Файл: Электрический привод.docx

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