Файл: Методические пособие.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 338

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Основное уравнение движения электропривода.

2.Основные понятия об устойчивости электропривода.

3.Определение времени пуска и торможения электропривода

4.Тепловые режимы работы электропривода. Особенности расчета и выбора мощности электродвигателей в различных тепловых режимах.

6.Расчет нагрузочных диаграмм и тахограмм.

7.Способы проверки двигателей на нагрев и перегрузочную способность, пересчет мощность двигателей на стандартную ПВ.

8.Расчет и выбор мощности двигателей при длительном режиме работы

9.Продолжительность включения (ПВ). Пересчет мощности двигателя на стандартную ПВ. Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность.

10.Механические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

11.Способы торможения двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

12.Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.

13.Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.

14.Основные показатели регулирования скорости электродвигателей. Способы регулирования скорости электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

15.Расчет тормозных сопротивлений двигателя постоянного тока независимого возбуждения (RДТ, RП).

16.Расчет пусковых сопротивлений в приводах с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.

17.Расчет пусковых сопротивлений в приводах с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

18.Регулирование скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения при шунтировании обмотки якоря и включении последовательного сопротивления.

19.Каскадные схемы включения АД. Регулирование скорости асинхронных двигателей в системе АВК.

20.Расчет ступени противовключения для асинхронного двигателя.

21.Торможение асинхронного двигателя противовключением.

22.Регулирование скорости асинхронных двигателей.

23.Расчет пусковых сопротивлений асинхронных двигателей.

24.Регулирование скорости электродвигателей в системе Г-Д. Механические характеристики системы Г-Д. Диапазоны регулирования.

25.Динамическое торможение электродвигателей постоянного и переменного тока. Расчет механических характеристик.

26.Регулирование скорости путем шунтирования обмотки якоря.

27.Расчет и выбор основного электрооборудования вентильного электропривода.

28.Механические характеристики вентильного электропривода.

29.Основные характеристики вентильного электропривода. Расчет сквозных (регулировочных) характеристик тиристорных преобразователей.

30.Выпрямительный и инверторный режим работы тиристорного электропривода постоянного тока.

31.Управление выпрямленным напряжением в системе ТП-Д.

32.Регулирование скорости двигателей в системе ТП-Д. Расчет механических характеристик.

33.Регулирование выпрямленного напряжения в системе ТП-Д.

34.Энергетические характеристики системы ТП-Д

35.Системы ТПЧ-АД

36.Регулирование скорости в системе ТПЧ-АД

37.Регулирование скорости в системе ТПЧ-СД.

38.Переходные процессы при пуске двигателя

39.Механические характеристики синхронных двигателей. Пуск в ход и торможение синхронных двигателей.

40.Особенности пуска синхронных двигателей. Разновидности схем пуска синхронных двигателей.

.

При повторно-кратковременном режиме работы график нагревания двигателя имеет вид пилообразной кривой (рисунок 4). При достижении двигателем установившегося значения температуры перегрева, соответству­ющего повторно-кратковременному режиму , температура перегрева двигателя продолжает колебаться от до . При этом меньше установившейся температуры перегрева, которая наступила бы, если режим работы двигателя был продолжитель­ным ( < ).

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продол­жительностью включения: . Действующим стандартом преду­смотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного ре­жима ПВ=100%). В условном обозна­чении повторно-кратковременного ре­жима указывают величину ПВ, напри­мер, S3-40%.

При выборе двигателя, в паспорте которого, указана мощность при ПВ=100% пересчет следует делать по формуле:

.

Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. Также стандартом предусмотрены дополнительные режимы:

  • повторно-кратковременный режим S4 с частыми пусками, с числом включений в час 30, 60, 120 или 240;

  • повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла;

  • перемещающийся режим S6 с частыми реверсами и электрическим торможением;

  • перемещающийся режим S7 с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;

  • перемещающийся режим S8 с двумя и более разными частотами вращения;



Рисунок 1 Рисунок 2




Рисунок3 Рисунок 4

5.Тепловые режимы работы электропривода. Расчет и выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работы.



Режим работы электрической машины – это установленный порядок чередования периодов, характеризуемых величиной и продолжительностью нагрузки, отключений, торможения, пуска и реверса во время ее работы.

1. Продолжительный режим S1 – когда при неизменной номинальной нагрузке работа двигателя продолжается так долго, что температура перегрева всех его частей успевает достигнуть установившихся значений . Различают продолжительный режим неизменной нагрузкой (рисунок 1) и с изменяющейся нагрузкой (рисунок 2).

2. Кратковременный режим S2 – когда периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя (рисунок 3). При этом периоды работы двигателя настолько кратковременны, что температуры нагрева всех частей двигателя не достигает установившихся значений, а периоды отключения двигателя настолько продолжительны, что все части двигателя успевают охладиться до температуры окружающей среды. Стандартом установлены длительность периодов нагрузки 10, 30, 60 и 90 минут. В условном обозначении кратковременного режима указывается продолжительность периода нагрузки, например S2 – 30 мин.

3. Повторно-кратковременный режим S3 – когда кратковременные периоды работы двигателя чередуются с периодами отключения двигателя , причем за период работы превышение температуры не успевает достигнуть установившихся значений, а за время паузы части двигателя не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Общее время работы в повторно-кратковременном режиме разделяются на периодически повторяющиеся циклы продолжительностью .

При повторно-кратковременном режиме работы график нагревания двигателя имеет вид пилообразной кривой (рисунок 4). При достижении двигателем установившегося значения температуры перегрева, соответству­ющего повторно-кратковременному режиму , температура перегрева двигателя продолжает колебаться от до . При этом меньше установившейся температуры перегрева, которая наступила бы, если режим работы двигателя был продолжитель­ным ( < ).

Повторно-кратковременный режим характеризуется относительной продол­жительностью включения: . Действующим стандартом преду­смотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного ре­жима ПВ=100%). В условном обозна­чении повторно-кратковременного ре­жима указывают величину ПВ, напри­мер, S3-40%.

При выборе двигателя, в паспорте которого, указана мощность при ПВ=100% пересчет следует делать по формуле:

.

Рассмотренные три номинальных режима считаются основными. Также стандартом предусмотрены дополнительные режимы:

  • повторно-кратковременный режим S4 с частыми пусками, с числом включений в час 30, 60, 120 или 240;

  • повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением в конце каждого цикла;

  • перемещающийся режим S6 с частыми реверсами и электрическим торможением;

  • перемещающийся режим S7 с частыми пусками, реверсами и электрическим торможением;

  • перемещающийся режим S8 с двумя и более разными частотами вращения;


Расчет и выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работы

Задача расчета сводится к определению мощности двигателя , способного выдержать перегрузку , работая в кратковременном режиме в течение времени (рисунок 3). При этом перегрев двигателя не должен превысить значение , соответствующего продолжительному режиму работы этого двигателя с номинальной нагрузкой (рисунок 1). Полученная в результате расчета мощность меньше мощности кратковременного режима на величину коэффициента механической перегрузки :

.

Допустим, нагрузочная диаграмма кратковременного режима содержит 2 ступени нагрузки (рисунок 5). В этом случае мощность определяют методом средних потерь.

Коэффициент механической перегрузки по мощности определяют по графику (рисунок 6), где – относительное значение времени работы кратковременного режима ( ); – постоянная времени нагревания.

Установлено, что при t*<0,35 нагрузка двигателя в кратковременном режиме превышает номинальную мощность выбранного двигателя в 2,5 раза и более. При этом перегрузочная способность двигателя обычно не удовлетворяет требованиям электропривода. Поэтому при t*<0,35 двигатель выбирают по требуемой для кратковременного режима перегрузочной способности двигателя .




Рисунок 1



Рисунок 2


Рисунок3



Рисунок 4



Рисунок 5


Рисунок 6


6.Расчет нагрузочных диаграмм и тахограмм.



Все расчеты по построению нагрузочной диаграммы проводятся по уравнению движения электропривода ,

где: - момент развиваемый двигателем;

- момент статических сил механизма;

- момент, необходимый для изменения кинетической энергии во вращающихся и движущихся частях электромеханической системы.

Знаки перед моментами учитывают режим работы привода (пуск, торможение, установившееся движение) и вид статического момента (активный, реактивный).

Уравнение движения при пуске будет иметь вид ,

Момент инерции двигателя .

Суммарный момент инерции механизма состоит из момента инерции двигателя и момента инерции механической части механизма .

Номинальная угловая скорость равна: .

Номинальный момент двигателя равен .

Значения скорости и момента в установившемся режиме работы механизма рассчитывают исходя из скорости рабочего органа, коэффициента передачи редуктора и КПД , .

Расчет скорости и моментов в пусковых режимах определяется по следующей методике:

Момент пусковой ;

Отсюда определяется динамический момент , это же значение можно принять и при торможении.

Время пуска и торможения в этом случае рассчитываются по уравнению: