Электрический привод_метод_РГР (1) (4). Лысенко Олег Александрович, старший преподаватель Данные методические указания
![]()
|
1.3. Расчет режима динамического торможения. При динамическом (реостатном) торможении якорь двигателя отключается от питающей сети и включается на некоторый тормозной резистор ![]() Тормозное сопротивление ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Уравнение механической характеристики двигателя имеет вид ![]() где ![]() ![]() ![]() При выполнении данного раздела следует задаться начальным тормозным током, определить необходимое сопротивление тормозного резистора и время торможения, построить тормозную характеристику. Сопротивление тормозного резистора RТ определить по выражению ![]() где – Ен.торм. – электродвижущая сила в цепи якоря в начальный момент торможения, В. Тогда электромеханическая постоянная времени Тм определяется как ![]() С целью упрощения расчетов принимаем момент сопротивления равный нулю (Мс = 0) и определяем время торможения по выражению ![]() Тормозная характеристика представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат во II квадранте ( см. рис. 1.4). ![]() Естественная характеристика Тормозная характеристика Рис.1.4. Характеристика динамического торможения Асинхронные электродвигатели с фазным ротором в системах электропривода Задание 2. По нагрузочной диаграмме электропривода выбрать асинхронный электродвигатель с фазным ротором и выполнить для него тепловой расчет. Выполнить расчет и построить механические характеристики выбранного электродвигателя. Рассчитать секции пускорегулировочного реостата и определить потери энергии при пуске электродвигателя. Номер варианта задания задается преподавателем. Основные технические (каталожные) параметры асинхронных электродвигателей (АД) с фазным ротором приведены в приложении № 2. 2.1. Определение мощности и типа асинхронного электродвигателя с фазным ротором Определение мощности и типа электродвигателя для работы в системах электропривода представляет собой важную и сложную задачу. От того, насколько правильно она будет решена, зависят технико-экономические показатели работы системы: исполнительный орган рабочей машины – электропривод. Выбор серийных электродвигателей производится с учетом следующих основных показателей: рода тока, значения скорости, конструктивного исполнения, способа вентиляции и защиты от действия окружающей среды, величины нагрузки. Основным требованием при выборе электродвигателя является соответствие его мощности условиям технологического процесса рабочей машины. Установка электродвигателя завышенной мощности нецелесообразна. При этом неоправданно возрастают габариты электродвигателя, его вес и первоначальная стоимость, увеличиваются непроизводительные потери энергии за счет снижения его КПД и коэффициента мощности, удорожается эксплуатация установки. Применение электродвигателя недостаточной мощности может привести к нарушению заданного технологического цикла работы, снижению производительности рабочей машины. При недостаточной мощности электродвигателя будут иметь место повышенный нагрев, ускорение старения изоляции и выход электродвигателя из строя, что вызывает прекращение работы производственной машины (или исполнительного органа) и экономические потери. Правильно выбранный электродвигатель при его работе не должен перегреваться сверх допустимых пределов. Кроме этого его перегрузочная способность и пусковой момент должны обеспечить преодоление кратковременных перегрузок и требуемые условия пуска. Электроприводы могут работать в длительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах. Большинство электроприводов работают в длительном режиме с переменной нагрузкой.В этом случае основой для расчета мощности предварительно выбираемого электродвигателя может служить нагрузочная диаграмма ![]() ![]() Рис. 2.1. Нагрузочная диаграмма электропривода Тогда этот многоступенчатый график нагрузки можно привести к равномерному, воспользовавшись понятием эквивалентной (среднеквадратичной) мощности: ![]() где n – число ступеней нагрузки; ![]() ![]() ![]() ![]() По найденной эквивалентной мощности определяется номинальная мощность предварительно выбираемого электродвигателя при условии ![]() При этом необходимо учитывать заданную синхронную скорость двигателя. В настоящее время наиболее массовой серией асинхронных двигателей является серия 4А.Для выполнения данной работы можно воспользоваться любыми каталогами на АД с фазным ротором или техническими данными приложения № 2. 2.2. Проверка предварительно выбранного электродвигателя по нагреву Выбор АД по условию (2.2) гарантирует, что данный двигатель при заданной нагрузочной диаграмме удовлетворяет требованиям по нагреву. Тем не менее такую проверку целесообразно провести. Проверка производится по методу средних потерь мощности ![]() ![]() где ![]() ![]() Потери мощности ![]() ![]() В большинстве случаев соблюдаются следующие условия при работе АД в номинальном режиме ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Потери ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() тогда ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Проверка предварительно выбранного электродвигателя по нагреву заключается в проверке условия ![]() где ![]() ![]() При расчете средних потерь мощности ![]() ![]() Тогда средние потери мощности ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() Если условие (2.7) выполняется, то предварительно выбранный АД проходит по нагреву. В противном случае электродвигатель в процессе эксплуатации будет перегреваться. В этом случае следует выбрать другой электродвигатель большей мощности и повторить расчет. Средние потери не должны быть и значительно меньше номинальных потерь, так как электродвигатель будет недоиспользован по мощности, что приведет к понижению экономической эффективности электропривода. 2.3. Проверка предварительно выбранного двигателя на перегрузочную способность по моменту при снижении напряжения При пуске электродвигателя в заводских электрических сетях допускается снижение напряжения на 10 % по отношению к номинальному. Тогда максимальный пусковой момент электродвигателя можно определить по выражению ![]() где ![]() Во время пуска, вследствие появления динамического момента ![]() ![]() ![]() В данном задании динамический момент (с целью упрощения расчетов) не учитывается, тогда можно принять, что номинальный момент сопротивления равен номинальному моменту электродвигателя ( ![]() ![]() Номинальный момент электродвигателя можно определить по выражению: ![]() где ![]() ![]() ![]() Если условие (2.11) выполняется, то электродвигатель проходит на перегрузочную способность и не теряет работоспособность. Для выбора типа и мощности электродвигателя следует построить нагрузочную диаграмму (см. рис.2.1). Для этого повариантно в таблице 2.1 заданы длительности ступеней нагрузки, а в таблице 2.2 – мощности на ступенях нагрузки и синхронная скорость вращения АД. При выполнении данного задания напряжение питающей сети принять в зависимости от мощности электродвигателя: от 22 до 75 квт – 380В; от 22 до 110 квт – 660В; Таблица 2.1
|