите на тяго¬
вых линиях однофазного тока (£ч=1,5);
kB — коэффициент надежности (йн= 1,2-г-
1,5).Исходя из условия (6-6), максимально
допустимая величина входного сопротивле¬
ния заземлителя Zax.з определяется по фор¬
муле:п—~HZi’ (6-7)«ч «н ,н-максi=lгде UB — напряжение холостого хода на ши-пнах тяговой подстанции, В; . £ — сумма1=1сопротивлений питающей линии 2Л, отсасы¬
вающей линии Z0, тяговых трансформаторов
подстанции и первичной сети 2С и входного
сопротивления тяговых рельсов в отсасыва¬
ющем пункте Zо.п (рис. 6-14, а-д).Заземляющие устройства постоянной
контактной сети. Устройства постоянной
контактной сети заземляются на тяговые
рельсы индивидуальными или групповыми
заземлителями. Спуски к тяговым рельсам
осуществляются стальным проводом 0 10 мм
при переменном токе и 0 12 м при постоян¬
ном токе. Присоединение заземляющих про¬
водников к рельсам выполняется механиче¬
ским способом без применения сварки.Общая длина одной секции провода
группового заземления не должна превы¬
шать на электрифицированных линиях пе¬
ременного тока 400 м, постоянного тока —
600 м. Расстояние от места присоединениядиаметром 11—13 мм, а на линиях постоян¬
ного тока — биметаллическим тросом сече¬
нием не менее 70 мм2.Заземляющие устройства передвижной
контактной сети и участков, не оборудован¬
ных устройствами автоматической блоки¬
ровки. Опоры и конструкции передвижной
контактной сети и контактной сети участ¬
ков, не оборудованных устройствами авто¬
блокировки, должны заземляться непрерыв¬
ным проводом группового заземления. Про¬
вод группового заземления присоединяется
к тяговым рельсам не реже чем через каж¬
дые 200 м. Обязательное условие работы за¬
землителя — присоединение с обоих концов
непрерывного провода группового заземле¬
ния к тяговым рельсам. Это присоединение
обеспечивает протекание тока по проводу
группового заземлителя. Схема выполнения
заземления опор передвижной контактной
сети непрерывным проводом приведена на
рис. 6-9. Ток в заземляющем проводе и по¬
тенциал тяговых рельсов определяются
расчетом.Для этого расчетная схема заземления
с непрерывным групповым заземлителем
(рис. 6-10) при переменном токе заменяется
двумя расчетным схемами: расчетной схе¬
мой гальванического воздействия тягового
тока (рис. 6-11) и расчетной схемой магнит¬
ного воздействия тягового тока (рис. 6-12).
При постоянном токе действительна только
расчетная схема гальванического воздей¬
ствия.В указанных схемах обозначены:
г3, 2Э. 2Р — продольные сопротивления *я--
земляющего провода, эквивалентного прово¬
§6-15Заземляющие устройства промышленного транспорта643да, тяговых рельсов соответственно, Ом/км;
Zg.K, 2к.р, *^з.р» ^к.э “* взаимные сопротивле*
ния систем контактный провод — тяговые
рельсы, заземляющий провод — тяговые
рельсы, контактный провод — эквивалент¬
ный провод соответственно, Ом/км; L —
длина расчетного участка, км; Z\ — входноеУчасток!
z,грУчасток IPРис. 6-10. Расчетная схема заземления с не¬
прерывным групповым заземлителем.ЯхУчастокI
Z,Участок Ж
HhizРис. 6-11. Расчетная схема гальванического
воздействия тягового тока.сопротивление справа от точки 0, Ом; Z2 —
то же справа от точки Пи Ом; /к — ток кон¬
тактного провода, А; /к i—ток, втекающий
в систему тяговые рельсы — заземляющий
провод, А. 'Гальваническое воздействие тягового
тока (рис. 6-11). Сопротивление г3 эквива¬
лентного провода системы заземляющий
провод — тяговые рельсы определится:гэ =гз гр гз.рТок в заземляющем
х=023 “Ь *"Р 2z3.pпроводеп1 (0)=/К12р ^З.р2n Z3 — 2?з.пв точке х2р — 2з.р2п “Ь 23-22.■Gr(x). (6-10)з.рПотенциал рельсов и заземляющего про¬водаUf (X) :uf(x) = uf (х) =(6-11)— ^к1 zi Gu(x)-
Магнитное воздействие тягового тока
(рис. 6-12). Сопротивление взаимоиндукции
контактный провод — эквивалентный провод
41*2к.э — гз.к (гР — гз.р) ~Н гк.р (г3 — 2з.р)(6-12)гР+г3 — 2г3фТок заземляющего провода в точке с
координатой х23.р ^3«К 23 ?К.р \1+-2з ^к.р — £р г3.к
L(6-13)1к-zK3 Участок1 Участок Ц.
_±з_\Jk,Z2х(6-8)в точке(6-9)Рис. 6-12. Расчетная схема магнитного воз¬
действия тягового тока.Потенциал рельсов и заземляющего
провода в точке с координатой х{/£(*) = У* (*)={)“(*) == (6-14)Максимальный потенциал рельсм прих=0. Для этих условий при низких пере¬
ходных сопротивлениях рельсы — земля гя
на передвижных путях и при длинах участ¬
ков L>3,0 км принимается:M(J> (0) = 1,0.Результирующий ток заземляющего
провода, обусловленный гальваническим и
магнитным влиянием,/3(*) = /f (*)+/«(*). (6-15)Потенциал рельсовUv(x) = Uf (x) + UKp(x). (6-16)В формулах (6-10)—(6-14) обозначены:Ик.Э = 2к,э/^э>G,(x) = ch уз х — 21/ZB 3 sh уэ х;(*) = chУэх — ZBJZ1 shy3x;M}5) (x) =Z.jSh y^L—x)+ZB.3 ch y3(L—x)-j-Z2sh уэ x
Zq.з ch Уэ L, -f- Z2 sh L,-i;<5> M =Z2ch y3(L—x)+ZB.3sh уэ (L—x) —Z2 ch УэХ
ZB.B ch ^ sh Vs ^
644Заземление и электробезопасностьРазд. VIгде 20.э, у» — волновое сопротивление, Ом,
и коэффициент распространения, км-1 экви¬
валентного провода соответственно.Схема непрерывного группового зазем¬
лителя с многократным присоединением к
рельсам, кроме своего основного назначе¬
ния — заземления опор передвижной кон¬
тактной сети,'—снижает величину индуци¬
рованной э. д. с. в соседних протяжных ком¬
муникациях при средних величинах сопро¬
тивлений рельсов примерно в 2 раза. Эф¬
фективность применения непрерывного груп¬
пового заземлителя увеличивается с ростом
сопротивления рельсов.Непрерывный групповой заземлитель
скажает максимальный потенциал рельсов
при наличии приварных стыковых рельсовых
соединений на 35—45%, а эквивалентное со¬
противление системы контактный провод —
рельсы на 20—25% при использовании про¬
вода А-70. Кроме того, непрерывный группо¬
вой заземлитель обеспечивает гарантиро¬
ванный путь протекания обратного тока и
тем самым автоматически заменяет отсутст¬
вующие на передвижных путях электриче¬
ские стыковые соединители.Заземляющие устройства опор питаю¬
щих линий. Опоры питающих линий по спо¬
собу заземления разделены на четыре основ¬
ные группы:I группа — опоры, расположенные вбли¬
зи тяговых рельсов, но не далее 10—15 м
(рис. 6-13, а):
липПЛУ У Y РельсыЖ~а.~5ГШопКЗП 2Г-а-*КЗПб)мП .<*ЪХ-*1 Рельсы JКЗП\ ОПЬ ь ь \ПЛ1 fyn/ст.1—1 РельсыWc>X г г)-JT-fl'J Л-д~2 М~д-1 Л-6 ПЛЖ9 9? 99? LH 9 ? Г9991 ' 'Рельсы 1Ряс. 6-13. Схемы замещения заземлений опор
питающих линцй.
с» б, в, г — соответственно для I, II, III, IV групп
опор. ОЛ — отсасывающая линия; П/ст. —тяговые
Трансформаторные подстанции; КЗП — контурный
аазедаитель тяговой подстанции; ПЛ — питающая
линия; ОТТ — заземляемые опоры.Рис,. 6-14. Расчетные схемы заземлений
И группы опор.а, б, в, г, д — соответственно для исполнений
Н-а-1, II-a-2, П-а-3, И-а-4, И-б заземления II
группы опор; 20 П—входное сопротивление тяго¬
вых рельсов в отсасывающем пункте, Ом; ZQ —
входное сопротивление отсасывающей линии. Ом;Z^—сопротивление тяговых трансформаторовuonmmxw* * с&та, Ow, Ъл — cowpo-™-ление питающей линии. Ом; Z3 — сопротивление
растеканию заземлителя (тяговых рельсов, специ¬
ального контурного заземлителя и т. д.) в месте
присоединения к нему заземляемых опор. Ом;
/^—сопротивление растеканию i-ro индивидуаль¬
ного заземляющего контура опоры. Ом; 13 —дли¬
на провода группового заземлителя, км; Lr —дли¬
на протяженною углубленного заземлителя. км;
t — глубина укладки протяженного заземлителя,
км; 7 — ток питающей линии. А; /кз—ток корот¬
кого замыкания (индексы 1 и 2 относятся к пунк¬
там 1 н 2 соответственно), А.
Формулы входных сопротивлений опор питающих линий переменного тока§ 6-15Заземляющие устройства промышленного транспорта645«3гг3'ОаЬча,С4N* О - х
га а> а> в
о <0 _§Л 5. N*5ОSoа>..У »
Й.^NJCQа) <и
£ ж3"онК ЯС-*о ш
*5 ы, CNETNО CL>
« XЯп~Ка>кN+?-JGN(МN+Nсч+пР-J3Nсч?-•сN--4«Nсз я <>
я о
- а> яо-нс hСОQVO<©«0TJ*—-СОСОсо<оо.*I >»о оЕ5а'ОVOVOVOСОсосососо"—*•—•СОсосо .СОсол х •Р~ яS чн « Sя 9 Ф■ К то; £ «11’ <l> >>О зо У оИ * S2 С “С С с-С Л>■> Я Ла. о. а- 2U о 3 чс сО CJ 6й>якон0)к£ s
5 50*3 о0) J3§-§^
я а.>я о
о
во,-„
Н С s
В 3
£0а. а. оU о и
и к
о н>0 и:4w х*Ь кЯ У5 к
3 5
n 5«Я о°.уn SО °гс с:
с;>>а. о.Г . Г5s «оси Ч« ««в >>
те_ О
S ^
S 0.1s ИЯ н
Л S s,4 0со g
>* Ч5 s SЯ s ?нкч! СО
3 3
е( а.Л « ЛS s
я 5^§ 5 s я
S S з|3 S ч я“ §о.4
•я Я'-^'Я
о У ф •
ffl Я уо &a |с с «я 2С et «о>> о во. а. в 3и о О Ос о. СОо с оа—480я 5 RВ * Я
Ф Я Я
у2«|
я s е
5 5аS в I
s а «
о s ««с5 о*С о0.0и-*счсоТр•—■ соСОсоСО,1,» 1|__|>—<1K-t
646Заземление и электробезопасностьРазд. VIсосочЛО<0<УXЧо*=(оо.ссиСВ&н0
>»
г1§д0>О4> Xе ш
mNXCQя 5 5® 22 ®* £ 5
ill
S53О я лВ л1=£°со
к ** Sм- СО
Я Оs е-
£ *Э' о
Л соУ sfcjI 1:0,«s|-
IIsяг; Ой>
ог а:
то я
а- «
а и2 о
то о
CQ К .3 9^3
и с со
то О-
иО я *
к «а
Ч яЕГОЬ*Яс:5*Оь»яояьфв* оя tо, »
Йга« 5Is
2 §•£ §
я 8
й =fc:
U RfOOg^§&W ято кЗ- ^чЗ <D2 ото о
в
ao-t;ейs *К ТО
с; S?-JCо?-рСОСt£-л:NО?tг^лоN§.«
w О)5*
*7 яe.s<■0СО5^Я ог*г S S
— яч■ о. ftlCD g* gюСОVQ00а**,Я рчсоСОсоО у*—*^ аСОСОсосоСОе- я! 2
ч
а>Й ч
gs. Я
! Я: я
я2 н то л«о S§«sg
о^-о
с я а »я
Р ло
>» >» со
Си Си Н О
и. о Я и
в о к
о м н1 ' со>1» -4 п *Г <Т|Йп^*.Й ° ^о 5, аз•я » ^ я
3° Рв Е &>•
$ &§ 5
* &° «05 Я§1 е §С § g sО) Я <ич ч w<и 2 2“IsК 'яо С 3н Й2 я ук я н4 о5 оФ Я и-ч"« я *ято а) Sд *
ч Я3 в А -ac(i s
о а> ч
я а* „О о *яотойсчз• ' »я
<и ag
я >>g
W Ь оК Я LЯ о «
ь- fctf и2 То
к 2 л
ч * ч
SoS
« я »11S шч и V ^
5^2 яS* с( 5
2 <d ” н
С гч _ оО о 9S ^
о а о
я я я
§ 6-15Заземляющие устройства промышленного транспорта647II группа — опоры, расположенные да¬
лее 15 м or тяговых рельсов и контурного
заземлителя тяговой подстанции (рис.6-13,6);III группа — опоры, расположенные на
расстоянии до 15 м от отсасывающей ли¬
нии (рис. 6-13, в);IV группа — опоры, расположенные на
территории тяговой подстанции (рис.6-13, г).Опоры групп I, III и IV заземляются
соответственно на тяговые рельсы (непо¬
средственно или к нулевым точкам дрос^
сель-трансформаторов), на провода отса¬
сывающих линий, на контурный заземли-
тель тяговой подстанции как индивидуаль¬
ным, так и групповым заземлителем.Для опор II группы применяются не¬
прерывные групповые заземлители (воздуш¬
ные или углубленные в землю), присоеди¬
няемые к тяговым рельсам, к специальным
заземлителям, к заземляющим контурам,
укладываемым у каждой опоры.При постоянном токе воздушные груп¬
повые заземлители присоединяются к тяго¬
вым рельсам, к отсасывающей линии или
к специальным заземлителям; опоры и кон¬
струкции присоединяются к проводу груп¬
пового заземления через искровые проме¬
жутки; углубленные в землю групповые за¬
землители или заземляющие контуры
у опор при постоянном токе не применя¬
ются.В табл. 6-16 даны формулы входных
сопротивлений заземляющих устройств
опор питающих линий переменного тока.
Таблица 6-16 составлена в соответствии
с расчетными схемами заземления опор пи¬
тающих линий, приведенными на рис.6-14, а—<3,6-15. Входящие в формулы вход¬
ных сопротивлений волновые сопротивле¬
ния ZB(г,з) и коэффициенты распростране¬
ния у(г,з) определяются собственными со¬
противлениями заземлителей 2(Г,3) и пере¬
ходными сопротивлениями гП(Г,3); 2^ — вза-Рис. 6-15. Расчетная схема заземления
IV группы опор.имное сопротивление между питающими и
заземляющими проводами; гв.р — волновое
сопротивление тяговых рельсов.Собственные сопротивления непрерыв¬
ного провода заземления даны в разд. 5,
а стального провода 0 12 мм при токах
к. з. для р= 100 Ом-м принимается рав¬
ным zr=4,0 е/23°, Ом/км.Переходное сопротивление гп.г опреде¬
ляется по графику (рис. 6-16) зависи¬
мости /*п.г == Гп.г {Lr, р, ^) .На рис. 6-17 представлена зависимость
от длины L(r,a): модуля входного сопро¬
тивления протяженного углубленного за¬
землителя |2вх.г| и аргумента фг для глу-Рис. 6-16. Зависимость переходного сопротивления гп.г протяженного углубленного зазем¬
лителя от длины его LT, удельного сопротивления грунта р и глубины заложения t.41а*
648Заземление и электробезопасностьРазд. VIбин заложения <=0,24-0,8 м (расчетная
схема на рис. 6-14, д) модуля входного со¬
противления |Zbx.3| и аргумента ср3 груп¬
пового заземлителя с индивидуальными
кольцевыми контурными заземлителями,
уложенными на глубину /=0,3-М,Ом (рас¬
четная схема на рис. 6-14, в).В значениях, имеющих индекс ц, учте¬
но взаимное влияние проводов питающей
линии и заземляющего устройства. Все рас¬
четы кривых рис. 6-17 произведены для со¬
противления земли р = 100 Ом-м.Рис. 6-17. Зависимость модуля входного со¬
противления 2вх(г,з> и аргумента его ф(г,з>ОТ ДЛИНЫ Lr.a.Потенциал заземляющих устройств оп¬
ределяется для каждой группы опор в со¬
ответствии с расчетными схемами рис. 6-14,6-15.I группа опор, заземленных на тяговые
рельсы, постоянно находится под потенци¬
алом той точки тяговых рельсов, к которой
присоединен заземлитель опоры.Для большинства схем II группы опор
потенциал заземляющих устройств опреде¬
ляется по аналогии с I группой опор. Ис¬
ключение составляю^ схемы, в которых пре¬
дусмотрена металлическая связь с провода¬
ми (рельсами) отсасывающей линии или
с контурным заземлителем тяговой под¬
станции.Потенциал заземлителя в схеме зазем¬
ления II-a-4 (рис. 6-13,6) при к. з. в точ¬
ке 1 отличается от потенциала точки отса¬
сывающей линии, к которой присоединен
провод группового заземлителя, на вели¬
чинуAU3 = 0,54.3 z3L3. (6-17)При нормальных режимах потенциал
заземлителя отличается от потенциала от¬
сасывающей линии в! месте присоединения
провода группового заземлителя на вели¬
чину индуцированной э. д. с.Потенциал заземляющего устройства
в схеме заземления II-a-5 (рис. 6-13, б) ра¬
вен потенциалу контурного заземлителя тя¬
говой подстанции.XВ2/2'/’/'У/'?/77771.+»JРис. 6-18. Схема укладки кольцевого зазем¬
лителя диаметром D на глубину t.Рис. 6-19. Зависимость потенциала UB точ¬
ки В поверхности земли вблизи кольцевого
заземлителя опоры от расстояния х и глу¬
бины заложения t при £>=3,0 м.При отсасывающей линии, изолирован¬
ной от контурного заземлителя тяговой под¬
станции,г/3 = /з (Яз+гз^з)- (6-18)При соединенной отсасывающей линии
с контурным заземлителем потенциалi/з-О.Наиболее высокий потенциал контурно¬
го заземлителя тяговой подстанции будет
при к. з. на землю в РУ 110—220 кВ при
изолированной отсасывающей линии.В этом случае^з = 4?Х.где /<°>—ток к.з. на землю в РУ 110—
220 кВ.Соотношение (6-19) показывает, что по¬
тенциал заземляющего устройства может
§ 6-15Заземляющие устройства промышленного транспорта649достигнуть нескольких киловольт, поэтому
схема fl-a-5 (рис. 6-13, б) не может быть
рекомендована для практического приме¬
нения.Потенциал заземлителей 111 группы
опор в нормальном режиме равен потенциа¬
лу отсасывающей линии в месте присоеди¬
нения заземляющего проводника. При к. з.Рис. 6-20. Зависимость потенциала точек по¬
верхности земли по направлению диагонали
квадратного заземлителя от глубины зало¬
жения и от расстояния до проекции угла
заземлителя.на заземленной опоре с учетом того, что
в этот момент тяговые нагрузки отсутству¬
ют, потенциал U3-+0.Потенциал заземлителей IV группы
опор равен потенциалу контурного заземли¬
теля тяговой подстанции. Поэтому опорыIV группы должны входить в систему за¬
земления тяговой подстанции и иметь об¬
щую с подстанцией ограду; вынос опор за
ограду подстанции недопустим по причи¬
нам, указанным для схемы Il-a-5.Степень электробезопасностй обслужи¬
вания всех групп опор питающих линий при
к. з. и длительных режимах зависит от ве¬
личины тока /ч, протекающего через тело
человека.Величина тока /, определяется напря¬жением прикосновения Епр и шаговым на¬
пряжением £ш.Для опор питающих линий с изолиро¬
ванными фундаментами в начале эксплуа¬
тационного периода напряжение прикос¬
новения может достигать потенциала за¬
земляющего устройства.В целях снижения напряжения прикос¬
новения и выполнения условий оптималь¬
ного соотношения Епр/Еш следует вокруг
фундамента опоры укладывать кольцевые
заземлители (рис. 6-18), которые одновре¬
менно будут выполнять функции выравни¬
вающих контуров. Укладка кольцевых за-
землитерей на глубину <=0,2s-l,0 м долж¬
на производиться в котлован, вырытый для
установки фундамента опоры, и дополни¬
тельных земляных работ не потребует.Напряжение прикосновения Еар и ша¬
говое напряжение Еш могут быть определе¬
ны из графиков потенциалов т.очек земли
рис. 6-19, 6-20. Обеспечение условий успеш¬
ной работы максимальной защиты питаю¬
щих линий при повреждении их изоляции
требует весьма малых входных сопротивле¬
ний заземлителей опор. Наиболее полно это¬
му требованию отвечают заземлители, при¬
соединяемые к тяговым рельсам или прово¬
дам (рельсам) отсасывающих линий.
Укладка выравнивающих (заземляющих)
контуров вокруг фундаментов опор на не¬
большой глубине в сочетании с покрытием
поверхности земли щебнем является наибо¬
лее эффективным способом обеспечения
электробезопасностй, особенно при дли¬
тельных режимах.^Список литературы6-1. Правила устройства электроуста¬
новок. М., «Энергия», 1966, 464 с.6-2. Всесоюзная конференция по зазем¬
лению. Доклады. Изд-во Харьковского уни¬
верситета имени А. М. Горького, вып. XI.
1966, 190 с.6-3. Оллендорф Ф. Токи в земле. Тео¬
рия заземлений. ОГИЗ—ГНТИ, 1932, 215 с.6-4. Найфельд М. Р. Заземление, защит¬
ные меры безопасности, М., «Энергия», 1971,
312 с.6-5. Правила содержания контактной
сети электрифицированных железных до¬
рог. М., «Транспорт», ,1968, 97 с.
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
Молниезащитные устройства зданий и сооружений7-1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯМолниезащита — это комплекс защит¬
ных мероприятий от молнии, обеспечиваю¬
щих безопасность людей, сохранность зда¬
ний и сооружений, оборудования и матери¬
алов от взрывов, загораний, разрушений.Прямой удар молнии — наиболее опас¬
ный вид воздействия на здания и сооруже¬
ния, сопровождающийся непосредственным
контактом канала молнии с ними.Электростатическая индукция — резуль¬
тат действия электрических зарядов грозо¬
вых облаков на надземные предметы, вызы¬
вающие искрения между металлическими
элементами конструкций и оборудования.Электромагнитная индукция — резуль¬
тат быстрых изменений тока молнии, созда¬
ющий опасность искрений в местах сбли¬
жения металлических контуров.Занос высоких потенциалов — резуль¬
тат действия молнии на различного рода
металлические коммуникации, вызывающий
большие разности электрических потенциа¬
лов с заземленными металлическими частя¬
ми оборудования внутри сооружения, кото¬
рые приводят к искрениям.Молниеотвод — устройство, восприни¬
мающее молнию и отводящее ее ток в зем¬
лю. Молниеотвод состоит из несущей части
или опоры, молниеприемника, токоотвода
или спуска и заземлителя.Наиболее распространенные типы мол¬
ниеотводов — стержневой и тросовый.Зона 'защиты молниеотвода — часть
пространства, которое с достаточной сте¬
пенью надежности (99%) обеспечивает за¬
щиту зданий и сооружений от прямых уда¬
ров молнии.7-2. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯТребования к молниезащите производ¬
ственных, жилых и общественных зданий
и сооружений в зависимости от их назна¬
чений, интенсивности грозовой деятельно¬
сти в районе их местонахождения, а также
ожидаемого количества поражений их мол¬
нией в год согласно «Указаниям по проек¬
тированию и устройству молниезащиты зда¬
ний и сооружений, подлежащих обязатель¬
ной молниезащите, отнесенных к соответст¬
вующей категории устройства, приведены
в табл. 7-1.Таблица 7-1Классификаций зданий и сооружений по устройству молниезащиты и необходимостиее выполненияНаименование зданий
и сооруженийМестность, в которой здания
и сооружения подлежат обязательной
защитеКатегорияустройствамолниезащитыПроизводственные здания и соору¬
жения с помещениями, относимыми
к классам В-I и B-II по ПУЭ.На всей территории СССРIПроизводственные здания и соору¬
жения с помещениями, относимыми
к классам B-Ia, В-16 и B-IIa по ПУЭСо средней грозовой деятельностью
10 грозовых часов в год и болеенНаружные технологические уста¬
новки и открытые склады, содержа¬
щие взрывоопасные газы, пары, горю¬
чие и легковоспламеняющиеся жидко¬
сти (например, газгольдеры, емкости,
сливоналивные эстакады), относимые
к классу В-1г по ПУЭНа всей территории СССРи
Молниезащита I категории651Продолжение табл. 7-1Наименование зданийи сооруженийМестность, в которой здания
и сооружения подлежат обязательной
защитеКатегория
устройства
молниезащиты
 \ Производственные здания и соору¬
жения с помещениями, относимыми
к пожароопасным классам П-I, П-П
или П-IIa по ПУЭПроизводственные здания и соору¬
жения III, IV и V степени огнестой¬
кости, относимые по степени пожар¬
ной опасности к категориям Г и Д по
гл. II-M-62 СНиП, а также открытые
склады твердых горючих веществ, от¬
носимые к классу П-Ill по ПУЭ
Наружные установки, в которых
применяются или хранятся горючие
жидкости с температурой вспышки
паров выше 45 °С, относимые к клас¬
су П-Ш по ПУЭВертикальные вытяжные трубы
промпредприятий и котельных, водо¬
напорные и силосные башни, пожар¬
ные вышки высотой 15—30 м
То же, но высотой более 30 м
Жилые и общественные здания или
их части, возвышающиеся над уров¬
нем общего массива застройки более
чем на 25 м, а также отдельно стоя¬
щие здания высотой более 30 м, уда¬
ленные от массива застройки не ме¬
нее чем на 100 мСо средней грозовой деятельностью
20 грозовых часов в год и более при
ожидаемом количестве поражений
молнией в год не менее 0,05 для зда-.
ний и сооружений I и II степени ог¬
нестойкости и 0,01—для III, IV и V
степени огнестойкости
вЬ средней грозовой деятельностью
20 грозовых часов в год и более при
ожидаемом количестве поражений
молнией здания или сооружения в год
не менее 0,05Со средней грозовой деятельностью
20 грозовых часов в год и болееСо средней грозовой деятельностью
20 грозовых часов в год и болееНа всей территории СССР
Со средней грозовой деятельностью
20 грозовых часов в год и болееIIIIIIIIIИГ11>Ожидаемое количество поражений мол¬
нией в год зданий и сооружений, не обору¬
дованных молниезащитой, определяется по
формуле„ {S + 3hx)(L + 3hx)n
N = , (7-1)где S — ширина защищаемого здания (со¬
оружения), м; L — длина защищаемого зда¬
ния сооружений, МуЖх — высота здания по
его боковым сторонам, м; п — среднее чис¬
ло поражений молнией 1 км2 земной по¬
верхности в год в районе строительства зда¬
ния. Значение п в зависимости от интенсив¬
ности грозовой деятельности приведено
в табл. 7-2.Таблица 7-2
Среднее число поражений молниейГрозовая деятель¬
ность, ч в годСреднее число
поражений молнией20—402,540—603,860—80580—100I 6,3Более 1007,5На рис. 7-1 приведена карта среднего¬
довой продолжительности гроз в грозо-ча-
сах на территории СССР.Здания и сооружения, отнесенные по
устройству молниезащиты к I и П катего¬
рии, должны быть защищены от прямых
ударов молнии, от электростатической и
электромагнитной индукции и от заноса вы¬
соких потенциалов через надземные и под¬
земные металлические коммуникации.Здания и сооружения, отнесенные по
устройству молниезащиты к III категории,
должны быть защищены от прямых ударов
молнии и от заноса высоких потенциалов
через подземные металлические коммуника¬
ции, а установки класса П-Ш с корпусами
из железобетонных или синтетических ма¬
териалов должны также иметь защиту от
электростатической индукции.7-3. МОЛНИЕЗАЩИТА I КАТЕГОРИИЗащита от прямых ударов молнии зда¬
ний и сооружений, относимых по устрой¬
ству молниезащиты к I категории, должна
быть выполнена, как правило, отдельно сто¬
ящими стержневыми или тросовыми мол¬
ниеотводами (рис. 7-2 и 7-3), обеспечиваю¬
щими зону защиты.
652( Молниёзащитные устройства зданий и сооруженийРазд. VIIРис. 7-1. Карта среднегодовой продолжительности гроз
Молниезащита I категории653в грозо-часах на территории СССР.
654Молниезащитные устройства зданий и сооруженийРазд. VIIПри невозможности установки отдель- Ss, W,но стоящих молниеотводов (например, из- и
за насыщенности подземными коммуника- jj
циями территории, прилегающей к защища¬
емому сооружению) допускается установка 3025го15
10
* 5,0/$в.77У//7777>/Защищаемый.
'/ объектRiм- п
12- 10
8
6
ч
2
ОМВ
76Ь 543211 =70 м1 = В0м1 -50 м1 = 40 и1= 30 м _
1=20м ,1=1 ъч/- Ru.10 15 20 25 30 35 ОмРис. 7-2. Отдельно стоящий стержневой
молниеотвод.Рис. 7-4. Стержневой молниеотвод, изолиро¬
ванный от защищаемого объекта деревян¬
ной стойкой.изолированных молниеотводов на защищае¬
мом сооружении (рис. 7-4). Установку от¬
дельно стоящих и изолированных стержне¬
вых или тросовых молниеотводов от защи¬
щаемого сооружения и подземных металли¬
ческих коммуникаций производят в соответ¬
ствии с рекомендациями, приведенными
ниже.Наименьшие допустимые расстояния
от токоотвода отдельно стоящего стержне¬
вого молниеотвода или молниеотвода, изо¬
лированного от сооружения (например, де¬
ревянной стойкой), до защищаемого соору¬
жения определяются по кривым рис. 7-5
для наиболее опасных точек, с которых воз¬
можно перекрытие на защищаемое соору¬
жение, а именно SB —по воздуху .для точ-Рис. 7-5. Максимальный потенциал стержне¬
вого молниеотвода по высоте.Sgf Оманеj
м "■Рис. 7-3. Отдельно стоящий тросовый мол¬
ниеотвод.131211109В7В5Ч-32101МВ55Ц321IIj~130m..I j= 105 м2j= 80 m]l?= 55мI7—I10 15 20 25 30 35 ОмРис. 7-6. Потенциал в ,средней точке тросо¬
вого молниеотвода при ударе молнии в се¬
редине пролета.Рис. 7-7. Потенциал токопровода на высо¬
те 12 при ударе молнии в опору тросового
молниеотвода с пролетом 50 м.
Молниезащита I категории655ки А (рис. 7-5) и 5Д — по дереву для точ¬
ки А (рис. 7-4).Наименьшие допустимые расстояния от
тросового молниеотвода до защищаемого
сооружения в наиболее опасных точках оп¬
ределяются: размером S„i для точки АРис. 7-8. Потенциал токопровода на высо¬
те 12 при ударе молнии в опору тросового
молниеотвода с пролетом 100 м.Рис. 7-9. Потенциал токопровода на высо¬
те 12 при ударе молнии в опору тросового
молниеотвода с пролетом 150 м.(рис. 7-3) с наибольшим провесом троса —
по кривым рис. 7-6; размером Ss2 для точ¬
ки С (рис. 7-3) — по кривым рис. 7-9.Приведенные на рис. 7-4 — 7-8 значе¬
ния максимальных потенциалов в миллио¬
нах вольтах в опасных точках соответству¬
ют предельным значениям амплитуды тока
молнии 200 кА и крутизны 60 кА/мкс.Для исключения заноса высоких потен¬
циалов в защищаемые сооружения по под¬
земным металлическим коммуникациям не¬
обходимо заземлители защиты от прямых
ударов молнии и подводы к ним распола¬
гать на расстоянии S3 от таких коммуника¬
ций, вводимых в данное или соседние защи¬щаемые здания или сооружения по I кате¬
гории (рис. 7-2 и 7-3), в том числе от элек¬
трических кабелей сильного и слабого то¬
ков. Это расстояние в метрах определяется
по формулам:для стержневых молниеотводов53 = 0,5 Яи; (7-2)для тросовых молниеотводовS3 = 0,3 Ra; (7-3)где Rz —величина импульсного сопротив¬
ления каждого заземлителя защиты от пря¬
мых ударов молнии, Ом.Расстояние S3 менее 3 м не допускает¬
ся, за исключением случаев, когда металли¬
ческие подземные трубопроводы и кабели
не вводятся в защищаемое здание, а рас¬
стояние до места их ввода в соседние за¬
щищаемые здания и сооружения I катего¬
рии составляет более 50 м. В этих случаях
расстояние S3 может быть уменьшено
до 1 м.Для высоких сооружений (более 30 м),
когда устройство отдельно стоящих или
изолированных молниеотводов не представ¬
ляется возможным, допускается, как ис¬
ключение, защита от прямых ударов молнии
неизолированными молниеотводами, уста¬
навливаемыми на защищаемом сооружении.
Токоотводы прокладываются по наружным
стенам защищаемого сооружения. При этом
должны быть выполнены следующие допол¬
нительные условия:число токоотводов от молниеприемни-
ка до заземлителя должно быть не менее
двух, располагаемых на расстоянии не ме¬
нее 15 м друг от друга или по противопо¬
ложным сторонам здания;каждый токоотвод следует присоеди¬
нять к отдельному заземлителю с величи¬
ной импульсного сопротивления растеканию
тока не более 5 Ом. К этим заземлителям
допустимо присоединение производственных
защитных заземлителей и различных метал¬
лических подземных коммуникаций. В этом
случае устройство заземлителя защиты от
электростатической индукции не требуется;по каждому этажу или не более чем
через каждые 7—8 м по высоте сооружения
должны быть проложены металлические по¬
яса (полосы) для выравнивания потенциа¬
лов на отдельных уровнях. В качестве ме¬
таллических поясов можно использовать по¬
этажные контуры защитного заземления
электроустановок. К этим поясам должны
быть присоединены все токоотводы, метал¬
лические элементы конструкций и оборудо¬
вание внутри защищаемого сооружения.Высокие сооружения, имеющие метал¬
лическую крышу, не требуют установки спе¬
циальных молниеприемников. В этом слу¬
чае роль молниеприемника выполняет ме¬
таллическая крыша.В качестве молниеприемника допуска¬
ется использовать защитную сетку с ячей¬
ками 5X5 м, выполняемую из полосовой
стали 20X4 мм, 25X4 мм или из стальной
проволоки диаметром 8 мм, укладываемую
656Молниезащитные устройства зданий и сооруженийРазд. VIIх-хх-х'=1,2 Shв)Рис. 7-10. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода.- зона защиты одиночного стержневого молниеотвода; б — сечение зоны защиты одиночного
стержневого молниеотвода на расчетной высоте; в—зона защиты тросового молниеотвода.на неметаллическую кровлю под ее мягкии
ковер.Зона защиты стержневых и тросовых
молниеотводов приведена на рис. 7-10—7-13.Подводка трубопроводов на эстакадах
к защищаемому сооружению допускается
только от сооружений одного и того же
объекта. В этом случае вся трасса эстакады
должна вписываться в зону защиты бли¬
жайших сооружений, снабженных молние-
защитой, или специально установленных
молниеотводов. Кроме того, эстакадные
трубопроводы должны быть у ввода в зда¬
ние присоединены к заземлителю защиты
от электростатической индукции.На ближайших двух опорах от защи¬
щаемого сооружения такие трубопроводы
должны быть присоединены к специальным
заземлителям с величиной сопротивления
растеканию тока промышленной частоты
для опоры,' ближайшей к сооружению, 5 Ом
и для последующей опоры 10 Ом.Защита от электростатической индук¬
ции должна выполняться путем присоеди¬
нения всего металлического оборудования
и аппаратуры защищаемого сооружения
к специальному заземлителю защиты от
электростатической индукции. Последова¬
тельное включение заземленных элементов
в одну цепь не допускается.Защиту от электростатической индук¬
ции допускается осуществлять также нало¬
жением на кровлю сооружения сетки из
стальной проволоки диаметром 6—8 мм со
сторонами ячеек 8—10 м с присоединением
ее к заземлителю защиты от электростати¬
ческой индукции. Узлы сетки должны быть
проварены.При наличии металлической кровли по¬
следняя должна быть использована для за¬
щиты от электростатической индукции. Уст¬
ройство специальной сетки в этом случае
не требуется.В случае использования для защиты от
прямых ударов молнии металлической кров¬
ли или сетки устройство сетки для защиты
от электростатической индукции также не
требуется.^Токоотводы от сетки или металличе¬
ской крыши прокладываются к заземлите¬лю по наружным стенам сооружения с рас¬
стоянием между соседними токоотводами
не более 20 м.Заземлитель защиты от электростати¬
ческой индукции рекомендуется располагатьСтержневой
■ ■у' молниеотводТросовый. ‘
молниеотводX-XшHitшрИИш/с а JРис. 7-11. Зона защиты двойного стержне¬
вого молниеотвода.
Молниезащита II категории657по контуру защищаемого сооружения. До¬
пускается также располагать заземлитель
в траншее на глубине не менее 0,8 м и на
расстоянии 0,8—1 м от фундамента. Вели¬
чина сопротивления растеканию тока зазем¬
лителя, уложенного по контуру здания илиРис.а) 6)7-12. Зона защиты многократного
стержневого молниеотвода.— трехкратного; б — четырехкратного.Зона защиты по К-К4чТрос Пдопускать образования незамкнутых кон¬
туров.В соединениях между собой трубопро¬
водов и других протяженных металлических
предметов, расположенных в защищаемом
сооружении, необходимо обеспечить кон¬
такт с небольшой величиной переходного
электрического сопротивления. Контрольной
величиной допустимого переходного сопро¬
тивления на один контакт является 0,03 Ом.
При фланцевых соединениях труб такая
величина сопротивления достигается нор¬
мальной затяжкой болтов при их количест¬
ве на фланец не менее 6 шт.В местах соединений, где надежный
контакт с указанной величиной переходного
сопротивления не может быть обеспечен,
необходимо устройство перемычек из сталь¬
ной проволоки диаметром 5—6 мм или лен¬
ты сечением 25—30 мм2.Для защиты от заноса высоких потен¬
циалов по надземным и подземным метал¬
лическим коммуникациям (трубопроводы,
кабели, протяженные конструкции) требу-А-А r=1,5h б 0>75h„ ^500]L c-tf11 1
X—'Т"АТ'/$Уr^=1,25h*гоЧТ;*.1.WrГраница, зоны защиты
на уровне земли.Граница зоны защиты
на высоте hxРис. 7-13. Зона защиты одинарного тросового молниеотвода высотой до 60 м.сооружения, 10 Ом. При устройстве таких
заземлителей отдельными очагами их об¬
щее сопротивление растеканию тока про¬
мышленной частоты должно быть не более
10 Ом.К заземлителю защиты от электроста¬
тической индукции допускается присоедине¬
ние подземных металлических коммуника¬
ций (водопровод, канализация и пр.).Для защиты от электромагнитной ин¬
дукции необходимо между трубопроводами
и другими протяженными металлическими
предметами (каркас сооружения, оболочки
кабелей и т. д.) в местах их сближения на
расстояние 10 см и меньше через каждые
20 м длины приваривать или припаивать
металлические перемычки с тем, чтобы неется присоединение их на вводах в соору¬
жения к заземлителям защиты от электро¬
статической индукции.Ввод в здания и сооружения проводов
воздушных линий: силовой и осветительной
сети напряжением до 1000 В, телефонных,
радио, сигнализации и т. п. — не допуска¬
ется. Вводы таких линий должны быть вы¬
полнены кабелем от центрального пункта.7-4. МОЛНИЕЗАЩИТА II КАТЕГОРИИЗащита от прямых ударов молнии зда¬
ний и сооружений, относимых по устройст¬
ву молниезащита ко II категории, незави¬
симо от их высоты должна быть выполнена
одним из следующих способов: отдельно
658Молниезащитные устройства зданий и сооруженийРазд. VIIстоящими или установленными на зданиях
неизолированными стержневыми или тросо¬
выми молниеотводами, обеспечивающими
зону защиты в соответствии с требования¬
ми СН 305-69, или путем наложения мол¬
ниеприемной сетки размером 6X6 м на не¬
металлическую кровлю или использования
в качестве молниеприемника металличе¬
ской кровли здания или сооружения. При
этом:а) расстояние от отдельно стоящих
молниеотводов до защищаемого здания и
сооружения, а также до подземных комму¬
никаций не нормируется; ♦б) величина импульсного сопротивления
каждого заземлителя защиты от прямых
ударов молнии должна быть более 10 Ом,
а в грунтах с удельным сопротивлением
500 Ом-м и выше допускается не более
40 Ом;в) разрешается во всех случаях объеди¬
нение заземлителей защиты от прямых уда¬
ров молнии, защитного заземления электро¬
оборудования и заземлителя защиты от
электростатической индукции;г) во всех случаях рекомендуется ис¬
пользовать в качестве токоотводов метал¬
лические конструкции защищаемых зданий
и сооружений: колонны, фермы, рамы, по¬
жарные лестницы, металлические направля¬
ющие лифтов и т. п. Токоотводами не мо¬
жет служить напряженная арматура желе¬
зобетонных колонн, ферм и других железо¬
бетонных конструкций. В используемых
конструкциях должна быть обеспечена не¬
прерывная электрическая связь в соедине¬
ниях конструкций и арматуры, создавае¬
мая, как правило, сваркой;д) на зданиях с покрытием по метал¬
лическим фермам установка молниеприем-
ников или наложение молниеприемной сет¬
ки не требуется. Фермы должны быть сое¬
динены токоотводами с заземлителями.При ширине здания 100 м и более, за¬
щищаемого от прямых ударов молнии мол¬
ниеотводами на здании или молниеприем¬
ной сеткой, а также при использовании
металлической кровли, кроме наружных за¬
землителей, следует устраивать дополни¬
тельные заземлители для выравнивания по¬
тенциала внутри здания. Эти заземлители
выполняются в виде протяженных сталь¬
ных полос, уложенных не более чем через
60 м по ширине здания. Полосы должны
иметь сечение не менее 100 м2 и быть уло¬
жены в грунте на глубине не менее 0,5 м.
Заземлители по торцам (с двух сторон)
должны быть соединены с наружным кон¬
туром заземлителя защиты от прямых уда¬
ров молнии, а также подсоединены с ша¬
гом не более 60 м к токоотводам от мол-
ниеприемников.Наружные металлические установки,
содержащие взрывоопасные газы, пары, го¬
рючие и легковоспламеняющиеся жидкости
(установки класса В-1г), должны быть за¬
щищены от прямых ударов молнии следу¬
ющим образом:корпуса установок или отдельных ем¬костей при толщине металла крыши менее
4 мм должны быть защищены молниеотво¬
дами, установленными отдельно или на са¬
мом сооружении;корпуса установок или отдельных ем¬
костей при толщине металла крыши 4 мм и
более, а также отдельные емкости объе¬
мом менее 10 м3 независимо от толщины
металла крыши достаточно присоединить
к заземлителям.Наружные установки класса В-1г с ем¬
костями из железобетона или синтетических
материалов должны быть защищены от пря¬
мых ударов молнии устройством отдельно
стоящих молниеотводов или наложением
молниеприемной сетки, присоединенной к за¬
землителю. Защита подземных железобе¬
тонных резервуаров для хранения нефти и
нефтепродуктов от прямых ударов молнии
производится отдельно стоящими молние¬
отводами. При этом защите подлежит вся
площадь резервуарного парка, а также пло¬
щадь, прилегающая к парку на расстоянйи
40 м от стенок крайних резервуаров, неза¬
висимо от наличия обваловки. По вертика¬
ли защитная зона принимается равной вы¬
соте газоотводных (дыхательных) труб
плюс 5 м.Наружные установки со сжиженными
газами, а также установки с взрывоопасны¬
ми газами при общем объеме парка резер¬
вуаров более 100 000 м3 должны быть за¬
щищены от прямых ударов молнии отдель¬
но стоящими молниеотводами, а корпуса
металлических установок должщл быть при¬
соединены к заземлителям. К этим же за¬
землителям могут быть присоединены токо-
проводы отдельно стоящих молниеотводов.Если на наружных установках или ем¬
костях класса В-1г имеются газоотводные
или дыхательные трубы, то они и простран¬
ство над ними должны быть защищены со¬
гласно требованиям СН 305-69. При этом
в вышеуказанных установках молниеприем-
ники могут быть установлены непосредст¬
венно на таких трубах. Для наружных уста¬
новок заземлители от .прямых ударов мол¬
нии должны иметь импульсное сопротивле¬
ние не более 50 Ом на каждый токопровод
и к ним должны быть присоединены мол¬
ниеотводы, металлические корпуса и другие
металлические конструкции установок.Присоединение к заземлителям должно
осуществляться не более чем через 25 м по
периметру основания установки. При этом
число присоединений должно быть не ме¬
нее двух.В качестве основных заземлителей за¬
щиты от прямых ударов молнии заглублен¬
ных в землю емкостей разрешается исполь¬
зовать магниевые протекторы, применяемые
для защиты от коррозии, при следующих
условиях:стальной стержень, заделанный в про¬
тектор при его отливке, и присоединяемый
к нему проводник токопровода должны
иметь диаметр не менее 6 мм, а при высо¬
кой агрессивности грунтов — не менее 8 мм
и быть оцинкованы;
Молниезащита III категории659соединение проводника токопровода и
стержня протектора должно быть выполне¬
но сварксш внахлест на длине,, равной не
менее шести диаметрам проводника;импульсное сопротивление растеканию
заземлителей должно быть не более 50 Ом.Защита от электростатической индукции
обеспечивается присоединением всего обо-
рудования и аппаратов, находящихся в зда¬
ниях, сооружениях и в установках, к за¬
щитному заземлению электрооборудования.Наружные установки, должны быть за¬
щищены от электростатической индукции
путем наложения стальной сетки на ^рышу
емкости и прокладки токоотводов по стен¬
кам не более чем через 25 м по контуру.
Токопроводы должны быть присоединены
к заземлителю с общей величиной сопро¬
тивления растеканию тока промышленной
частоты не более 10 Ом. Указанные сетка,
токоотводы и заземлители могут служить
одновременно и для защиты от прямых уда¬
ров молнии.Плавающие крыши независимо от ма¬
териала и корпусов установок для защиты
от электростатической индукции должны
быть соединены гибкими металлическими
перемычками с токоотводами или с метал¬
лическим корпусом установки не менее чем
. в двух точках.Защита от электромагнитной индукции
выполняется в виде устройства через каж¬
дые 25—30 м металлических перемычек
между трубопроводами и другими протя¬
женными металлическими предметами, рас¬
положенными друг от друга на расстоянии
10 см и менее. Установки перемычек в ме¬
стах соединений (стыки, ответвления) ме¬
таллических трубопроводов или других про¬
тяженных конструкций не требуется.Для защиты от заноса высоких потен¬
циалов по подземным коммуникациям их
необходимо при вводе в здание или соору¬
жение присоединить к любому заземлителю.
Для защиты от заноса высоких потенциа¬
лов внешние наземные металлические кон¬
струкции и коммуникации необходимо; на
вводе в защищаемое здание или сооруже¬
ние присоединить к заземлителю с импульс¬
ным сопротивлением не более 10 Ом; такое
присоединение допускается осуществлять
к заземлителю защиты от прямых ударов
молнии; на ближайшей к сооружению опо¬
ре присоединить к заземлителю с импульс¬
ным сопротивлением не более 10 Ом; вдоль
трассы эстакады через каждые 250—300 м
присоединять к заземлителям с импульсным
сопротивлением не более 50 Ом.Ввод в здания электросетей напряже¬
нием до 1000 В, сетей телефона, радио, сиг¬
нализации и т. п. должен осуществляться
только кабелем или подземной кабельной
вставкой длиной не менее 50 м. Металличе¬
ские броня и оболочка кабелей должны
быть присоединены у ввода в сооружение
к защитному заземлению электрооборудова¬
ния здания.В месте перехода воздушной линии
в кабель металлическая броня и оболочкакабеля, а также штыри или крючья изоля¬
торов линии должны быть присоединены к
специальному заземлителю с импульсным
сопротивлением растеканию тока не более
10 Ом. Кроме того, в месте перехода между
жилами кабеля и его металлической обо¬
лочкой должна предусматриваться установ¬
ка закрытого воздушного искрового проме-ОбъектS,Приемный.
Т аппаратЗащитный промежуток
или разрядник
ОбъектRif 100м Rif 100м Ri^50uРазрядник или. защитный
промежутокRif 50мRc^SQm Ri-zlOQu Ri<200M Ri^ZOQm
Стержневой молниеотвод Ф—Объект500мРис. 7-14. Защита подходов воздушных ли¬
ний к зданиям II и III категории.жутка с межэлектродным расстоянием 2—
3 мм или низковольтного вентильного раз¬
рядника, например РВН-0,5.Штыри изоляторов воздушной линии
на ближайшей опоре к месту перехода ли¬
нии в кабель должны быть присоединены
к заземлителю с импульсным сопротивле¬
нием растеканию не более 20 Ом (рис. 7-14).Вводы линий напряжением свыше1 000 В должны выполняться в соответст¬
вии с Правилами устройства электроуста¬
новок.7-5. МОЛНИЕЗАЩИТА III КАТЕГОРИИЗдания и сооружения, отнесенные по
устройству молниезащиты к III категории,
должны иметь защиту от прямых ударов
молнии. При этом в отличие от требований
к защите от прямых ударов молнии зданий
и сооружений, отнесенных ко II категории:а) молниеприемная сетка должна иметь
ячейки площадью не более 150 м2 (напри¬
мер, ячейки 12X12 или 6X24 м);б) величина импульсного сопротивле¬
ния каждого заземлителя от прямых уда-
660Молниезащитные устройства зданий и сооруженийРазд. VII25000Рис. 7-15. Стержневые молниеотводы.■ металлические молниеотводы; б — железобетонные молниеотводы.ров молнии должна быть не более 20 Ом.
В грунтах . с удельным сопротивлением
500 Ом-м и выше во всех случаях допу¬
скается сопротивление каждого заземлите¬
ля принимать не более 40 Ом.Наружные металлические установки или
отдельные емкости, содержащие горючие
жидкости с температурой вспышки паров
выше 45 °С (установки класса П-Ill), долж¬
ны быть защищены от прямых ударов мол¬
нии следующим образом:корпуса установок или емкостей при
толщине металла крыши менее 4 мм долж¬
ны быть защищены молниеотводами, уста¬
новленными отдельно или на самом соору¬
жении;при толщине металла крыши 4 мм и бо¬
лее корпуса установок или емкостей долж¬
ны быть заземлены;корпуса емкостью менее 10 м3 незави¬
симо от толщины металла крыши должны
быть заземлены.Установки с корпусами из железобето¬
на или синтетических материалов должны
быть защищены от прямых ударов молнии
отдельно стоящими или установленными на
них молниеотводами или путем наложения
молниеприемной сетки с присоединением ее
к заземлителю.Пространство над газоотводными и ды¬
хательными трубами может не входить
в зону защиты молниеприемников. . За¬землители для таких установок должны
иметь импульсное сопротивление не более
50 Ом.Установки с корпусами из железобето¬
на или синтетических материалов и плава¬
ющие крыши должны также иметь защиту
от электрической индукции путем наложе¬
ния стальной сетки на крышу емкостей и
прокладки токоотводов по стенкам емко¬
стей не более чем через 25 м.Неметаллические вертикальные вытяж¬
ные трубы промышленных предприятий и
котельных, водонапорные башни, пожарные
вышки высотой 15 м и более следует защи¬
щать от прямых ударов молнии молниеот¬
водами, установленными на них. Для труб
высотой до 50 м достаточна установка од¬
ного молниеприемника и одного наружного
токоотвода. Трубы высотой более 50 м
должны быть обеспечены не менее чем дву¬
мя молниеприемниками, расположенными
симметрично по трубе, и двумя наружными
токоотводами. Высота молниеприемников
для труб до 100 м должна быть определе¬
на расчетом зоны защиты по рекомендаци¬
ям СН 305-69.Для труб высотой 100 м и более по пе¬
риметру верхнего торца следует уложить
стальное кольцо сечением не менее 100 мм2,
к которому должно быть приварено не ме¬
нее двух токоотводов. Такие же кольца
должны быть приложены не реже чем че¬
Общие указания661рез каждые 12 м по высоте трубы и присое¬
динены сваркой к токоотводам в местах пе¬
ресечения.Защита от заноса высоких потенциалов
по внешним наземным металлическим ком¬
муникациям осуществляется путем заземле¬
ния на вводе в защищаемое здание и путем
присоединения к заземлителю с сопротив¬
лением растекания 20 Ом, а также первой
опоры. Защита от заноса высокого потен¬
циала по В Л до 1000 В осуществляется по
рекомендациям ПУЭ, гл. IV, а также
рис. 7-14. ^7-6. МОЛНИЕОТВОДЫДля защиты различных зданий и со¬
оружений от прямых ударов молнии приме¬
няются различного вида молниеотводы:
стержневые отдельно стоящие металличе¬
ские; стержневые, устанавливаемые на зда¬
нии или сооружении; стержневой отдельно
стоящий железобетонный и тросовые от¬
дельно стоящие молниеотводы.Типовая серия отдельно стоящих
стержневых молниеотводов имеет размер¬ность по высоте 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45,
50 м (рис. 7-15). Металлические стойки тро¬
совых молниеотводов имеют ту же размер¬
ность, что и отдельно стоящие стержневые
молниеотводы. В отдельных случаях при¬
меняются железобетонные молниеотводы.
Железобетонные молниеотводы выполняют¬
ся из стоек для опор воздушных линий
электропередачи. Такие молниеотводы мо¬
гут быть из центрифугированных стоек н
из вибробетонных (рис. 7-15).Для тросовых молниеотводов обычно
применяется стальной оцинкованный трос
сечением 35—50 мм2 по ГОСТ.Список литературы7-1. Анастасиев П. И., Зеленецкий М. М.,
Фролов Ю. А. Молниезащита зданий и со¬
оружений. М., «Энергия», 1966.7-2. Указания по проектированию и уст¬
ройству молниезащиты зданий и сооруже¬
ний, СН 305-69. М., Стройиздат, 1970.7-3. Стекольников И. С. Физика молнии
и грозозащита. М., Изд. АН СССР, 1943.РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙДатчики и регуляторы технологических параметров8-1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯВ настоящем разделе приведены табли¬
цы с основными техническими данными раз¬
личных датчиков и регуляторов технологи¬
ческих параметров, которые находят широ¬
кое применение на промышленных предпри¬
ятиях. Под понятием «датчик» подразуме¬
ваются устройства, непосредственно вос¬
принимающие изменения контролируемого
параметра и преобразующие эти изменения
в механические или электрические им¬
пульсы.Под «регулятором» подразумеваются
устройства, обеспечивающие подачу управ¬
ляющего сигнала при отклонении техноло¬
гического параметра, измеряемого датчи¬
ком, от заданной величины.В зависимости от характера выдавае¬
мых импульсов датчики или регуляторы яв¬
ляются механическими или электрическими.При дистанционном или телемеханиче¬
ском контроле за технологическими пара¬
метрами иногда приходится сочетать меха¬
нические датчики с электроизмерительной
и сигнализирующей аппаратурой. В этом
случае возникает необходимость преобразо¬вания механических импульсов в электри¬
ческие.Элементы механических датчиков или
специальные устройства, выполняющие
функцию преобразования, называются пре¬
образователями и в схемах дистанционного
или телемеханического контроля играют
роль электрических датчиков.В справочнике рассматриваются толь¬
ко те датчики, которые имеют на выходе
какой-либо электрический сигнал: релей¬
ный; унифицированный токовый 0—5 мА,
0—20 мА (ГОСТ 9895-61); унифицирован¬
ный напряжения 1—0—1 В, 0—2 В. 1—3 В;
унифицированный частотный 1500—2500 Гц;
частотный 4000—8000 Гц; напряжения пе¬
ременного тока 0,5—1 В, получаемого от
дифференциально-трансформаторных датчи¬
ков; напряжения постоянного тока 0—25—
—50 мВ, получаемого от термопар, и др.Рассматриваемые датчики могут быть
использованы при решении задач диспетче¬
ризации, телемеханизации и автоматическо¬
го управления различными технологически¬
ми процессами с применением вычислитель¬
ной техники на современных промышлен¬
ных предприятиях.
662Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-2. ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫОсновные технические данные датчиков иТипНаименованиеНазначениеПределы измерения,
°СМанометриСТ-ЦНИИТермосигнализаторКонтроль и сигнализа-
дия температуры охлаж¬
дающей жидкости20—60ТРЭ-1ТРЭ-3ТерморелеКонтроль и регулиро¬
вание температуры жид¬
кости+55+25 (1 элемент)
+30 (2 элемента)
+33 (3 элемента)ТРД-3ТерморелеКонтроль и двухпози¬-20-4-8(ТДДА)ционное регулирование—25ч-0температуры жидкостиДифференциал2—8ТР-1Б-01—35ч—5ТР-1Б-02—20-М 0ТР-1Б-035—35ТР-1Б-0430—6ТР-2Б-01ТР-2Б-02ТР-2Б-03ТР-2Б-04Датчик-реле темпера¬
туры брызгонепроницае¬
мый виброустойчивыйКонтроль и двухпози¬
ционное регулирование
температуры жидких и
газообразных средДифференциал 6ТР-1В-02ТР-1В-03Термореле взрывоза¬
щищенноеДвухпозиционное регу¬
лирование температуры—20ч-105—35Дифференциал2,5—8ТРВ-1Термоизвещатель взры¬
вобезопасный виброуда-
ростойкийСигнализация повыше¬
ния температуры50—100ТР4-КТерморегулятор с ка¬
пилляром длиной 1500
или 400 ммДвухпозиционное регу¬
лирование температуры100—350Дифференциал2—25ТР5-КТерморегулятор с ка¬
пилляром длиной 1500 ммТо же50—150Дифференциал2—10ТР-4ПРТермореле четырехпре¬
дельноеПоддержание заданно¬
го значения температуры
и сигнализация при пони¬
жении или повышении
температуры контроли¬
руемой среды50—120Дифференциал2—5ТР-1-02-ХТермореле двухпозици¬
онное виброустойчивоеПоддержание заданно¬
го значения температуры
контролируемой среды—20-М0
Дифференциал
2,1; 4; 2,5; 6
§8-2Датчики температуры с релейным выходом663С РЕЛЕЙНЫМ ВЫХОДОМТаблица 8-1регуляторов температуры с релейным выходомВыходной параметрДлительно допусти¬
мая нагрузкаДлительно
допустимое
напряжение, ЕРазмеры, мм~Масса, кгч е с к и е2 з. к +2 р. к.*0,5 А
«-220345X110X1101,151 з. к.
1 з. к.
I з. к.
1 р. к.1 А,
50 Вт-220214X175X135320X175X1352,34,5Микропереключатель150 В-А
300 В-А
50 Вт~380=320204X138X822,51 р. к. при понижении
температуры1 р. к. при повышении
температуры150 В-А
300 В-А
30 Вт-380-220=220175X104 X 711,61 р к. при понижении
температуры60 В-А
30 В-А
300 В-А
30 Вт-36 (РВ)
=24 (PH)
~220 (ВЗГ)
=24 (ВЗГ)205X215X9091 з. к.0,1 А=24295X115X11523 з. к.1,5 кВт
на 1 контакт~220127X80X1281,53 з. к.1,5 кВт
на 1 контакт-220124X80X1281,525 Вт=75-1101 р. к.30 Вт
150 В-А=220-220-12785X117X610,8
664Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измерения,
°СТПП4-1Термометр показываю¬
щий парожидкостный с
сигнальным устройствомИзмерение и сигнализа¬
ция температуры жидких
и газообразных сред0—60, 100
-10ч-50
—25н-35
16—76
25—125
60—120
100—200
160—320ТПП-IVТо же, но для работы
во взрывоопасных средахТПЖ4-Ш•Термометр показываю¬
щий жидкостный с сиг¬
нальным устройствомИзмерение и сигнали¬
зация температуры жид¬
ких и газообразных средТПП-СТермометр показываю¬
щий с сигнальным уст¬
ройствомТо же0—100;100—200ТПГ-СТо жеТо же—60-н 190;
0—400ТСГ-718-П9Термометр газовый са¬
мопишущий с сигналь¬
ным устройствомТо же0—100; 120; 160;
200; 250; 300;
40—200ТСЖ-718-П9То же жидкостныйТСМ-100ТС-200Термометр сигнализи¬
рующийКонтроль и сигнализа¬
ция температуры нагрева0—100100—200ЭКТ-1 (паровой)Термометр электрокон-
тактныйКонтроль и сигнализа¬
ция температуры ней*
тральных сред—60-i-0
—20Н-40
0—60
0—100
50—150
60—200
100—250ЭКТ-2 (газовый)То жеТо же0—3000—400ДилатометТДЛ-1ТермодатчикСигнализация темпера¬
туры73±7ТВ-100Температурное релеСигнализация и пози¬
ционное регулирование
температуры неагрессив¬
ных жидкостей и, газоа25—100ТР-200ТР-200МТо жеТо же25—200ТУДЕ-1ТУДЕ-4Устройство терморегу¬
лирующее пылебрызго-
зашищенноеСигнализация и пози¬
ционное регулирование
температуры жидких и
газообразных сред—20-=-250 в разных
диапазонах
Датчики температуры с релейным выходом665Продолжение табл. 8-1Выходной параметрДлительно допусти¬
мая нагрузкаДлительно
допустимое
напряжение, ВРазмеры, ммМасса, ктДве катушки индуктив¬
ности генераторов высо¬
кой частоты включены
в цепь с двумя реле
РЭС-9, имеющими
1 3. к.+ 1 р. к.-220Длина капилляра
1,6; 2.5; 4,6;
10; 16 м8Длина капилляра
1,6; 2,5; 4: 6; 10;
16 м, 0 160X1104,5То же— ,-220=27То же4;5То же —~220То же4,5Сигнальное трехпози¬
ционное фотоэлектриче¬
ское устройство—-220Длина капилляра
4,10 м,
340X280X12411 з. к.+ 1 р. к.0,2 А~220264X185 X 75
264X190X7542 к, з. или 1 з. к.+1 р. к.10 В-А=220-3800160X95То же10 В-А=220
. ~3800160X95—рические1р. к.1,5 А=36065X1650,7151р. к.10 АОо0,251р. к.30 В-А
5 Вт-220=220—0,251з. к. или 1 р. к.10 А или 2 А
при индуктивной
нагрузке-220
50 Гц——42— 480
666Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измерения,
°СТУДЕ-5ТУДЕ-12То же взрывозащищен¬
ноеТо же0—1100 в различ¬
ных диапазонахБ и м ет а лДТКМДатчик температуры
камерный модернизиро¬
ванныйДвухпозиционное ре¬
гулирование температуры
в камерах с неагрессив¬
ной газообразной средой—30-5-50 в разных
диапазонахДТКБДатчик температуры
камерныйДвухпозиционное регу¬
лирование температуры
в камерах с неагрессив¬
ной газообразной средой
при отсутствии магнит¬
ных и электрических по¬
лей, действующих на ма¬
гниты прибора—30-г-0
—10-ь 10
10—30
20—50
0—30
0—10
25--±35ТРГ-1ТерморелеДвухпозиционное регу¬
лирование температуры
воздуха45+5 (выше)
18+5 (ниже)Т50То жеДвухпозиционное регу¬
лирование температуры35±2РБ-1РБ-3То жеТо же20±725±2АД-155МТ ермовыключательДвухпозиционное регу¬
лирование температуры
окружающего воздуха40—210 в разных
диапазонахПолупроводПТР-2Регулятор температу¬
ры двухпозиционныйРегулирование темпе¬
ратуры жидких и газооб¬
разных сред (термосисте¬
ма может поставляться
для агрессивных сред)—30-ь60 в разных
диапазонахПТР-3Регулятор температу¬
ры трехпозиционныйТо же
Датчики температуры с релейным выходом667Продолжениетабл. 8-1Выходной параметрДлительно допусти¬
мая нагрузкаДлительно
допустимое
напряжение, 1Размеры, мыМасса, кг1 К. 3. или 1 р. к.' ■ ————лические•1 3. к.50 В-А
50 ВтО г-assII г85X115X550,41 3. к.50 Вт
50 В-А= 127
-22090X95X620,3081 р. к.600 В-А=127-220130X60X1150,4501 р. к.5 Вт
30 В-А1 II
$1345X17X150,0201 р. к.5 Вт
30 В-А=27-3645X17X150,0201 р. к. или L з. к.25 А=2752 X 36X180,035н и к о в ы е1 з. к.50 Вт
500 В-А=220-220221X106X1143,01 3. к.50 Вт
500 В-А=220-220221X106X1143,042*
668Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измерения,
°СПТР-ПРегулятор температу¬
ры пропорциональныйТо жеТо жеПТРВ-2ТРегулятор температу¬
ры двухпозиционныйРегулирование темпе¬
ратуры в■ стационарных
установках кондициони¬
рования воздуха и си¬
стем вентиляции—40-f-100 в раз¬
ных диапазонахПТРВ-ЗТРегулятор температу¬
ры трехпозиционныйПТРД.2Регулятор температу¬
ры дифференциальный
двухпозиционныйДвухпозиционное регу¬
лирование разности тем¬
ператур газообразных
сред—20 ч-40
Дифференциал
0,3+5УТС-1Устройство темпера¬
турной сигнализации с
термисторами для 50 то¬
чек -Сигнализация превы¬
шения температуры65±5ТДП-231 (вхо¬
дит в комплект
АТВ-229)Термодатчик с терми¬
сторами • релейного эф¬
фектаСигнализация превы¬
шения температуры под¬
шипников30; 60; 40; 75; 55;
90; 65; 100; 75; 110;
85; 125ТДП-232У
(входит в
комплект
АТВ-229)То жеСигнализация превы¬
шения температуры об¬
моток электрических ма¬
шинТо жеАТКТ-1Аппаратура контроля
температуры на терми¬
сторах с искробезопасны¬
ми цепямиСигнализация превы¬
шения температуры40—90; 90—120;
120—170* Здесь и далее з., р., п., к — замыкающий, размыкающий и переключающий контакты.
Датчики температуры с релейным выходом669Продолжение табл. 8-1Выходной параметрДлительно допусти¬
мая нагрузкаДлительно до¬
пустимое на¬
пряжение, ВРазмеры, ммМасса, кг1 3. к.50 Вт
500 В-А=220-220221X106X1143,01 3. К,«50 Вт
500 В-А=220-220130X184X1303,5Питание 7 Вт; ~ 220/127
контакты500 В-А~220
50 Гц160X 200X1723,5Питание 150 В-А, 220ВМКУ-48
(общий сигнал)
РКМ-1
(групповой сигнал)-220
40—60 Вт
—220
25 Вт830 X 233X 236
(блок питания)
106X100X38
(коробки)
33X60
(датчик)1810.6———0 8, длина 85,
150, 200, 250 м0,152 З.К.+2 р. к. МКУ-48500 В-А-220
50 Гц0 3,5, длина
1020 мм0,15Реле МКУ-48 2 з. к.50 Вт-220-380=24Датчик 0 8X60,
0 8X200,0 8X300, 0 8X901— .
676Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-3. ДАТЧИКИ ТЕЙШЕРАТУ РЫ С ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИОсновные технические данные датчиков температурыТвпНаименованиеНазначениеПределы измере¬
ния, °СТДХ-ХТДГ-Х1Термометр манометри¬
ческий бесшкальный га¬
зовый с электрическим
датчикомИзмерение температу¬
ры газов, паров, жидко¬
стей—60-^-310 в раз¬
ных диапазонахтдж-хТДЖ-Х1То же, но жидкостныйТо жеТо жеТПГА-VIТПЖ4-У1Термометр манометри¬
ческий показывающий
газовый с электрическим
датчикомТермометр манометри¬
ческий показывающий
жидкостный с электриче¬
ским датчикомИзмерение температу¬
ры газов и жидкостей—60-т-500 в раз¬
ных диапазонах8-4. ТЕРМОПАРЫДействие термопары основано на эффекте Зеебека, состоящем в появлении
термо- э. д. с. в контуре, составленном из двух различных металлов со спаями, нагре¬
тыми до различных температур. Термо- э. д. с. для каждой пары металлов зависит
только от температуры спаев. В зависимости от материала электродов термопары де¬
лятся на две группы: термопары, выполненные из благородных металлов, и термопары,
выполненные из неблагородных металлов.Основные техническиеТип термопарыГрадуи.ровкаПределы
измерения
темпера¬
туры. °СМонтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитная арматураТе р м оп а рыхромель-алюмелевыеTXA-XIIIХА8000—1000500, 800, 1000, 1250, 1600,
2000, 2500, 32003,5 мин.Сталь Х18Н10Т,
Сталь Х25ТTXK-XIIIХК0—6003,5 мин.Сталь Х18Н10Т,
Сталь 20
Термопары671ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ПРИБОРОВ (ГСП)Таблица 8-2с унифицированными сигналами ГСПВыходной параметрПотреб¬ляемаямощность,В-АНапряже¬
те пита¬
ния, ВРазмеры, имМасса, кгТоковый сигнал 0—20 мА
Частотный сигнал 1,5—2,5 кГц101•-220Длина капилляра 1,6; 2,5 м;
306X265X1906Токовый сигнал 0—20 мА
Частотный сигнал 1,5—2,5 кГц10-220То же6Токовый сигнал 0—5 мА10-220Длина капилляра 1,6; 2,5; 4; 6;
10; 16; 25 м, 0 162X1346К первой группе относятся термопары платинородий-платиновые ТПП и ТПР, ко
второй — термопары хромель-алюмелевые (ТХА) и хромель-копелевые (ТХК).Термопары с одинаковыми термоэлектродными материалами и градуировочными
характеристиками взаимозаменяемы.Основные технические данные термопар, изготовляемых в соответствии с ГОСТ
6616-61, приведены в табл. 8-3.Для измерения температуры термопары работают в комплекте с милливольтметрами,
потенциометрами или нормирующими преобразователями.Таблица 8-3данные термопарУсловное
давление.
кгс/см2,
или ат¬
мосфер¬
ноеУстойчи¬
вость к
механи¬
ческим
воздей¬
ствиямИсполнение выводаКреплениеОбласть применения(ХА) и
Атм.
Атм.хромелОбыкн.Обыкн.ь-копелевые (ХК)Головка обыкновенная,
вывод гибким шлангом
или через штуцер карбо-
литовыйБез крепленияЖидкие и газообраз¬
ные среды
672Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. V-HIТип термопарыГрадуи¬ровкаПределы
измере¬
ния тем¬
пературы,
°СМонтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитная арматураТХК-146ТХА-146ХКХА0—6000—800500, 800, 1000, 1250, 1600,
200040 ССталь IX18H10TТХА-631(двойная)ТХК-631(двойная)ХАХК0—9000—600500, 800, 100(f 1250, 1600,
2000, 2500, 32003,5 мин.Сталь Х251,
Сталь Х18Н10ТСталь X18HI0T,
Сталь 20ТХА-621(двойная)ТХК-621(двойная)ХАХК0—9000—600160, 200, 820, 400, 800,
12503,5 минСталь Х18Н10Т
Сталь Х25ТTXA-IITXA-VIIITXK-VIIITXA-V-XVХАХАХКХА0—8000—8000—10000—6000—600500160, 200, 320, 400, 800,
1250120, 160, 200, 3203.5 мин
9 сСталь Х18Н10Т
Сталь Х25ТСталь Х18НЮТTXK-V-XVТХК-250ТХА-284ТХК-284ХКхкХАХК0—6000—26000—600160, 320120, 160, 200, 32040 с
1 минСталь Х18Н10Т
Сталь Х18Н9ТТХА-581ТХА-591(трехзонная)ХАХА0—9000—9001240, 2340, 3440, 4540,
5740, 6840, 7940, 9040,
10 240, 11 340, 12 4443,5 минБез защитной ар¬
матурыТХКП-711ТХК-834ХКХК0—3500—400335, 610
9000Не нор¬
мирова¬
ноТо жеТХАП-551ТХКП-551ХАХК0—6001743,5 минСталь 20ТХКП-541ХК0—500500, 10 000, 15 0003,5 минСталь 20ТХК-541ХК0—150505 сСталь 2X13ТХКП-XVIIIХК0—4001003,5 минСталь Х18Н10Т
§8-4Термопары673Продолжение табл. 8-3Условноедавление,KFC/CM2,или ат¬
мосфер*
ноеУстойчи¬
вость к
механи¬
ческим
воздей¬
ствиямИсполнение выводаКреплениеОбласть примененияАтм.Обыкн.Головка обыкновенная,
вывод гибким шлангомБез штуцера1Жидкие и газообраз¬
ные средыАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод гибким шлан¬
гомПередвижной
фланец 0 90 ммТо же100Обыкн.То жеПередвижной
штуцер с резьбой
МЗЗХ2»Атм.4025100Обыкн.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод гибким шлан¬
гомБез крепления
Штуцер МЗЗХ2Штуцер непод¬
вижный, М27Х2Жидкие и газообраз¬
ные среды250Вт, УП'Головка обыкновенная,
вывод экранированным
компенсационным прово¬
дом СФКЭ-ХК, длина 3 мГоловка водозащищен¬
ная, вывод гибким шлан¬
гомТо жеШтуцер непод¬
вижный, МЗЗХ2Перегретый пар со ско¬
ростью протекания до
50 м/сТо же со скоростью
40—80 м/сАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод трубойФланецДымовые газы в труб¬
чатых печах высокого
давленияАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод гибким шлан¬
гомКрепление при
помощи двух пла¬
нокСтенки металлического
аппарата, поверхностнаяАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод с сальнико¬
вым уплотнениемПриваривается к
измерительной по¬
верхностиПоверхности трубопро¬
водов высокого давленияАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
наяФланец 0 150 ммПечи гидрированияАтм.Обыкн.Корпус пластмассовыйИгольчатая,переноснаяВ пищевой промышлен¬
ностиАтм.Обыкн.Без головки, вывод
проводом КПП-ХК дли¬
ной 5 мПриваривается
по местуПоверхностная
674Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТип термопарыГрадуи¬ровкаПределы
измере¬
ния тем¬
пературы,°СМонтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитная арматураТХКП-091ТХКП-11ТИндиви¬дуаль¬ная—200-г-
—100—200-т-
—60100, 160, 200, 320, 400
1000•Не нор¬
мирова¬
но
50 сСталь Х18Н9Т
Без арматурыТХА-420ТХК-420ТХА-430ТХК-430ХАХКХАХК0-600120, 160, 250, 320СИСт.2Х13TBP-25IТВР-299Индиви¬
дуаль¬
ная
То же100—1800800—1950210, 310, 410
270, 345, 38040 с
40 сОкись алюми¬
ния; молибденОкись алюминияДТВ-018ХК0—150—БИКорпус алюми¬
ниевыйТермопарыТПР-571ПрЗО/6300—1600500, 630, 8003.5 минОкись алюминияТПП-НПП0—1300500, 600, 800, 1000, 2000,
12503,5 минФарфорТПП-IVТПП-VПП0—13008005003,5 минФарфорПримечание. В таблице приняты сокращения: МИ —малая инерционность (до 5 с):
тряскоустойчивая; УП — ударопрочная; Атм — атмосферное давление.
Термопары675Продолжение табл. 8-3Условное
давление,
кгс/см*,
или ат¬
мосфер»
ноеУстойчи¬
вость к
механи¬
ческим
воздей¬
ствиямИсполнение выводаКреплениеОбласть применения100Ата.Обыкн.ВТГоловка водозащищен¬
наяЭлектроды незащищен¬
ныеШтуцер с резь¬
бой М20Х1.5Пятачок прива¬
ривается по местуСистема с жидким га¬
зомПоверхность в вакууме
до 10—15 мм рт. ст.64ВТВывод с сальниковым
уплотнениемВывод гибким металли¬
ческим шлангом——0,30.3Обыкн.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод через штуцерВсе головки с уплотне¬
нием вывода1Замуровывается
в футеровку печиВодородные электриче¬
ские печиВысокотемпературные
печи с вольфрамовыми
или молибденовыми на¬
гревателямиАтм.Обыкн,Вывод гибким шлангомКрепление под¬
вижное через
штанги и прижимыИзмерение температу¬
ры поверхностей гладких
металлических валков
контактным методомблагородныеАтм.Обыкн.Головка водозащищен¬
ная, вывод через штуцер
с сальниковым уплотне¬
ниемТо жеОкислительные средыАтм.Обыкн.Г ибкий шланг или
сальниковое уплотнение.Замуровывается
в футеровкуЛабораторные работыАтм.Обыкн.Вывод проводом ШПРО
длиной 2,5 мПереноснаяТо жеСИ — средняя инерционность (до 1 мин); БИ •— большая инерционность (до 3>6 мин); ВТ—вибро-
676Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-5. ТЕРМОМЕТРЫПроволочные термометры сопротивле¬
ния-— терморезисторы представляют собой
чувствительные элементы, принцип дейст¬
вия которых основан на свойствах провод¬
ника изменять свое сопротивление с изме¬
нением температуры.Терморезисторы делятся на платино¬вые и медные. Платиновые терморезисторы
предназначены для измерения температуры
от —200 до 650 °С, медные — от —50 до
100 °С.Градуировка терморезисторов по ГОСТ
6651-59:для платины Пл-2 — 20, 21 и 22 (сопро-Основные технические данныеПредел*ТипГрадуи¬Монтажная длина» ммИнерцион¬Защитнаяровкаизмерения,°СностьарматураТермометры сопротивТСП-23ТСП-24ТСП-25221моо•I*о100, 120, 160
120160, 200, 250МИЛатунь Л-62ТСП-332120—80200СИСталь Х18Н9ТТСП-085210—10060, 100, 160МИСталь 20теп-38210—130100СИСталь Х18Н9ТТСП-138210—12022БИМодель М3
Латунь ЛТ-96ТСП-170210—30070, 100, 150, 200, 250СИСт.2Х13ТСП-175220—160200, 300, 400, 500, 750СИСталь Х18Н9ТТСП-180 (двой¬
ной)210—30070, 100, 150, 200, 250СИСт.2Х13ТСП-185220—150200, 300, 400, 500, 750,
1000, 1250, 1500, 2000,
2500, 3000СИСталь Х18Н9ТТСП-190ТСП-200210—15070, 100, 150, 250, 200СИСт.2Х13
Термометры сопротивления677СОПРОТИВЛЕНИЯтивление термометра при температуре t—
=0°С соответственно 10, 46, 100 Ом), для
меди — 23 (при температуре <=0°С сопро¬
тивление термометра — 53 Ом).Терморезисторы работают в комплекте
с логометрами, электронными мостами и
нормирующими преобразователями.Показатель тепловой инерции терморе-термометров сопротивлениязисторов, определенный при коэффициенте
теплоотдачи, практически равном бесконеч¬
ности, не должен превышать значений:
с большой инерционностью (БИ) — 4 мин;
со средней инерционностью (СИ) — 1 мин
20 с, с малой инерционностью (МИ) — 9 с:
Основные технические данные терморе¬
зисторов приведены в табл. 8-4.Таблица 8-4Устойчи¬*Условноевость кдавление,механичес¬Исполнение выводаСпособ креплениякгс/см2кому воз¬
действиюОбласть примененияления платиновые.1025010ВТЛепестковый с кабель¬
ным выводом длиной
2940 мм
Вывод шнуром
ШРПС-ЗХ1
Лепестковый с кабель¬
ным выводом длиной
2940 ммНеподвижный шту¬
цер с резьбой М20Х
XI,5Неподвижный шту¬
цер, резьба М27Х2Газообразные по¬
токи воздуха, азот,
кислород2,5Обыкн.Лепестковый с кабель¬
ным выводом длиной
14 990 ммНеподвижный шту¬
цер, резьба М24Х1Жидкие и газооб¬
разные среды—ВТ, УППоверхностный с ка¬
бельным выводом дли¬
ной 3000 ммНеподвижный шту¬
цер, резьба М27Х2Измерение темпе¬
ратуры подшипников10Обыкн.Лепестковый со штеп¬
сельным разъемом; вы¬
вод длиной 120, 170 ммНеподвижный шту¬
цер, резьба ‘/г тр.Жидкие и газооб¬
разные среды—Обыкн.С кабельным выводом
длиной 120, 170 ммЗапрессовка на ла¬
ке БФТо же100ВТ, УПГоловка водозащищен¬
ная, вывод через штуцер
с сальникомНеподвижный шту¬
цер, резьба МЗЗХ2»10—То жеНакидная гайка,
резьба М42ХЗ100ВТ, УП»Неподвижный шту¬
цер, резьба МЗЗХ210Обыкн.»Накидная гайка,
резьба М42Х235ВТ,УП» . :. . . .Неподвижный шту¬
цер, резьба М30Х2> .35ВТ.УП»Неподвижный шту¬
цер, резьба М30Х2
678Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипГрадуи¬ровкаПределизмерения,“СМонтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитнаяарматураТСП-2053000—200690, 720, 1090СИМедьТСП-220220—30185СИАлюминийАД-1ТСП-240210—3504591, 5965, 5165СИМедьТСП-421,ТСП-431210—500400, 630, 800, 1000, 1250,
1600, 2000СИХ18Н9ТТСП-451220—300320, 500, 800, 1000, 1250,
1600, 2000миЛатунь Л-96ТСП-471,ТСП-481220—500120, 160, 200, 320СИХ18Н9ТТСП-59122—200-5-4085БИАлюминийД16ТТСП-601210—150200, 300, 400, 500, 750,
1000, 1250, 1500, 2000,
2500, 3000СИ1Х18Н9Т,
Х18Н11Б,
Х18Н12—МЗТТСП-6И22—200-5-4080, 100, 120, 160, 200, 250СИЛатунь Л-62ТСП-663300 Ом0—150272СИХ18Н9ТТСП-673220—50400, 300, 1250, 1900МИХ18Н9ТТСП-723220—1503500. 4000, 4500, 5000,
5500, 6000, 6500, 7000,
8000БИХ18Н9Т
X18HI2—МЗТ
Х18Н11БТСП-270210—130370, 225, 1000СИХ18Н9Т
Термометры сопротивления679Продолжение табл. S-4Условноедавление,кгс/см!Устойчи¬
вость к
механичес
кому воз¬
действиюИсполнение выводаСпособ крепленияОбласть применения40Обыкн.Без головки. Вывод
через штуцер с сальни¬
комПриваривается по
местуВода, пар, масло1.5Обыкн.Без головки с вакуум-НО ПЛОТНЫМ ВЫВ01ЩМдлиной 6000 ммДетали узла креп¬
ления разрабатыва¬
ются заказчикомЖидкие и газооб¬
разные среды10Обыкн.Без головки. Вывод
через штепсельный разъ¬
ем——10—Головка водозащищен¬
ная, вывод через штуцер
с сальникомПодвижный шту¬
цер, резьба МЗЗХ2Жидкие и газооб¬
разные среды—Обыкн.С головкой и опрессо-
ванным чувствительном
элементомПодвижный шту¬
цер, резьба МЗЗХ2То же100То жеГоловка водозащищен¬
ная, вывод гибким шлан¬
гомНеподвижный шту¬
цер, резьба МЗЗХ2—>Без головки, вывод
кабелем длиной 1500 ммНеподвижный шту¬
цер, резьба М27Х2Поверхности раз¬
личных тел5»Головка водозащи¬
щенная, вывод через
штуцер с сальникомНакидная гайка со
штуцером, резьба
М42Х2Жидкие и газооб¬
разные среды200»С бифилярной намот¬
кой на керамический
каркас, с кабельным вы¬
водомНеподвижный шту¬
цер, резьба М27Х2То же6»Лепестковый, со спе¬
циальной заделкой вы¬
водовНакидная гайка,
резьба М42Х2Вода, пар, масло2,5»Головка водозащищен ^
ная, вывод через шту¬
цер с сальникомПодвижный шту¬
церЖидкие н газооб¬
разные среды7,5То жеУстановочный фла¬
нец приваривается
при монтажеТо же20—Без головки, вывод че¬
рез штепсельный разъемНеподвижный шту¬
цер
680Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипГрадуи¬ровкаПределизмерения,°СМонтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитнаяарматураТСП-275210—120120, 160, 200, 250, 320,
400СИХ1879ТТСП-309-210—120•10миЛатунь Л-62ТСП-320220—130140СИХ18Н9ТТСП-773210—250160, 250, 320, 400сиХ18Н9ТТСП-864210—36085, 100, 130, 2206 сХ18Н9ТТСП-874210—15085миХ18Н9ТТСП-1210—500160, 200, 320, 400, 800,
1250БИХ18Н10Т
Сталь 20ТСП-1а21-1204-30160, 200, 320, 400, 800,
1250БИХ18Н10Т
Сталь 20ТСП-Ш210—500500, 800, 1000, 1250, 1600,
2000БИХ18Н10Т
Сталь 20ТСП-ХХ1210-500160, 200, 250, 320СИСталь 2X13ТСП-210210—15070, 100, 150, 200, 250,
350, 510СИСт.Х18Н10ТТСП-28022—20—50500, 800МИЛатунь Л-62ТСП-290220—100250МИЛатунь Л-62ТСП-965220—100100МИСталь Х18Н10Т
Термометры сопротивления681Продолжение табл. 8-4Условноедавлениекгс/см2Устойчи¬
вость X
механичес
кому воз¬
действиюИсполнение выводаСпособ крепленияОбласть применения3—Поверхностный с ка¬
бельным выводомСальниковый за¬
жим подвижный пру¬
жинный с резьбой
М27Х2Измерение темпе¬
ратуры подшипников—ВТПоверхностный с ка¬
бельным выводом дли¬
ной 1500 мм* Накидная гайка с
уплотнительным коль¬
цом, резьба Ml4X1Поверхности раз¬
личных телв—Лепестковый со штеп¬
сельным разъемомНеподвижный шту¬
церЖидкие и газооб¬
разные среды25Обыкн.То жеТо жеИзмерение темпе¬
ратуры потоков жид¬
костей в трубопрово¬
дах250ВТ.УПСальниковое уплотне¬
ние»Вода, пар, масло10ВТ,УПЛепестковый, с кор¬
пусом головкиТо же40Обыкн.Обыкновенная голов¬
ка, вывод с сальнико¬
вым уплотнениемШтуцерЖидкие и газооб¬
разные среды40То жеТо жеТо жеТо жеАтм:»>»250Обыкн.Обыкновенная голов¬
ка, вывод с сальнико¬
вым уплотнениемШтуцер неподвиж¬
ныйВода, пар, масла
под высоким давле¬
нием6ВТ.УПВодозащищенная го¬
ловка, вывод экраниро¬
ванным кабелем КНРП
длиной 3 мТо жеЖидкие и газооб¬
разные средыАтм.Обыкн.Обыкновенная голов¬
ка, вывод с сальниковым
уплотнениемШтуцер передвиж¬
нойУстановки конди¬
ционирования возду¬
ха10То жеТо жеШтуцер неподвиж¬
ныйТо же . ' .АтМ:Контактная колодка с
уплотнением .То жеДля психрометриче¬
ских датчиков43- 480
682Датчики и регуляторы техно логических параметровРазд. VU1ТипГоажуи- Предел
1 радуй t измерения,
ровка 1Монтажная длина, ммИнерци¬онностьЗащитнаяарматураTGM-X23—50-7-10080, 100, 200, 320, 400,
800, 1250ТермомБИ
(4 мин)етры сопроСталь Х18Н10Т,
Сталь 20ТСМ-Х123—50-7-100100, 250, 320БИЛатунь Л-62TGM-01023-504-50200БИСталь 20ТСМ-148230—120135, 785СИМедь М3 или
латунь ЛТ-96ТСМ-23923—50-т-10080, 100, 120, 160, 200, 250,
320БИЛ-6218-8. ДАТЧИКИ И РЕ ГУОсновные технические данные датчиков давления, разреженияили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияДатчики с релейРД-70Реле давленияПодача электрическо¬
го импульса в цепи уп¬
равления или сигнализа¬
ции при достижении за¬
данного давленияВода с повышен¬
ной агрессивностьюРДСРеле давления сиг¬
нальное с трубчатой
пружинойКонтроль за постоян¬
ством заданной величи¬
ны давленияЖидкость под дав¬
лениемСПДМ (с кожа¬
ной мембраной)
СПДС (с метал¬
лической мем¬
браной)Сигнализатор па¬
дения давленияСигнализация при па¬
дении давления в систе¬
ме ниже установленного
значенияВоздух или газ
Датчики и регуляторы давления683Продолжение табл. 8-4Условноедавление,кгс/см*Устойчи¬
вость к
механичес¬
кому воз¬
действиюИсполнение выводаСпособ крепленияОбласть применениятивлен40ия медОбыкн.н ы еНеподвижный штуцер
с сальниковым уплотне¬
нием и гибким шлангом
500 ммШтуцер неподвиж¬
ныйчИзмерение темпе¬
ратуры жидких и
газообразных сред40То жеБез головки, вывод ка¬
белем СРГТо жеТо жеАтм.ВТ, УПСальниковое уплотне¬
ние. Головка водозащи¬
щённая»Измерение темпера¬
туры воздуха поме¬
щений в корабельных
условияхАтм.Обыкн.Без головки. Вывод
проводом МГЩВТ диа¬
метром 0,35 ммУстанавливается в
гнезде подшипникаИзмерение темпе¬
ратуры подшипников25ВТ.УПБез головки, брызго¬
непроницаемый штеп¬
сельный разъем РПШЭ
1,5—3 мНакладная гайкаИзмерение темпе¬
ратуры жидких н га¬
зообразных средЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯТаблица 8-5и разности давлений с релейным л индукционным выходомПррделы измерения
или срабатывания,
кгс/си1Электрическая часть
датчикаДлитель¬
но допус¬
тимая
нагрузкаДлитель¬
но допус¬
тимое
напряже¬
ние, ВРазмеры, мм8ЬНЫМ ВЫХОДОМ5—431 з. к.+ 1 р. к.5 А-220465X100X36103—25Два двухпозицион-
ных ртутных пере¬
ключателя5 А-220180X205X903,7520—800 мм вод. ст.
0,25—81 з. к.+ 1 р. к.
1 р. к.5 А-220235X350X22510,343*
684Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда применениясщиСигнализатор паде¬
ния давленияДля фиксирования па¬
дения или увеличения
давления или разреже¬
нияНеагрессивный газэв-цнииРеле вакуумное•Контроль вакуумаПары ртутиРД-ЦНИИРеле давления
сильфонноеКонтроль давления
охлаждающей воды—ПРМ-54Реле мембранное
пневматическоеПодача сигнала при
достижении соответст¬
вующего давления в
контролируемой среде—ЭКМ-1УЭКМ-2УМанометр показы¬
вающий электрокон-
тактный взрывобез¬
опасныйИзмерение давления и
сигнализация минималь¬
ного или максимального
рабочего давленияВзрывобезопасные
жидкости и газы 1ЭКМВ-1УМановакуумметр
показывающий элект-
роконтактный взры¬
вобезопасныйИзмерение давления и
разрежения и сигнали¬
зация минимального или
максимального рабочего
давленияТо жеЭКВ-1УВакуумметр пока¬
зывающий электро-
контактный взрыво¬
безопасныйИзмерение разрежения
и сигнализация мини¬
мального или максималь¬
ного рабочего движения»ЕЭ 16рбМанометры, мано-
вакуумметры, вакуум¬
метры показывающие
электроконтактныЬИзмерение давления
или разрежения и сиг¬
нализация минимально¬
го или максимального
рабочего давленияВзрывоопасные
жидкости и газыМС-278Манометр сильфон-
ный показывающий с
сигнальным устройст¬
вомИзмерение и сигнали¬
зация давленияНеагрессивные
жидкости и газыСНСВСигнализатор напо¬
ра сильфонный взры¬
возащищенныйСигнализация напораНеагрессивные га¬
зыСТСВСигнализатор тяги
сильфонный, взрыво¬
защищенныйСигнализация тягиТо же
§8-6Датчики и регуляторы давленияк685Продолжение табл. 8-5Пределы измерения
или срабатывания,Электрическая часть
датчикаДлитель¬
но допус¬
тимаяДлитель¬
но допус¬
тимоеРазмеры, ммкгс/см3нагрузканапряже¬
ние, В10—1001 п. к.ЗВ-А-24320X02-185,50,003—0,3 мм рт. ст.1 3. к. *20 В*А-110477X323X230—0—3
0—61 п. к., реле КДР3 А-220.Т-0—602 з. к.0,1 А=270 102X1530,41; 1,6; 2,5; 4, 6, 10, 16,
25, 40, 60, 100
160, 250, 400, 600,
1000, 16002 з. к,10 В-А
10 Вт-380=220✓0 1601,86
686Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипяли модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияРВК-1ТРеле вакуумаКонтроль вакуумаНормальная средаРНД-1ЭРеле давленияСигнализация давле¬
ния
«Масло и жидкое
топливо2С-57-51 и 6С-57-51Реле контроля дав¬
ления жидкостиКонтроль пневматичес¬
ких и смазочных системМинеральное маслоГ62-21, ВГ62-21
(с конечным вы¬
ключателем)Реле контроля дав¬
ленияКонтроль давления в
гидравлических системахТо же1РД-320Реле давленияКонтроль давления вгидравлических систе¬
мах, работающих на чи¬
стом минеральном маслеДРД-01 (Ру=
=40 кгс/см2)ДРД-02 (Яу=
= 16 кгс/см2)Дифференциальное
реле давления вибро-
устойчивое и влаго¬
брызгозащищенноеКонтроль и сигнализа¬
ция об отклонении уста¬
новленных значений раз¬
ности давлений, расхода,
уровня*СРД-1Сигнализатор раз¬
ности давленийСигнализация о нали¬
чии или отсутствии за¬
данного перепада давле¬
нияНеагрессивный газРДД-1Реле давления диф¬
ференциальное взры¬
вобезопасноеКонтроль и сигнали¬
зация перепада давле¬
ния при достижении за¬
данного значенияНеагрессивные
жидкость или газРКС-1Реле контроля
смазкиКонтроль и сигнали¬
зация минимальной раз¬
ности давленийМаслоРКС-1Б
РКС-1 В(взрывозащищен¬ный)Датчик-реле пере¬
пада давлений брыз¬
гонепроницаемыйТо жеНеагрессивные
жидкость или газРКС-1АРеле перепада дав¬
лений брызгозащи¬
щенное, закрытое от
паров аммиакаКонтроль, сигнали¬
зация и двухпозиционное
регулирование перепада
давленийАммиак, воздух,
фреоны, воздух с мас¬
лом, масло и др.'
Датчики и регуляторы давления687Продолжение табл. 8-5Пределы измерения
или срабатывания,
кгс/смгЭлектрическая часть
датчикаДлитель¬
но допус¬
тимая
нагрузкаДлитель¬
но допус¬
тимое
напряже¬
ние, ВРазмеры, нмМасса,кг460—680 мм рт. ст.1 П. к.150 В-А,
30 Вт-220
= 110177X131X1001,30,1—6Контактный или бес¬
контактный сигнал
5 В, 10 мВт. Питание
24 В *—=24204X200X802 '1—6Два микропереклю¬
чателя МП-13 А-3800 82X16035—64МикропереключательМП-13 А-38090X80X781,4450—320Микропереключатель3 А-38044X187X1001,65160, 250, 400, 600,
1000, 4000, 6300,10 000 мм рт. ст.1 з. к. и 1 р. к.150 В-А,
60 Вт-380=220320X175X12510160—10 000, 4000,
6300, 10 ООО мм рт. ст.270X210X1206,5Разность давления
100±50 мм вод. ст.
Диапазон 400—1000
мм вод. ст.1 р. к. + 1 з. к.(микропереключатель
МП-1)0,2 А-380290X255X16012Диапазон 0,3—6,3.
Разность 0,025—0,21 3. к.15 Вт-220196X215X59225Диапазон контроля
разности давлений
0,2—1,8. Дифферен¬
циал 0,31 р. к.150 В-А-220232X85X611.1Диапазон контроля
перепада 0,2—1,8.
Дифференциал 0,31 р. к.300 В-А
60 В-А-220-36254ХЮ4Х71285X205X901,69Диапазон контроля
перепада 0,2—1,8 или
0,5—3,5. Дифферен¬
циал 0,41 р. к.300 Вт,
150 Вт-220-380290X104X711.9
688Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияРД-1-01РД-2-03Реле давления
двухпозициоиноеАвтоматическое регу¬
лирование давления в
холодильных машинахАммиак, воздух, фре-
оны, воздух с маслом,
масло и др.РД-1МРД-2МРеле давленияАвтоматическое вклю¬
чение и отключение во¬
доподъемных установокВодаРД-1Б-01РД-2Б-02РД-2Б-03Датчик реле давле¬
ния брызгонепрони¬
цаемый выброустой-
чивыйКонтроль, сигнализа¬
ция или позиционное
регулированиеЖидкая и газообраз¬
ная средаРД-.1ВРД-2ВРеле давления 6
исполнении РВ и ВЗГДвухпозиционное ре¬
гулированиеУгольные или слан¬
цевые шахты .РД-1Реле давленияАвтоматическое уп¬
равление работой фрео¬
новых холодильных ус¬
тановокПар под давлениемРД-3Реле давления ам¬
миачноеПоддержание давле¬
ния в холодильных уста¬
новкахФреон, аммиакРД-5То жеТо жеТо жеРД-6*»РД-М5Реле давленияСигнализация об из¬
менениях давления ра¬
бочей среды в магистра¬
лях сверх установлен¬
ных пределовЖидкостьРДА-2Реле давления ам¬
миачноеПоддержание заданно¬
го давления в аммиач¬
ных холодильных уста¬
новкахАммиакРД-3-01РД-3-02Реле давленияПоддержание задан¬
ного значения давления
В фреоновых холодиль¬
ных установкахФреон
Датчики и регуляторы давления689Продолжение табл. 8-5Пределы измерения
или срабатывания,
кгс/см2Электрическая часть
датчикаДлитель¬
но допус¬
тимая
нагрузкаДлитель¬
но допус¬
тимое
напряже¬
ние, ВРазмеры, ммМасса,кгПерепад 0,7—5
кгс/см2. Дифференци¬
ал 0,4—2,5
8—20 кгс/см21 П. К.150 В-А-220131X85X610,85Диапазон контроля
давления 0,5—4,. Диф¬
ференциал 0,4—2,5
5—11Дифференциал1—21 п. к. ♦150 В-А-220131X85X610,850,7—5 кгс/см2
2—8 кгс/см2
8—20 кгс/см21 п. к.150 В-А
380 Вт '
30 Втг-380
-220
.=220182X110X79182Х1ЮХ79176X170X791,3
: 1.30,3—4Дифференциал 0,4—
2,5
7—191 п. к.60 В-А
30 Вт-36=24215X205X908,50,4—1,5;
6-122 з. к.150 В-А-380130X120X871,240—660 мм рт. ст.1 3. к. и 1 р. к..150 В-А
50 Вт-380=320182X82X630.312—171 з. к. и 1 р. к.150 В-А-380190X115X540,9550—4; 8—9 мм рт. ст.1 3. к. и 1 р. к.150 В-А-380232X160X7420,5—1; 1—4; 4—92 з. к. и 2 р, к.50 Вт=48.182ХЮ2Х901,8110—625 мм рт. ст.I 3. к,150 В-А-380220X115X871,80,3—4; 7—9
—0.2-Т-7; 8—241 Р-.К. ;150 В-А- 380155X126X63164X126X63■ 1.2 -
1.5
690Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияРД-12РД-13Реле давления
сильфонное двухдат-
чиковоеАвтоматическое управ¬
ление или сигнализация
давления в воздушных,
водяных, масляных или
фреоновых холодильных
установках
То же, но без фреоно¬
вый установокЖидкость или газыМЭД, модель 2306ДаМанометр, манова-
куумметр и вакуум¬
метр бесшкальныйгчики давления сИзмерение избыточно¬
го давления и разреже¬
нияиндукционным иНейтральные некри-
сталлизирующиеся
жидкие или газооб¬
разные средыМЭД, модель 2307Манометр бес¬
шкальный на высокое
давлениеИзмерение избыточно¬
го давленияТо жеМПИ-2аМанометр-преоб¬разовательИзмерение давления и
преобразование его в на¬
пряжение переменного
тока (в комплекте с вы¬
прямительным устройст¬
вом ВУ-1А применяется
для телеизмерения дав¬
ления)Пар и вода8-7. ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ СОсновные технические данные датчиковТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияНС-Э1НМ-Э2ДатчикиНапоромер силь¬
фонный электриче-•
скийунифицированны!Измерение избыточно¬
го давлениял электрическим
Газ или жидкостьМС-Э1МС-Э2Манометр сильфон¬
ныйТо жеТо жеМП-Э2МП-34Манометр пружин¬
ный»аМСВ-Э1МСВ-Э2
Датчики давления с выходными сигналами ГСП691Продолжение табл. 8-5Пределы нзмерения
или срабатывания,
кгс/см2Электрическая часть
датчикаДлитель¬
но допус¬
тимая
нагрузкаДлитель¬
но допус¬
тимое
напряже¬
ние, ВРазмеры, ммМасса,кг300—3; 2—3; 2—12;
5—20 мм рт. ст.1 3. к. или 1 р. к.150 В.А
50 Вт-380=220144X93X520,910—300;20—60*150 В*А
300 Вт-220195X162X722,6дифференциальн о-т рансформаторным выходомДиапазоны измерения
-1^-40Дифференциально¬трансформаторныйдатчик—\160X822,3Диапазон измерения
0—1600То же——0160X922,510—400Индукционныйдатчик2 Вт-220150X190X1453,4ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ ГСПТаблица 8-6давления с выходными сигналами ГСППределы измерения
или срабатывания,
кгс/см*Выходной сигнал
ГСПМощность,
потребляе¬
мая датчи¬
ком, В-А>Напряжение
питания, ВРазмеры, misйЛ*Sтоковым выходным сигналом ГСП0—2500—20 мА или15-220255X190X20460—40000—5 мА постоянно¬го тока0—4То же15-220255X190X20460—250—100То же15-220255X190X30660—6000—10000—10000—1600
692Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIHТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененвяМСВ-ЭЗМСВ-Э4МСВ-Э5•Манометр пружин¬
ный (сверхвысокого
давления)Измерение избытонно-
го давленияГаз или жидкостьМАС-Э1, модель9231МАС-Э2, модель9232■ Манометр абсолют-
. ного давления силь-
фонный^Измерение абсолютно¬
го давленияГазЧМ1М18-34■Манометр -пружин¬
ныйПреобразование изме¬
ряемого давления в уни¬
фицированный сигналНеагрессивная средаНС-41, модель9443НС-42, модель9444Д а тя1. - Напоромер- силь-
фонныйк и .да.в л е ния с у нИзмерение избыточно¬
го давления .ифицированным'
Газ .МС-Ч1, модель
9421МС-Ч2, модель
9412Манометр сильфон-
ныйТо жеГаз и жидкостьМП-42, модель
9412Манометр пружин¬
ный»То жеМП-ЧХ, модель
9413МП-44, модель
9413Манометр пружин¬
ныйИзмерение избыточно¬
го давления. .Жидкость и газМСВ-Ч1, модель9481МСВ-42, модель9482МСВ-44, модель9484МСВ-45, модель9485МСВ-46, модель9486Манометр пружин¬
ный сверхвысокого
давленияТо жеТо же
Датчики давления с выходными сигналами ГСП693Продолжение табл. 8-6Пределы измерения
или срабатывания,
кгс/см3Выходной сигнал
ГСПМощность,потребляемаядатчиком,В-АНапряжение
питания, ВРазмеры, ммМасса, кг0—25000—40000—60000—20 мА15-220408X190X43080-40—250—20 мА *15-220255X190X20460—16000—5 мА20-220355X220X160частотным выходным сигналом (ГСП)0—40, 63, 100, 160, 2500—400, 630, 1000,
1600, 2500, 400Диапазон измене¬
ния выходного
частотного сигнала
1500—2500 Гц2~220
—127190X255X30660—0,4; 0,6; 1,1; 6, 2,
5, 40—6, 10, 16, 25То же2—220190X255X20460—40, 60
100То же——220190X255X30660—160, 250, 400
0—600, 1000Диапазон измене¬
ния выходного ча¬
стотного сигнала
1500—2500 Гц '—60—1000
0—1600
0—4000
0—6000
0—10 000То же2-220-127190X255X306-6
694Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипили модификацияНаименованиеНазначениеСреда примененияТС-Ч1, модель9441ТС-42, модель9442Тягомер сильфон-
ныйИзмерение разреже¬
ния*Жидкость и газВС -41, модель
9423Вакуумметр силь-
фонныйТо жеТо жеТНС-Ч1, модель9443ТНС-Ч2, модель9444ТягонапоромерсильфонныйИзмерение избыточно¬
го давления и разреже¬
нияГаз и жидкость
(. .МВС-Ч1, модель
9421МановакуумметрсильфониыйТо жеТо жеИДФД а т чИндикатор давле¬
ния ферродинамиче-
скийи-к и давления с у кИзмерение давления и
преобразование в уни¬
фицированный сигнали ф и ц и р о в а н н-ы мНеагрессивные газы
и жидкостиДКДВ-1Напоромер (датчик
контроля депрессии)Измерение депрессии
вентиляторных установокТо же
§8-7Датчики давления с выходными сигналами ГСП695Продолжение табл. 8-6Пределы измерения
или срабатывания,
кгс/см2Выходной сигнал
ГСП1 Мощность,потребляемаядатчиком,В А9Напряжение
питания, ВРазмеры, миМасса, кг10—40, 63, 100, 160, 250
0—400, 630, 1000,
1600, 2500, 4000Диапазон изме¬
нения выходного
частотного сигнала
1500—2500 Гц2*-127-220190X255X30660—40000То же9-127-220190X255X2046-204-20,—31,5ч-31,5,
-504-50,
-804-80,
—1254-125-2004-200,—3154-315,-5004-500,-8004-800,-12504-1250,-20004-2000Диапазон измене¬
ния выходного ча¬
стотного сигнала
1500—2500 Гц2-127190X255X30616-14-0,6, -14-1,5,
-14-3То же2-127~220190X255X2046выходным сигналом переменного напряженая0-1,6(ПФ1) 1—0—1 В
(ПФ2) 1—0—1 В
(ПФЗ) 0—2 В
(ПФ4) 0—2 В4-60-12184X330X197120—160, 250, 400, ,
630 мм вод. ст.Подключается к
вольтметру110220265X410X38910
696Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-8. ДАТЧИКИ НАЛИЧИЯ И РАСХОДАОсновные технические данныеТипНаименование *НазначениеПределы измеренияРПРеле протокаРасходКонтроль наличия
(расхода) воды в си¬
стем*омеры с релейнымДу = 3/4//; I; 1/2//; 2".
Предельное давление
3,5 кгс/см2РПВ-2Реле Потока воз¬
духа Сигнализация увеличе¬
ния скорости движения'
воздуха в воздухопро¬
воде4—10 м/с. Дифференци¬
ал 0,5—2 м/сС55-51Реле контроля по¬
дачи смазкиКонтроль подачи сма¬
зочных и охлаждающих
жидкостей в гидросисте¬
махДо 8 л/минРС-2ЦНИИРеле струйноеКонтроль наличия
струи воды в системе
охлаждения ртутного на¬
соса и системе охлажде¬
ния выпрямителяПредельное давление
контролируемой жидко¬
сти 2,5 кгс/см2РКПЖ-1Реле„контроля про¬
текания жидкости- Сигнализация отклоне¬
ния разности двух дав¬
лений (расхода) неагрес¬
сивной жидкости от за¬
данного значения0,5—5 кгс/см2
Пределы настройки 0,1—
0,3 кгс/см2РЦМ-ЗРеле циркуляции
маслаКонтроль расхода мас¬
ла40—150; 200—400;
400—1000 л/чРПН (входит в
комплект УАВ)Реле производи¬
тельности- -Контроль производи¬
тельности и"исправности
гидросистемыРмакс=*=1 кгс/см2
Минимальная скорость
1,3 м/сРПФВ-IK (вхо¬
дит в комплект
АВН-1М)Реле производи¬
тельности флажковоеКонтроль работы на¬
сосной установки по на¬
личию потока жидкостиЯмакс = 1 кгс/см2 V
Минимальная скорость
1,5 м/сДКПВ-1Датчик контроля
производительностиИзмерение, регистра¬
ция и сигнализация про-
■изводительности вентиля¬
торов в шахтных уста¬
новках0—20; 30—415 м/сМП-1ТМеталлоискательТо жеМинимальная масса ре¬
гистрируемых металличе¬
ских предметов 100—
150; 200—300; 300-400;
400—500 г
§ 8-8 Датчики наличия и расхода твердых материалов, жидкостей и газов 697ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВТаблица 8-7датчиков расходаЭлектрическая
часть датчикаДопустимый дли¬
тельный ток выходвс
го элемента, АДопустимое на¬
пряжение ВЫХОД¬
НОГО элемента, АРазмеры, ммМасса, ервыходным с и г н а
2 п., к.лом0,80,46 *3= 110,
=220,
-110;
-220267X190X125—Ртутный переключа¬
тель100 В-А-220260X130X1601.8МикропереключательМП-13-380080X1522,59Контакт3-220-110160X215X955Микропереключатель
МП-1 с 1 п.к.3-380250X150X956,5Два микропереключа¬
теля3О00со1236X252X170■8'1 з. к.—^36225X205X3256,52 з. к.—-36220X215X30014Конт,15 В-А-220Воспринимающее
устройство — 305Х
X150; измерительный
блок 265X410X380~22044— 480
698Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияЭМИ-64ПЭлектронный метал¬
лоискательОбнаружение металли¬
ческих предметов из маг¬
нитных и немагнитных
сталей и цветных метал¬
лов в потоке топливаМинимальная масса ре¬
гистрируемых металличе¬
ских предметов 0,2; 0,3;
0,5 кгСНР-1063МСигнализатор нали¬
чия рудыСигнализация наличия
сыпучих материаловНаличие материала круп¬
ностью до 500 ммМТ-6МеталлоискательОбнаружение металли¬
ческих предметов на лен¬
те транспортера шири¬
ной 550—2000 мм при
скорости 0,7 м/с и болееУКДЕ (взрыво¬
безопасное)Устройство контро¬
ля наличия и движе¬
ния сыпучих материа¬
ловСигнализация наличия
и движения сыпучих ма¬
териалов в закрытых
трубопроводахПроизводительность до¬
затора 50—500 кг/чУКДФ-3 (иск¬
робезопасное)РЭФУстройство контро¬
ля расхода жидких и
жидковязких продук¬
товРасходсРасходомер элек¬
тромагнитныйКонтроль и регистра¬
ция движения жидких и
жидковязких продуктов>меры с унифицироИзмерение расхода ма¬
ломагнитных электропро¬
водных текучих сред100 л/ч и вышеванным выходным0,8; 5; 20; 50; 200;
500 м3/чМПСФМазутомер поршне¬
войИзмерение расхода не¬
агрессивных вязких жид¬
костей50, 250, 500, 800, 1250,
2000, 3000, 3200, 4000 л/чРасходомеры с унифицированнымИР-1М(ИР-11)ИР-31ВИР-31Индукционный рас¬
ходомерИндукционный рас¬
ходомер с датчиком
ДРИ-В взрывозащи¬
щенныйИндукционный расхо¬
домер полупроводни¬
ковыйИзмерение расхода
электропроводящих жид¬
костей, растворов и
пульп0—0,4; 0—63,0; Ду = 10,
15, 25, 50, 80 ммРасходомеры с дифференциально-Измерение расхода
электропроводящих жид¬
костейДу = 10, 15, 25, 80 мм с
эмалевым покрытием и
электродами из стали
§ 8-8 Датчики наличия и расхода твердых материалов, жидкостей и газов 699Продолжение табл. 8-7Электрическая
часть датчикаДопустимый дли¬
тельный ток выходно¬
го элемента, АДопустимое на¬
пряжение выход¬
ного элемента, АРазмеры, ммМасса, кр1 3. К.+ 1 р. к.Разрывная мощ¬
ность, 50 В-АДатчик 1240Х536Х
Х1332050X638X133
2700X744X133
Электронный блок
330X320X2177585100282 э. к.+2 р. к.
Выдержка времени на
срабатывание 1—5 сРазрывная мощ¬
ность 500 В-А-220Электронный сигнали¬
затор ЭС-1011 ЗЗОХ
Х240Х148; датчик
ДЕ-63М 140X80X20048Питание —■ 220,
Р=25 В-А•220Датчик 0146X120
Электронный блок
240X320X250 ммсигналом переменного напряжения(ПФ1—ПФ6, ПС)
1-0—1 в,0—2 В, 1—3 В
4—8 кГцР=4 В-А,
Р=8 В-А,
Р=4,5 В-А~60-12Диаметр прохода 10,
25, 50, 70, 150, 250 мм0,8; 5; 20
50; 200;
500ПФ1—ПФ6Р=4 В-А,
Р=8 В-А~60-12Датчик 235X214X22
Вторичный прибор
295X336X7583880токовым выходным сигналом0—5 мАСопротивление на¬
грузки датчика
3,5 кОм220Вырез на панели дляусилителяИР-11/185X145трансформаторным выходным сигналомДифференциально- — 220трансформаторный
датчик
700Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-9. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДАТЧИКИДифференциальные манометры различ¬
ных систем используются для измерения
технологических параметров расхода жид¬
кости, газа или пара, разности давлений
(перепада), избыточного давления (напо¬
ра), разрежения (тяги), уровня жидкости
в открытых резервуарах и в резервуарах
под давлением.Измерение расхода жидкости или газа
дифманометрами-расходомерами осуществ¬
ляется по методу переменного перепада
давлений, В этом случае дифманометр-рас-
ходомер работает совместно с сужающимустройством, которое устанавливается не¬
посредственно в трубопроводе и служит
для создания переменного перепада давле¬
ния. В качестве сужающего устройства мо¬
гут применяться диафрагмы, сопла или- расходомерные трубы. При измерении рас¬
хода жидкости или газа с помощью диф-
манометров измеряется разность давлений
(перепад) до и после сужающего устрой¬
ства.Измерение расхода по методу перемен¬
ного перепада может производиться при
соблюдении следующих условий: вещество,
про*екающее через сужающее устройство,
должно находиться в одной фазе — жидкой
или газообразной; протекающее веществоОсновные техническиеПределы измерения,
кгс/см2Статичас -ТипНаименованиеНазначениекоедавление,кгс/см*Дифманометры с релейнымДП-778РДифманометр по¬
плавковый пока¬
зывающий с сиг¬
нальным устройст¬
вомИзмерение и сигнализа¬
ция расхода жидкостей,
пара и газов0,063—1250ДП-778То жеИзмерение перепада дав¬
ления жидкостей, пара и
газов, уровня жидко¬
стейПерепад от 0,063
до 1. Уровень от
63 до 1000 см стол¬
ба измеряемой
жидкости250ДМК (ДМК-Т,
ДМК-Р)Дифманометр ме¬
мбранный компен¬
сационный с сиг¬
нальным устройст¬
вомИзмерение перепада дав¬
ления газа63—160016ДМККДифманометр мем¬
бранный бесшкаль-
ный с коррекцией
по температуре и
давлениюИзмерение расхода газа
и кислорода100—160016дмквТо же по темйера-
туре, давлению и
влагосодержанию
газаДСП-778Дифманометр
сильфонный по¬
казывающийИзмерение расхода
I§ 8-9Универсальные датчики701должно полностью заполнить сечение тру¬
бопровода и сужающего устройства; изме¬
нение расхода вещества должно происхо¬
дить плавно без пульсаций; трубопровод до
и после сужающего устройства должен
быть на достаточном протяжении прямоли¬
нейным и цилиндрическим.При измерении уровня жидкости в от¬
крытых резервуарах при помощи дифмано-
метров измеряется разность давлений стол¬
ба жидкости в резервуаре и атмосферного.При измерении уровня жидкости в за¬
крытых резервуарах под давлением изме¬
ряется разность между давлением столоа
жидкости в резервуаре и давлением над
жидкостью.По принципу действия измерительной
системы дифманометры делятся на поплав¬
ковые, кольцевые, колокольные, мембран¬
ные и сильфонные.В качестве электрического выходного
сигнала в дифманометрах используются:
дифференциально-трансформаторные датчи¬
ки; электросигнальные устройства; электро-
преобразовательные устройства для переда¬
чи сигнала ГСП. Выходные элементы свя-
заны электрически со вторичными прибора¬
ми или непосредственно предназначены для
дистанционной передачи измерения.Основные технические данные Дифма-
нометров приведены в табл. 8-8.данные дифманометровТаблица 8-8Выходная электрическая
часть датчикаДопустимый
длительный ток
выходного эле¬
мента, АНапряжение
питания, ВОсновная при¬
веденная по¬
грешность, %Размеры, ммМасса,кгвыходным сигналомКонтакты0,6-0,2=27~2201.5315X325
Н =1450Контакты0,6—0,2=271.5315X325Я=374-М450Трехпозиционное кон¬
тактное устройство и
унифицированный сиг¬
нал напряжения или
частотный3Питание
~ 127
-220+ 1.0%489X340X364505030.Трехпозиционное кон¬
тактное устройство и
унифицированный
сигнал напряжения
или частотный3-220+1,5380X734X324602ПК0,1; 0,2; 1=27—300;-220,-115/400 Гц"
702Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIСтати¬ТипнаименованиеНазначениеПределы измерения,
кгс/см2ческоедавление,кгс/смаДифманометры с дифференциально-транеДПЭМ-2 (для
неагрессивного
газа)ДПЭМ-2А (для
аммиака)
ДПЭМ-2К (для
кислорода)Дифманометр по¬
плавковый бес-
шкальныйИзмерение расхода или
перепада давления газа
♦40—4002,5ДС-IVДифманометр
сильфонный бес-
шкальныйИзмерение расхода, пе¬
репада давления, уровня
жидкостейПерепад от 0,1 до
1,6. Уровень от 63
до 1600 см столба
жидкости320ДТ-2Тягомер мембран¬
ный дифференци¬
альныйИзмерение малых дав¬
лений, разрежений или
разности двух давлений
неагрессивного газа или
воздуха0—50; 80-0-80;
0—100; 0—200;
—200—0—200;
0—3000,5ДММ(С
1969 г.
ДМ-66)Дифманометр мем¬
бранныйИзмерение перепада дав¬
ления жидких и газооб¬
разных неагрессивных
сред40—1000 мм рт. ст.165ДМ, модель
3564160—250; 0,4—6,363ДМ, модель
3566250ДМ, модель
35770,5; 0,63; 1,0; 1,6;
2,5; 4,0; 6,3630ДКО, модель
3701Дифманометр ко¬
локольный бес-
шкальныйТо же10, 16, 25, 40, 63,
1002,5ДМ, модель
3537 и 3537Ф по
ГОСТ
12005-66Дифманометр мем¬
бранный беешкаль-
ныйИзмерение разности дав¬
лений, избыточного дав¬
ления, уровня, раствора
жидкости и газов160 0,4
250 0,63
400 1,0
630 1,6
1000 2,6
1600 4,0
2500 6,3250Дифманометры с электрическимДСП-786НДифманометрсильфонныйпоказывающийИзмерение разности дав¬
лений, избыточного дав¬
ления, уровня, раствора
жидкости и газовПерепад от 0,063
до 0,63160ДСП-786ВПерепад от 0,63 до
1,6320ДКО-Э1Дифманометр ко¬
локольный элек¬
трический токовыйИзмерение перепада дав¬
ления, избыточного или
вакуумметрического дав¬
ления газа4—252,5
Универсальные датчики703Продолжение табл. 8-8Выходная электрическая
часть датчикаДопустимый
длительный ток
выходного эле¬
мента, АНапряжение
питания, ВОсновная при¬
веденная по¬
грешность, %Размеры, ммМассаKFформаторным выДифференциально¬трансформаторныйдатчикХОДНЫМ СИПi а л о м
-127/220
♦1,5575X373X37240То же127/2201,5332X339X69332Индукционный дат¬
чик120180X2706.5Дифференциально¬трансформаторныйдатчик6—580X160X170341,6575X200X2001,61.6То же1,6200X200X580Дифференциально¬
трансформаторный
датчик, ферродинами-
ческий датчиктоковым выходиСигнал постоянного
тока 0—5 мАым сигнало&
Р~ 10 В*А-2201.6
1; 1,5510X200X200315X335,Н=600 мм254540Сигнал постоянного
тока 0—20 или 0—
5 мАР~ 15 В-А с
УП=20-2202.5350X385X49335
704Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VHIТипНаименованиеНазначениеПределы измерения,
кгс/смгСтати¬ческоедавление,кгс/см"ДКО-ЭР1Дифманометр-рас-
ходомер колоколь¬
ный электрическийИзмерение расхода газов10-252,5ДМ-1Э2ДМ-31Дифманометр мем¬
бранный электри¬
ческий токовыйИзмерение фрепада дав¬
ления газа100-63010-63101,5ДМ-ЭР1ДМ-ЭР2ДК-Ф,ДК-РПВФДифманометр-рас-
ходомер мембран¬
ный электрическийД и ф м аДифманометр
кольцевой с фер-
родинамическим
преобразователем
(ПФ1—ПФ6)Измерение расхода газаюметры с унифицрИзмерение расхода, раз*
режения или напора га¬
зов0—100—630<рованным вы)
63, 100, 160.одным0,25ДМИ (ДМИ-Р,
ДМИ-Т)Дифманометр мем¬
бранный бесшкаль-
ныйИзмерение напора, раз¬
ности давлений неагрес¬
сивных газов паров и
жидкостей63—250063ДМК (ДМК-Т,
ДМК-Р)Дифманометр мем¬
бранный бесшкаль-
ный компенсацион¬
ный’Измерение и сигнализа¬
ция перепада давления
газа63—160016дмккДифманометр бес-
шкальный мем¬
бранный компен¬
сационный с авто¬
матической коррек¬
цией по темпера¬
туре и давлению
газаИзмерение и сигнализак
ция расхода газа‘ 100—16000,6; 1,6;
2,5; 4,
6, 10дмквТо же, но с кор¬
рекцией по влаж¬
ности газа
Универсальные датчики70£Продолжение табл. 8-8Выходная электрическая
часть датчикаДопустимый
длительный ток
выходного эле¬
мента, АНапряжение
питания, ВОсновная при¬
веденная по¬
грешность, %Размеры, ммМасса,кгСигнал постоянного
тока 0—20 или 0—
5 мАР= 15 В-А с
УП = 20~2201350X385X49335То жеТо жер ~2201.6; 1345X375X15518351X532X61528»»-220—“Тсигналом переменного напряжения(ПФ1—ПФ6)
1—0—1 В; 0—2 В;
1—3 ВЯ—4 В-А-60±2395X558X25525Дифференциально -
трансформаторный
датчикР=4 В-А601.5241X295X231161ПФ, 12ПФ, ВПФ.
1ПФ+1ПС, 1ПС+
+2ПФ и трехпозици¬
онное контактное
устройствоР=4 В-А60± 1489X340X364301ПФ, 2ПФ, ЗПФ,
1ПС+2ПФ, 1ПС+
+1ПФ и трехпозици¬
онное контактное уст¬
ройствоР=4 В-А220±1.5380X734X32460
706Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измерения
кгс/см2Статичес¬коедавление,кгс/см2ДКОФМ(ДКОФМ-Р,дкофм-т,ДКОФМ-То)Дифманометр ко¬
локольный бес-
шкальный с фер-
родинамическим
датчикомИзмерение напора раз¬
режения и разности дав¬
лений неагрессивных га¬
зов или воздуха
*Тягомеры, напоро-
меры— 4; 6,3; 10;
16; 25. Тягонапоро-
меры — ±3,2; ±5;
±8; ±12,5; ±20.
Дифманометры —
10, 16, 25, 400,58-10. ДАТЧИКИОсновные технические данные электрических, электронныхТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияРМ-51Поплавковое релеСигнализация двух¬
контрольных уровней в
открытых резервуарах
или позиционное регули¬
рование уровня0,5—10 мРП-40То жеСигнализация уровня
в резервуарах под давле¬
нием до 5 кгс/см22С—150 ммРП-1065-0Сигнализация пре¬
дельных значений уров¬
ня жидкости в открытых
резервуарах0—6 мРП-1065-1Поплавковое реле с
сельсиномСигнализация пре¬
дельных значений и ди¬
станционного измерения
уровня0—6 мСУ-1Поплавковый сигнали¬
затор уровня жидкостиСигнализация трех
контрольных уровней в
резервуарах под давле¬
нием до 5 кгс/см20—150 мм1СУ-3То жеСигнализация двух
контрольных уровней в
открытых резервуарах0—150 ммЭСУ-1Электронный сигнали¬
затор уровняСигнализация отклоне¬
ния от заданной величи¬
ны уровня жидких и сы¬
пучих материаловПо месту2ЭСУ-2Электронный двухпре¬
дельный сигнализатор
уровня пылебрызгоне¬
проницаемыйКонтроль, сигнализа¬
ция и регулирование
уровня жидких, твердых
и гранулированных ве¬
ществПо месту 2
§ 8-10Датчики уровня707Продолжение табл. 8-8Выходная электрическая
часть датчикаДопустимый
длительный ток
выходного эле¬
мента, АНапряжение
питания ВОсновная при¬
веденная по¬
грешность, %Размеры, ммМасса,кгДФ-1, ДФ-2, ДФ-3,_70X300X30830ДФ-4*уровняТаблица 8-9и полупроводниковых датчиков и регуляторов уровняЭлектрическая часть
датчика (выходная)Допустимый
длительный ток
контактов, АДопустимое
напряжение
на контактах
3ПогрешностьРазмеры,ммМасса, кгДва двухпозн-
ционных ртутных
переключателя35-220
-—-127±0,05 м278Х280ХХ1504,5То же, с 2 з. к.,
2 р. к.35—220
~127±0,05 мСООXXООО !
Х11Микропереклю¬
чатель МП-1 с
1 з. к.3-220“165Х185ХХ822,9СельсинНапряжение
сельсина датчи¬
ка 110 В, 50 Га;
потребляемая
мощность
13 В-А280X165Х
Х1565,9Один пятикон¬
тактный ртутный
переключатель5-220± 10 мм440X2005,5Два ртутных пе¬
реключателя, с
1 з. к., 1 р. к.5-220±5 мм0200X5004,5Реле МКУ-48, с
2 з. к., 2 р. к.5-2202,5—3 мм222Х193ХХ12646То же5~220+ 5 мм165Х220ХХНО3,5
708Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияПРУг4Полупроводниковое
реле уровняКонтроль уровня жид¬
ких хладоагентов (ам¬
миак, фреоны) и двух¬
позиционное управление
исполнительными меха¬
низмами в стационарных
аппаратах и сосудахДифференциал
регулирования
35±15 ммПРУ- 5Полупроводниковое
реле уровня со взрывоза¬
щищенным датчиком
ДПРУ-5Контроль уровня жид¬
костейДифференциал
регулирования
35±15 ммРСУ-60Резонансный следящий
уровнемер Измерение урбвня
электропроводных жид¬
костей в аппаратах под
вакуумом 300 мм рт. ст.
или давлением 6 кгс/см2
при температуре до
100°С0—1,5 м; 0—8 мМЭСУ-1Малогабаритный взры¬
вобезопасный электрон¬
ный сигнализатор уровняТо жеПо месту 2ЭСУ-1МЭлектронный сигнали¬
затор уровняСигнализация отклоне¬
ния уровня среды в ре¬
зервуаре от заданногоТо жеЭСУ-2МТо жеСигнализация двух
предельных положений
уровня веществ в резер¬
вуареТо жеЭИУЭлектронный индика¬
торНепрерывное дистан¬
ционное измерение уров¬
ня жидких и сыпучих
веществ0—20 мЭСУ-2АЭлектронный сигнали¬
затор уровняАвтоматический двух¬
позиционный контроль и
сигнализация достиже¬
ния уровня веществом в
резервуарах давлением
15—30 кгс/см2По месту2ЭСУ-3ЭСУ-4То жеТо же двухпредельныйАвтоматический кон¬
троль и сигнализация до¬
стижения уровня веще¬
ством в резервуаре дав¬
лением до 30 кгс/мм2То же
§ 8-10Датчики уровня709Продолжение табл. 8-9Электрическая часть
датчика (выходная)Допустимый
длительный ток
контактов, АДопустимое
напряжение
| на контактах,
ВПогрешностьРазмеры,ммМасса, кг0,3-220-1270±10 ммБлок 292Х
Х152Х90;
датчик172Х137ХХ90Блок 2,5; дат-
1 чик 3,45Реле±10 ммБлок 292Х
Х152Х90;датчик172Х137ХХ90Блок 2,5; дат¬
чик 4,65■—-1272,5%Вторичного
прибора —12;
датчика — 40—
270Реле——220±50100X700,3Реле МКУ-48—-220±3-ь10 мм230Х210ХХЮ84,5То же—-220± 3-т-10 мм230Х210Ххио4,5 ’—~220±2,5 мм230X210Х
ХЮ84,5Реле МКУ-48 с
2 з. к. и 2 р. к.5220±2,5Электрон¬
ный блок
300Х85Х
Х556То же5220±2,5 мм186Х269ХХ134До 3 (без дат¬
чика и кабеля)
4 (без датчика
и кабеля)
710Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияМЭСУ-1ММалогабаритный элек¬
тронный сигнализатор
уровня.Контроль и сигнализа¬
ция достижения уровня
веществом в резервуаре
при регулировании тех¬
нологических процессов1МЭСУ-1ВТо жеАвтоматический кон¬
троль и сигнализация до¬
стижения уровня различ¬
ными жидкими легковос¬
пламеняющимися и горю¬
чими средами. Силовой
блок не рассчитан на
работу во взрывоопас¬
ных средахС58-61Реле контроля уровня
жидкостиКонтроль уровня сма¬
зочных и охлаждающих
жидкостей, некоррозиру¬
ющих металлы, вязко¬
стью 2—15 условных
градусов60—600 ммДСУ-1МСельсинный датчик
уровняИзмерение уровня в
открытых водоемах и
контроль положения щи¬
товых затворов1—10 мКСФМА-1,КСФМА-2,КСФМА-3Комплекты сигнализа¬
торов уровняКонтроль и сигнализа¬
ция достижения уровняУДУ-5ПУДУ-5М (с мест¬
ным отсчетом)Измеритель уровняИзмерение уровня неф¬
тепродуктов в резервуа¬
рах, работающих под
давлением не более
200 мм вод. ст. с дистан¬
ционной передачей по¬
казаний0—12 мУКМУказатель уровня с
крылаткой модернизиро¬
ванныйСигнализация крайних
уровней загрузки бунке¬
ров0—12 мЭИУ-1ВМЭлектронный индика¬
тор уровня взрывозащи¬
щенныйНепрерывное дистан¬
ционное наблюдение за
изменением уровня раз¬
личных жидких материа¬
лов во взрывоопасных
средах
§ 8-10Датчики уровня711Продолжение табл. 8-9Электрическая часть
датчика (выходная)Допустимый
длительный ток
контактов, АДопустимое
напряжение
на контактах
БПогрешностьРазмеры,ммМасса, кгМКУ-48 с 2 з. к. и
2 р. к.5-220*±2,5 ММЭлектрон¬
ный блок309Х85Х
Х55; блок
питания140X1 ЮХ
Х1853,5МКУ-48С-220±2,5 ммЭлектрон¬
ный блок100Х70Х
Х320; блок
питания
140X1 ЮХ
Х1853,5Микропереключа¬
тель МП-13-380±15 мм122Х65Ххзз0,6Сельсин0,9 А— 110 при
50 Гц±5 мм150Х355ХХ23018,7Контакты реле
по типу МКУ-480,2-115Силовой
блок 1 ЮХ
XI40X225;
электронньп202X125Х
Х852,8 (без датчи¬
ка 2,5)С потенциомет¬
рической пристав¬
кой±15 мм
±5 мм505Х335ХХ395505Х335ХХ2605744Микропереклю¬
чатель МП-13~380—517Х200ХХ2805,9-220.■-2,5 мм140X1 ЮХ
Х185Силового бло¬
ка — до 2,5;
электронного
блока — до 2;1ИСТЭНЦИОННО-го указателя
/ровня — 0,8
712Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияРУС-3Реле уровня сильфон-
ноеКонтроль за положе¬
нием уровня жидкости
(воды, масла, дизельно¬
го топлива) в резервуаре—РУКРеле уровня для кана¬
лизационных колодцев#Сигнализация повыше¬
ния уровня в колодцах
канализации0—275 ммРЗН-67Реле заливки насосаКонтроль малых дав¬
лений агрессивной руд¬
ничной воды. Контроль
заливки насосаРЗН-68Реле контроля уровняАвтоматический кон¬
троль заданного уровня
или малого давления
агрессивной • рудничной
воды, контроль мини¬
мально допустимого
уровня воды в заливоч¬
ном бакеУБЧ1—УБЧ16Уровнемер буйковый
частотныйИзмерение уровня
жидкости под атмосфер¬
ным, вакуумметрическим
и избыточным давлением0—16 мУБЭ1—УБЭ16То же электрическийДУЭ-2 -Дистанционный уров¬
немер емкостныйИзмерение уровня
электропроводных и не¬
электропроводных жид¬
ких сред, соляной кисло¬
ты до 25%-ной концен¬
трацииДо 0,6; 0,8; 1,0;
1,5; 2,0; 3,0; 4,0;
6,0 м8; 10 MУСТ-1УровнемерИзмерение уровня сы¬
пучих веществ от пыле¬
видных до кусковых0—12 мМинимальный контакт замкнут, когда уровень жидкости находится на 50 мм-ниже геометрической оси
ра в пределах 0—100 мм. При дальнейшем повышении уровня замкнут максимальный контакт.Электрическая цепь замыкается при достижении веществом уровня, на котором установлен датчик*
§ 8-10Датчика уровня713Продолжение табл. 8-9Электрическая часть
датчика (выходная)Допустимый
длительный ток
контактов, АДопустимое
напряжение
на контактах
АПогрешностьРазмеры, имМасса, кгОднопозицион¬
ное реле с 1 з. к.,
1 р. к.15=27±1 ММ015X3600,87Два ртутных пе¬
реключателя с
1 э. к.3~220±5 мм462Х250ХХ201—1 з. к., 2 р. к.5—127245X150Х
Х1004,51 з. к., 1 р. к.5—127210Х127ХХ1505Частотно-сило¬
вой преобразова¬
тельПределы из¬
менения выход¬
ного сигнала
частотного
ГСП 1 500—
2 500 Гц1%438Х184ХХ19715ЭлектросиловойпреобразовательВыходной сиг¬
нал ГСП 0—
20 мАПолупроводни¬
ковый преобразо-
тельВыходной сиг¬
нал ГСП 0—
50 мВ2,5%1,6%Датчика —-
9—76; вторич¬
ного преобра¬
зователя — 6Вторичный при¬
бор на шесть дат¬
чиковПитание прибо¬
ра ~220 В,
50 Гц; 80 Вт0,5%Датчика —
22; вторичного
прибора'—18прибора; Средний контакт замыкается, когда уровень жидкости находится выше геометрической оси прпбо-45—Ш
714Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-11. ДАТЧИКИОсновные технические данныеТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияРКС■Реле контроля скоро¬
сти. . дРабота в схемах тор¬
можения электродвига-
телейАротивотокоматЧики скорости
1000—3000 об/минРСИМРеле скорости индук¬
ционноеАвтоматическая блоки¬
ровка электрических це¬
пей питания электродви¬
гателяДо 200 об/минРМН7011Реле оборота механи¬
ческоеЗащита электродвига¬
телей от превышения
скорости вращения250—1600 об/минРМВ7011То же взрывозащищен¬
ноеРОУ-40-2Реле оборотов неревер¬
сивное и реверсивноеЗащита механизмов
вращенияДо 2500 об/минРС-2М (заме¬
няется на
РС-67)Реле скоростиВ схемах дистанцион¬
ного и автоматического
управления ленточными
конвейерами грохотов,
дробилок, лебедок и т. д.Скорость механиз¬
ма 0,4 м/с и вышеУКСЛ-1Устройство контроля
скорости с тахогенера-
торным датчикомКонтроль скорости
ленты конвейеров всех
типов10 ВМИС-1200Реле оборотовЗащита электрических
машин (от превышения
частоты вращения)250—1500 об/минРСА (времясрабатываниярегулируется)Реле скорости с датчи¬
ком ДМ-2; УПДСКонтроль скорости
движения, пробуксовки
и обрыва ленты конвейе¬
раОт 0,4 м/с и выше;
115—520 об/мин. Сиг¬
нализация при сниже¬
нии до 25%, или
0,67+3 м/с
§ 8-11Датчики скорости715СКОРОСТИТаблица 8-10датчиков скоростиВыходной элементДопустимый ток или
мощность на выходеНапряжение
питания. ВРазмеры, ммМассаКРс релейным выход
1 3. к.— 1 р. к.О м1 А при индуктив*
ной нагрузке; 5 А при
безындуктивн^ на¬
грузке-380094X110X115—Два микропереключа¬
теля МП-1 с 1 з. к.-J-
+1 р- к.3 А; 0,4 А-220=220190X180X1784,4Два контакта в любом
сочетании3 А-380275X265X20517288X265X21519Два ртутных переклю¬
чателя (2ПК)3 (безындуктивная
нагрузка) 0,3 (индук¬
тивная нагрузка)-220145X180X1812,5МКУ-48500 В-А-220210X140X1303"98,5X71X720.75 А, 500 В-А—36=42745*
716Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияДатчики скоростиД1Дискретный датчик по¬Измерение положения—ложения и скоростии скорости нажимногомеханизма слябинга*Д2То жеИзмерение угла пово¬
рота или скорости глав¬
ного привода прокатно¬
го стана—УПДСДатчик скорости гене¬
раторныйИзмерение скорости
' ленты конвейера—ДМ-2Датчик магнитоиндук¬
тивныйКонтроль скорости
скребкового конвейера—8-12. ДАТЧИКИ ПУТЕОсновные технические данныеТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияДЕ-63Датчик емкостныйИндикация наличия
проката черных и цвет¬
ных металловМеталл с размера¬
ми: толщина 0,04; 0,8;
0,1 и 0,12 мм; длина
60; 120; 150; 180 ммДЕ-64М(Т)
ДЕ-64М1 (Т)То жеИндикация наличия ли¬
ста или слитка на роль¬
гангахИД-5 с усили¬
телем УИД-10Бесконтактный индук¬
тивный датчикИндикация положения
производственных меха¬
низмов, частей машин и
изделий из магнитного
материалаНоминальный зазор
между датчиком и
контролируемым те¬
лом 20 мм. Скорость
не ограничиваетсяД-3 _Бесконтактный датчик
перемещенияИспользуется в каче¬
стве путевого или конеч¬
ного выключателяПеремещение ме¬
таллического флажка
шириной 4 мм для БК
и 8 мм для БК-А в
пазу датчика
§ 8-12Датчики путевые и перемещения717Продолжение табл. 8-10Выходной элементДопустимый ток или
мощность на выходеНапряжение
питания, ВРазмеры, ммМасса,кгс дискретным выхКОД 1 — 23—25 В
0—0,1—0,3 В
Р=4-4-5 ВтОДОМ0-127/24
2 400 Гц——КОД 1 — 10—15 В
0—0,1—0,3 В
Р=4—5 Вт—220
2 400 Гц__До 10 В—360X220X1562,752,5—3 В и выше——215Х225ХЮ04.5ВЫЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯТаблица 8-11датчиков путевых и перемещенияВыходной элементДопустимый
ток или мощ¬
ностьНапряжение
питания, ВПотреб¬ляемаямощностьРазмеры, ммМасса, кгРеле МКУ-48500 В.А220———•Реле ПЭ-6 (6в+
+2 р. к.)
Бесконтактный вы¬
ход Я» =100 Ом500 В-А22014 Вт334Х222ХЮ6Бесконтактный вы¬
ход на 25 Вт220±15%300 В-АДатчик 187Х
Х170Х70; уси¬
литель 54IX
Х460Х742Датчик — 3,5;
усилитель — 60Реле~220Блок питания
98X207X226;
датчик БК или
БК-А
021X80,5Блок питания—
3; датчик —
0,25
718Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIТипНаименованиеНазначениеПределы измеренияикв-юИндукционный датчикРегулирование величи¬
ны тока в цепях управ¬
ления на заданную вели¬
чину вне зависимости от
направления движения
механизмаВоздушный зазор
5—30 ммИКВ-22ИКВ-22ПВТо жеП^еключение в систе¬
мах автоматического уп¬
равления лифтамиТо же в холодильни¬
ках, элеваторах и порто¬
вых сооружениях, под
открытым небомВоздушный зазор
6±4 ммРЩИ-1Реле искробезопасное
с двумя щеточными дат¬
чиками типа ДЩМПереключение в систе¬
мах автоматического уп¬
равления шахтными ме¬
ханизмамиДопустимое пере¬
крытие поверхности
5 ммИПП-159Индикатор провисания
полосыКонтроль и управление
положением полосы от¬
носительно дна ванны—БСП-2Путевой бесконтакт¬
ный переключательПереключение в систе¬
ме управления с логиче¬
скими элементами ЭЛМЗазор 3±0,1 мм
(БСП-2)БРППутевой статический
переключательБесконтактное пере¬
ключение при движении
ферромагнитного якоряЗазор 3 мм; якорь
60X15X3ВИ-2Выключатель индук¬
тивныйОтключение и реверси¬
рование пускателя при¬
вода стругаЗазор 140 мм709А709БВыключатель концевой
бесконтактный индуктив¬
ныйИндикация положения
внутрицехового транс¬
порта на заводах и в
шахтахЗазор 10, 25, 30 мм;
скорость до 6 м/сЗазор 160 мм; ско¬
рость до 6 м/с
§ 8-12Датчики путевые и перемещения719Продолжение табл. 8-11Выходной элементДопустимый
ток или
мощностьНапряжение
питания, ВПотреб¬ляемаямощностьРазмеры, ммМасса, кгСигнал 24 В, 50 Гц0,45 А,
0,1 А-127*495X290X12016,0Реле МКУ-48Без шунта
0,45 А,
с шунтом
0,1 А~24250X137X1415,5203X157X142Напряжение иск¬
робезопасной цепи
14 В-380Станция управ¬
ления317X310X155;датчик300X100X90012.32.3——————Подключается к
элементу
ЭЛЖЗ 1/0,3—=12—85X40X46—Реле ПЭ-6__72 В, 50 Гц———1 з. к.—18 В через иск¬
робезопасный
источник
127/18 В—60X88X3354Реле МКУ-48 или
бесконтактный вы¬
ход127, 220, 380 В5 Вт
12 ВтБлок приемный175X185X245;датчик45ХЮ8Х66;45X128X76;50X156X79;Блок приемный175X185X245;датчик225X355X180
720Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIII8-13. ПРОТИВОПО
Основные технические данныеТипЧувствительныйэлементПределы срабатыванияЗащищаемая пло¬
щадь, м2ДМ-70ДМ-70ДМ-70-СДМД-70-СДМВ-70-С(взрывобезопасных)Терморезистор70 °С±5%'
*Тепловые25АТИМ-1АТИМ-3АТП-ЗМБиметаллическая пла¬
стина60,80, 100±10°С15ДПС-038ДПС-1АГБатарея термопар30 "С
150 °С3015ТРВ-1(взрывобезопасный)ТРВ-2Инваровый стержень
То же70±5 “С
70, 120±5°С15МД ПИ-028
ЦИ-1Два биметаллических
стержняИонизационная камера
с изотопом70, 90±3°С
Дым в течение 10 с20—30Дымовые100КИ-1Ионизационная каме¬
ра с термочувствитель¬
ной цепочкойДым и тепло 50—
80 °СПо дыму — до 100,
по теплу — до 30СИ-1Счетчик фотонов уль¬
трафиолетового излуча¬
теляПламя 0 25 мм на
расстоянии 5 м500АИП-МТо жеПламя 0 25 мм на
расстоянии 10 м35—50ДПИДФоторезистор, реаги¬
рующий на инфракрас¬
ное излучениеПламя площадью
300 см2 на расстоя¬
нии 5 м100
§ 8-13Противопожарные датчики721ЖАРНЫЕ ДАТЧИКИпротивопожарных датчиковТаблица 8-12Выходной элементПараметрывыходаРазмеры, ммМасса, кгПримечаниечизвещатели—066XS066Х&6116X100X82116ХЮ0Х82224X156X1130,120,120,210,211.5Входят в комплект изве-
щателя ПОСТ-1
Входят в комплект изве-
щателя ПОСТ-1-аКонтакты реле——128X64X50040X350,450.05Работает со станцией
ТОЛ-10/100То же—148X120X105027,5X430,220,03—То же—304X115X110286X148X1102,0Работает со станцией
ТС)Л:50-СТо же—120X105X1040,5Работает со станцией
ТОЛ-50-Мнз вещ а те ли <Электрометриче¬
ская лампа100 В093X790,35Входит в состав уста¬
новки СДПУ-1——093X790,35Входит в состав уста¬
новок СДПУ-1 н СКПУ-1——0130X1480,6Входит в состав уста¬
новки СКПУ-1—300ХЮ2Х880,8Входит в состав уста¬
новки КПУБ-М—' —0150X1755Входит в состав по¬
жарного блока ПСПБ-
ДПИД-ВЗТ
722Датчики и регуляторы технологических параметровРазд. VIIIСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
*8-1. Агейкин Д. И., Костина Е. Н., Куз¬
нецова Н. Н. Датчики контроля и регули¬
рования. М., «Машиностроение», 1965, 928 с.Ъ-1. YvOiuapcwvK Ъ. Д. и ад. Квтомата-
ческие приборы и регуляторы. М., «Маши¬
ностроение», 1964, 880 с.8-3. Термопары и термометры сопро¬
тивления. Сводный каталог, ОНТИПРИБОР
(1968 г., ЦНИИТЭИПРИБОР), 1965.8-4. Шорников Е. А. Электронные при¬
боры для контроля и автоматического ре¬
гулирования температуры. М., «Энергия»,1964, 48 с.8-5. Долгов В. А., Келин А. В, Элект¬
ронные датчики для автоматических системконтроля. М., «Советское радио», 1968, 8 с.8-6. Диденко К. И. и др. Частотно-фер-
родинамнческая система приборов контро¬
ля и управления. Ж., «Энергия», WI0, 224 с.8-7. Гельман, Соскин Э. А. Бесконтакт¬
ные элементы в схемах и устройствах ав¬
томатики. М., «Энергия», 1966, 92 с.8-8. Гуманюк М. Н. Магнитоупругие
датчики в автоматике. Киев, «Техника»,1965, 264 с.8-9. Рекомендации по применению
электрической пожарной сигнализации, Все¬
союзный научно-исследовательский и опыт¬
но-конструкторский институт противопо¬
жарной обороны, М., 1971,
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬААварийное освещение, требования к пита¬
нию 543Аналоговое моделирование, методика выбо¬
ра масштабных коэффициентов 355 набор типовых звеньев на моделиструктурного типа 352
 назначение, методы. Принцип модели¬
рования 348 определение коэффициентов усилениязвеньев на модели 360 основные технические характеристикимоделей типа МН-7, МН-7М, ИПТ-5,
МНБ-1 и АФБ-1 349
Аналоговые системы регуляторов 263 ВНИИЭлектропривода 266 ХЭМЗ 274Аппараты управления до 1000 В, автомати¬
ческие выключатели, технические дан¬
ные 59 АБ 1000 77 АВМ 59 А3100 67 А3700 71 АП 50 77 Электрон 64 взрывозащищенные пусковыеаппараты 117
 кнопки, посты и переключате¬
ли управления 102 командоаппараты 101 контакторы 80 предохранители трубчатые 58 пускатели магнитные 90 резисторы проволочные, эма¬
лированные, трубчатые 112 реле автоматики 84 рубильники и переключате¬
ли 57 силовые распределительныепункты 113
 станции управления общепро¬
мышленного назначения 93
 ящики сопротивлений 109Асинхронные двигатели, технические дан¬ные. 51ББесконтактные системы управления, законы
алгебры логики 159 конструкции элементов и комплект¬
ные устройства системы «Логика» 173 логические функции Одной й двухпеременных 157 элементы 160 обозначения и функции, реализуе¬
мые логическими элементами 162 реализация основных логических ивременных функций 173
 технические особенности, назначе¬
ние, структура 157
 транзисторные логические элемен¬
ты серии «Логика Т» 168ВВентильный электропривод, виды аварий и
способы защиты серийно выпускаемых
тиристорных преобразователей 236
 диаграммы напряжений и токов мос¬
товых схем выпрямления 210
 нулевых схем выпрямле¬
ния 208 охлаждение вентилей 241 полупроводниковые и ионные венти¬
ли 193 расчетные коэффициенты мостовыхсхем 201 нулевых схем 204 силовые схемы вентильных преобра¬
зователей 197 система защиты 229 фазо-импульсного управления 221 схема защиты от перенапряженийсерийно выпускаемых тиристорных пре¬
образователей 240
 энергетические характеристики вен¬
тильных преобразователей и их влияние
на питающую систему 243
Вентильные возбудители 246
726Алфавитный указательСтанции автоматического переключения ос¬
вещения 552
Станции управления общепромышленного
назначения, технические данные 93
Схемы с релейно-контакторной аппарату¬
рой 147ТТермопары, основные технические дан¬
ные 670Тиристорный электропривод переменного
тока с преобразователями частоты 259
 постоянного тока с импульсным уп¬
равлением 255
Тиристоры 193Тяговая сеть, дежурный пункт контактной
сети 622— — контактная сеть в искусственных со¬
оружениях 620— — контактные подвески 595 механический расчет 611 опоры 608 основные материалы, узлы и дета¬
ли 604 питающие и отсасывающие линии иусиливающие провода 600 разбивка опор контактной сети напланах станций и перегонов 671
 расположение проводов и допусти¬
мые расстояния 603— — распределительные посты 6227" уУзлы схем автоматизации, бесконтактные
системы управления 157 — схемы с контрольно-релейной ап¬паратурой 147
Унифицированная блочная система регуля¬
торов (УБСР) 264
Управление системами смазки подшипни¬
ков электрических машин и механизмов
399— электроприводами с применением УБСР
и цифровые системы регулирования 263Управляющие вычислительные машины, аг¬
регатные модели связи с объектом 487
 устройства ввода-вывода и внеш¬
ней памяти 485
 вычислительного комплекса 483 — устройство внутрисистемной свя¬зи 491Уровни и колебания напряжения в осве¬
тительных установках 542
Установка для гальванических покрытий 19XХарактеристика силовых приемников 10
Характеристика силовых приемников, вы¬
бор электрооборудования 36 зарядные станции 49 котельные 48 производственные механизмы 10 установка с поточно-транспортны-ми системами (ПТС) 38— электродвигателей и расчет сопротивле¬
ний 130ЦЦифровое моделирование 368
Цифровые и знаковые индикаторы 475— системы регулирования скорости элект¬
ропривода 321ЯЧастотный анализ систем регулируемого
электропривода 327ШШинопроводы осветительные 554— силовые 24Шкафы управления, исполнение одиночных
и щитовых 417ЭЭлектрифицированный промышленныйтранспорт, защита тяговой сети от атмос¬
ферных перенапряжений 591 индуктивное влияние тяговой сетипеременного тока 591 промышленные электроприводы итяговые агрегаты 567
 расчет устройств тягового электро¬
снабжения 579 электрический подвижной состав итяговые расчеты 567
Электрические печи, технические данные 19
Электрическое освещение, источники света,
выбор осветительных приборов 522 — газоразрядные лампы 497■ общие сведения 493Электродвигатели общепромышленногоприменения, расчет мощности 141 — технические данные 51 характеристики и расчет сопротив¬
лений 130
Алфавитный указатель727Электромашинные помещения, компонов¬
ка 406— — размеры фундаментных болтов с
плитками 413■ размещение электрических машин 411— — централизованный контроль и управ¬
ление электрооборудованием 440Электропривод вентильный, зависимость
к.п.д. механизмов от относительной загруз¬
ки 125Электропривод вентильный, коэффициент
полезного действия механических пере¬
дач 125 — трения 124 механика электропривода 123 расчет времени и пути ускорения изамедления 128 маховых моментов 125 наивыгоднейшего передаточногочисла редуктора для привода с повторно-
кратковременным режимом работы 129 статических моментов 123 свойства и знаки моментов 123Электропривод вентильный, с индукторны¬
ми муфтами скольжения 182 с магнитными усилителями, вопросыпроектирования 190 основные схемы 196 примеры применения 191— синхронные двигатели, моменты, требу¬
емые производственными механизмами
137 характеристики 136ЯЯшики сопротивлений, технические данные
109