ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 199
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
4.1. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения
При выполнении этого пункта задания для электроприводов с реостатным ре-гулированием скорости вначале требуется рассчитать величины добавочных рези-
сторов | Д, при которых механическая характеристика пройдет через заданные ра- | | ||||||||||||||||||||||||||||
бочие точки с координатами | | И , | . Для этого воспользуемся формулой механи- | | ||||||||||||||||||||||||||
ческой характеристики двигателя при реостатном регулировании скорости: | | | ||||||||||||||||||||||||||||
| = | | Н | − | ∙ | ДВ.гор + | Д | | , | рад | . | (4.1) | | |||||||||||||||||
| | с | | | | | | с | | |||||||||||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | | |||||||||||||||||
По заданным координатам рабочих точек | | И , | и известным парамет- | | ||||||||||||||||||||||||||
рам двигателя находится Д : | | | | | | | | | | | | | ||||||||||||||||||
| | | | | Н ∙ | − И ∙ | | | | | | | | | ||||||||||||||||
| Д | = | | | | | − | | ДВ.гор, Ом, | (4.2) | | |||||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||||||||||||||
где И | = ∙ угловая скорость двигателя на | | -й характеристике, соответст- | | ||||||||||||||||||||||||||
вующая | ; | | | | | | | | | | | | | | | |
-
статический момент производственного механизма, приведенный к
валу двигателя.
Статический момент производственного механизма, приведенный к валу электрической машины, определяется как
= | | , | (4.3) | |
П ∙ ст.р | |
для двигательного режима;
с = | | | П | ,Н∙м, | (4.4) | |
ст.р | | |||||
| | | | |
для генераторных режимов с активной нагрузкой, приведенной к валу электри-ческой машины.
Искомое значение Д может быть определено также графоаналитическим способом, так называемым «методом отрезков» [5].
Для двигателей постоянного тока пуск, реверс, торможение, а также регу-лирование скорости должны осуществляться при наложенных на ток и момент ограничениях. Для электродвигателя постоянного тока ограничение момента осуществляется путем ограничения тока якоря:
17
| ДВ. | ≤ | доп | , | (4.5) | |
| | | ||||
где | | | с | | | |
доп – максимально | допустимый момент | производственного | | |||
механизма, определяемый его механической прочностью; | | |
-
− коэффициент электромагнитного момента.
Ограничение тока необходимо также для защиты двигателя от перегрузок
-
переходных режимах. Максимальный ток якоря двигателя следует ограни-чить из условия удовлетворительной коммутации на коллекторе на уровне:
ДВ. ≤ ДВ.Н ∙ , (4.6)
где − коэффициент допустимой перегрузки двигателя по току.
Для некоторых производственных механизмов необходимо ограничивать на допустимом уровне ускорение ( ⁄ )доп рабочих органов в переходных режи-мах, в этом случае максимальный ток якоря двигателя определяется условием:
ДВ. ≤ + , (4.7)
доп
где − эквивалентный момент инерции электропривода, кг ∙ м ;
-
момент статической нагрузки на валу двигателя, Н ∙ м.
Таким образом, ток двигателя определяется допустимой нагрузкой меха-низма по условиям его механической прочности, допустимой перегрузкой дви-гателя по току и допустимым ускорением перемещения рабочего органа произ-водственного механизма. Если дополнительных условий не задано, то макси-мальный ток якоря двигателя определяется из условия удовлетворительной коммутации на коллекторе.
-
электроприводах постоянного тока с релейно-контакторной схемой управления ток якоря ограничивают введением на время пуска в цепь обмотки якоря двигателя добавочных сопротивлений.
Схема силовых цепей такого электропривода приведена на рис. 4.1. Схема содержит обмотку якоря двигателя M, контакт пускателя КМ, два последова-тельно включенных добавочных сопротивления Д и Д которые шунтирова-ны замыкающими контактами KM1 и KM2. Обмотка возбуждения двигателя
LM питается от отдельного источника напряжения ОВ.
Рис. 4.1. Схема силовых цепей двигателя постоянного тока при реостатном пуске в две ступени пусковых сопротивлений
18
Электромеханические характеристики электропривода при пуске двигате-ля в две ступени приведены на рис. 4.2. Порядок построения пусковых характе-ристик следующий:
-
строится естественная или регулировочная характеристика 3 с заданной
рабочей скоростью у ;
-
строится первая пусковая электромеханическая характеристика 1. Ха-рактеристика 1 проходит через две точки: скорости идеального холостого хода
при токе якоря, равном нулю ( , = 0) и допустимого тока доп при скорости, равной нулю ( = 0). Значение допустимого тока обычно определяется из ус-ловия удовлетворительной коммутации;
Рис. 4.2. Электромеханические характеристики реостатного пуска
двигателя в две ступени
-
определяется ток переключения пер, который принимается равным значению:
пер (1,1 ÷ 1,2) ∙ Н; | (4.8) |
-
в точке с координатами пер, П происходит закорачивание первого пускового сопротивления Д и двигатель переходит на пусковую характери-стику 2. Таким образом, характеристика 2 проходит через две точки: скорости
идеального холостого хода при токе якоря, равном нулю (I = 0), и допусти-мого тока доп при скорости, равной П .
Закорачивание второго пускового сопротивления также необходимо про-изводить при токе переключения. Бросок тока при переходе двигателя на есте-ственную характеристику должен быть равен допустимому току. Если это не происходит, то ток переключения необходимо поменять, соответственно не-сколько увеличив или уменьшив его, однако, если ток переключения становит-ся меньше 1,1 ∙ Н, то необходимо увеличить число пусковых сопротивлений. Конечный график пусковых электромеханических характеристик должен вы-
19
глядеть так, как показано на рис. 4.2, в этом случае при заданном числе пуско-вых ступеней переходный процесс будет протекать за меньшее время по срав-нению с другими вариантами построения характеристик.
Пусковые сопротивления при пуске двигателя в две ступени можно опре-делить графо-аналитическим методом:
| = | | Н−с∙ | П | − | ДВ, | (4.9) | | |
П | | | доп | | | ||||
| | | | | | | | | |
П | = | Н | − | ДВ − | П , | (4.10) | | ||
| | ||||||||
| | | доп | | | | | | |
где П – берется из графика электромеханических характеристик рис. 4.2. | | ||||||||
4.2. Асинхронный двигатель | | | |||||||
Расчет величины добавочного сопротивления ротора двигателя | Д удобно | |