1 ELEKTROMOTORNI POGON 1 Zdravko Borić 1.,2.,3.,4. nastavni sat Uvod u nastavni predmet • Upoznavanje učenika s osnovnim ciljevima, zadacima i obavezama CILJEVI PREDMETA: Predmet se nadovezuje na predmet Električni strojevi i kod učenika treba stvoriti jasnu sliku o radu električnih strojeva u zajednici s radnim mehanizmima i odvijanju regulacijskog procesa pri regulaciji elektromotornih pogona. 1. Potrebno je učenike upoznati s osnovnim zahtjevima koje radni mehanizmi i tehnočoški proces postavljaju na električne strojeve, 2. upoznati s mogućim smetnjama i kvarovima koje radni mehanizmi ili napojna mreža mogu uzrokovati u električnim strojevima, 3. upoznavanje s postupcima regulacije električnih strojeva.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
ELEKTROMOTORNI POGON 1
Zdravko Borić
1.,2.,3.,4. nastavni sat
Uvod u nastavni predmet
• Upoznavanje učenika s osnovnim ciljevima, zadacima i obavezama
CILJEVI PREDMETA:Predmet se nadovezuje na predmet Elektri čni strojevi i kod u čenika
treba stvoriti jasnu sliku o radu elektri čnih strojeva u zajednici s radnim mehanizmima i odvijanju regulacijskog proces a pri regulaciji elektromotornih pogona.
1. Potrebno je u čenike upoznati s osnovnim zahtjevima koje radni mehanizmi i tehno čoški proces postavljaju na elektri čne strojeve,
2. upoznati s mogu ćim smetnjama i kvarovima koje radni mehanizmi ili napojna mreža mogu uzrokovati u elektri čnim strojevima,
3. upoznavanje s postupcima regulacije elektri čnih strojeva.
2
Da bi navedene zadaće učenici uspješno usvojili koristim se najviše frontalnim oblikom rada i grupnim radom.
Metodički oblik je razgovor i rad na tekstu.
U nastavi se koriste demonstracijski paneli koje rade učenici ili se dobiju od proizvoñača, demonstracijski elementi, a najčešće se koristi grafo folijama za prikaz djelova elektromotornog pogona.
Koristi se i računalo i LCD projektor za prezentacije u PowerPoint programu.
Učenici putem projekata izrañuju materijaleza pojedine nastavne sate i nastavne jedinice. Projekti su osnovni djelovi ocjene i bez izra ñenog projekta u čenik NE MOŽE imati pozitivnu ocjenu iz predmeta. Projekt se
izrañuje na CD-u i u pisanoj (tiskanoj) formi i dio je p ripreme u čenika za izradu završnog rada
Kao literaturu preporu čuje se knjiga autora Božidar Skalicki i Josip Grilec “ ELEKTRI ČNI STROJEVI I POGONI “ izdava ča Fakultet strojarstva i brodogradnje (knjigu preporu čio za Elektri čne strojeve školske godine 2005./2006. prof Puškari ć)
• Elektromotori se mogu proizvoditi za široku skalu brzine vrtnje,
• Za konstantan i jednoličan moment,• Za kratkotrajne, a i trajnije visoke
preopteretivosti,• Za razne specijalne režime rada• Za razne uvijete onečišćenja atmosfere (puno
vlage, agresivnih i eksplozivnih plinova i prašine)
9
Osnovni dijelovi EMP-a i koji momenti djeluju u EMP -u i
njihova me ñusobna ovisnost? (Matura)Osnovni dijelovi EMP-a su:
1. radni mehanizam - stroj koji obavlja radni proces 2. elektromotor - daje mehaničku energiju radnom mehanizmu3. spojni elementi - spajaju radni mehanizam i elektromotor (spojke, remenice, zupčanici)4. priključni i upravljački elementi - pomoću njih se EMP priključuje na izvor el. energije
Momenti koji djeluju u EMP-u su:• moment motora Mm • moment tereta Mt• moment ubrzanja (usporenja) Mu
pogonski motor radni mehanizamM
Mt
nteret
Prijenos gibanja
Električna mreža
ΣM = 0 Mu = Mm - Mt
n M
Mt
mreža
Električna energija
Mehanička energija
Osnovni pojmovi EMP
1. Elektromotor u stacionarnom ili dinamičkom stanju
2. Radni stroj (RS) ili radni mehanizam (RM)
Elektromotor predaje mehaničku energiju RS
M – moment motora; n – broj okretaja rotora motora; Mt – moment tereta
Okretnom momentu pogonskog elektromotora M suprotstavlja se moment tereta Mt
10
mreža
Električna energija
EM RS
U prijelaznom stanju postoji i moment Mu koji ubrzava ili usporava zamašne mase.
Mu=M – Mt odnosno M = Mu + Mt
εω ⋅=∆∆⋅=−= J
tJMMM tu
J – moment tromosti (inercije) svih gibljivih djelova reduciran na osovinu motora; ω = 2πn – kutna brzina; n – brzina vrtnje; ε - kutno ubrzanje osovine motora
εω ⋅=∆∆⋅=−= J
tJMMM tu
1. Za stacionarno stanje EMP vrijedi:
ωωωω = konstant.
n = konstant.
∆ω∆ω∆ω∆ω / ∆∆∆∆t = 0
∆∆∆∆n / ∆∆∆∆t = 0
M = Mt
Mu = 0
n ωn1
nN
Mt1 Mt
M
M1 Mp Mpr
Mu
MMn
Npr. statička momentna karakteristika kaveznog asinkronog motora i mehanička statička karakteristika pokretnog mehanizma, npr. ventilatora
0=⋅=∆∆⋅=−= εω
Jt
JMMM tu
11
0≠⋅=∆∆⋅=−= εω
Jt
JMMM tu
2. Za dinami čko (prijelazno) stanje EMP vrijedi:
M ≠ Mt
Mu = M – Mt
ωωωω ≠ konst.
n ≠ konst
∆ω∆ω∆ω∆ω / ∆∆∆∆ t = f(Mu) ≠ 0
∆∆∆∆n / ∆∆∆∆ t = f (Mu) ≠ 0Stacionarna i dinamiStacionarna i dinamiStacionarna i dinamiStacionarna i dinamiččččka stanja EMP ka stanja EMP ka stanja EMP ka stanja EMP u mehaniu mehaniu mehaniu mehaniččččkom smislu meñusobno se kom smislu meñusobno se kom smislu meñusobno se kom smislu meñusobno se izmjenjuju, jer je nemoguizmjenjuju, jer je nemoguizmjenjuju, jer je nemoguizmjenjuju, jer je nemogućććće dovesti e dovesti e dovesti e dovesti EMP u bilo koje stacionarno stanje EMP u bilo koje stacionarno stanje EMP u bilo koje stacionarno stanje EMP u bilo koje stacionarno stanje ili ga izvesti iz njega a da ne ili ga izvesti iz njega a da ne ili ga izvesti iz njega a da ne ili ga izvesti iz njega a da ne proñe kroz dinamiproñe kroz dinamiproñe kroz dinamiproñe kroz dinamiččččko stanje.ko stanje.ko stanje.ko stanje.
pogonski motor radni mehanizamM
Mt
nteret
Prijenos gibanja
Pogonska stanja EMP(temeljna zakonitost pogona)
III- motorski rad lijevi smjer
IV- generatorski rad lijevi smjer
Radna stanja – kvadranti
I – motorski rad desni smjer
II- generatorski rad desni smjer
12
-m +m
+ω
-ω
III – MOTORSKIel. stroj kao motor
optere ćenje prima energiju
IV – GENERATORSKIel. stroj kao generator
optere ćenju daje energiju
II – GENERATORSKIel. stroj kao generator
optere ćenju daje energiju
I – MOTORSKIel. stroj kao motor
optere ćenje prima energiju
Motorsko pogonsko stanje
- Brzina vrtnje raste, moment motora M ve ći je od momenta tereta M t te moment M u ubrzava pogon,
-Brzina vrtnje se ne mjenja, moment motora M jednak je momentu tereta M t, pogon je u stacionarnom radnom stanju M u = 0
-Brzina vrtnje opada, moment motora M manji je od momenta tereta M t te moment M u koči pogon.
13
Generatorsko pogonsko stanje
- Brzina vrtnje raste, generatorski moment stroja M manji je od momenta tereta M t te moment M u koči pogon, ali nedovoljno,
-Brzina vrtnje se ne mjenja, moment motora M jednak je momentu tereta M t, te je Mu = 0, pogon je u stacionarnom ko čnom stanju
-Brzina vrtnje opada, moment motora M ve ći je od momenta tereta M t te moment M u djelotvorno ko či pogon.
ZAKLJUČAK (Matura)
Motorsko pogonsko stanje (3 slu čaja):1. brzina vrtnje raste (n) rasteMm>Mt Mm=Mt+Mu Mu=Mm-Mt>0
-Moment motora nadvladava moment tereta-Moment ubrzanja Mu ubrzava pogon2. n-konstantanMm=Mt Mu=0
-motorski moment Mm jednak je momentu tereta Mt, pogon je u stacioniranom stanju (Mu=0)3. n-opadaMm<Mt pa je Mu<0-što znači da moment ubrzanja usporava teret ili ga koči, moment tereta nadvladava moment motoraGeneratorsko pogonsko stanje1. n raste Mt>Mm (moment tereta nadvladava moment motora) i Mu koči ali nedovoljno uspješno
2. n-konst Mt=Mm Mu=0-moment tereta i moment motora su jednakog iznosa.pogon je u stacioniranom pogonskom stanju3. n padaMt<Mm i Mu uspješno koči
14
Zaključak 1.
• Ponašanje u generatorskom (kočnom) stanju može se uočiti pri kretanju električnog vozila na nizbrdici.
• Kod motorskog pogonskog stanja razvijeni moment djeluje u smjeru vrtnje.
• Kod generatorskog pogonskog stanja razvijeni moment djeluje nasuprot smjeru vrtnje.
• U EMP ne govorimo o motorskom i generatorskom U EMP ne govorimo o motorskom i generatorskom U EMP ne govorimo o motorskom i generatorskom U EMP ne govorimo o motorskom i generatorskom
stanju, nego se govori o RADNIM I KOstanju, nego se govori o RADNIM I KOstanju, nego se govori o RADNIM I KOstanju, nego se govori o RADNIM I KOČČČČNIM NIM NIM NIM