Проектирование регулируемого электропривода с двигателем постоянного тока в системе генератор – двигатель (Г-Д)». Основная расчетная часть курсового проекта.

• Название: Основная расчетная часть курсового проекта.
• Анкор: Проектирование регулируемого электропривода с двигателем постоянного тока в системе генератор – двигатель (Г-Д)
• Дата: 02.06.2020
• Размер: 1.02 Mb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota_1.docx
• Тип: Документы; #127560
• страница: 5 из 8

4.10. Расчет статических механических характеристик

Статические механические характеристики в системе ПЧ-АД необходимо рассчитать для следующих случаев:

1. 
   При пропорциональном законе регулирования напряжения;
   
2. 
   При компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора;
   
3. 
   При компенсации падения напряжения на полном сопротивлении обмотки статора;
   

По данным расчетов строятся семейства этих характеристик ω=𝑓(M), причем для сравнения их следует построить в одних координатных осях.

Предварительно необходимо определить синхронные скорости и частоты напряжения на выходе ПЧ, обеспечивающие работу электропривода с заданными установившимися скоростями. Для этого находится падение скорости Δω, при работе с заданной скоростью ω_с1 на естественной характеристике при частоте f_1н=50 Гц. Это позволяет определить ее жесткость :



Для каждой из характеристик определяем при соответствующих ω_с.i и M_c.i:







При сложении с заданной скоростью ω_с.i найдем соответствующие синхронные скорости ω_0.i и необходимые частоты напряжения на выходе ПЧ:







При расчете статических механических характеристик используем уравнение электромагнитного момента:



Где m₁ = 3 − число фаз напряжения двигателя; U_1ф − номинальное фазное напряжение; − синхронная скорость при номинальной частоте; − абсолютное скольжение; − относительное напряжение; − относительная частота; коэффициенты уравнения электромагнитного момента:

;

;

;

;

;



При пропорциональном законе регулирования:

;

;





Тогда уравнение момента принимает вид:

;

Задаваясь значениями S_a от 0 до 1, при найденных ранее частотах , , рассчитываем семейство механических характеристик. Результаты расчетов сводятся в таблицу, на основе которой строится семейство характеристик.

Таблица 6 Характеристика при пропорциональном законе регулирования (W=90 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	99,418	89,476	79,535	69,593	59,651	49,709	39,7673277	29,826
M	0	482,05	807,46	994,712	1083,539	1110,155	1100,360691	1070,623

Продолжение Таблица 6

Sa	0,8	0,9	1
W	19,884	9,942	0
M	1030,88	986,942	942,1156

Таблица 7 Характеристика при пропорциональном законе регулирования (W=67,5 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	78,750	70,875	63	55,125	47,25	39,375	31,5	23,625
M	0	469,496	770,768	936,515	1011,226	1030,608	1018,487	989,489

Продолжение Таблица 7

Sa	0,8	0,9	1
W	15,75	7,875	0
M	952,233	911,676	870,607

Таблица 8 Характеристика при пропорциональном законе регулирования (W=18 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	33,279	29,951	26,623	23,295	19,967	16,639	13,311	9,984
M	0	397,627	579,480	649,529	664,780	653,917	631,156	603,582

Продолжение Таблица 8

Sa	0,8	0,9	1
W	6,656	3,328	0
M	574,737	546,372	519,315

,1/с

,


Рис 6. – Характеристики при пропорциональном законе регулирования

При компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора R₁ = 0, b = 0, d = 0 и формула момента принимает вид:

;

В этом случае при регулировании по пропорциональному закону напряжение, подаваемое на обмотку статора при f_1i < f_1н, равно . Величина его находится из того условия, что при и .

;

;

Задаваясь значениями S_аот 0 до 1, при найденных ранее относительных частотах и напряжениях , , рассчитывают семейство механических характеристик, и результаты расчетов сводят в таблицу.

Таблица 9 Характеристика при компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора (W=90 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	99,418	89,476	79,535	69,593	59,651	49,709	39,7673277	29,826
M	0	518,732	943,147	1228,57	1383,274	1440,907	1436,47	1396,565

Продолжение Таблица 9

Sa	0,8	0,9	1
W	19,884	9,942	0
M	1338,641	1273,2285	1206,331

Таблица 10 Характеристика при компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора (W=67,5 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	78,750	70,875	63	55,125	47,25	39,375	31,5	23,625
M	0	518,732	943,147	1228,570	1383,274	1440,907	1436,470	1396,565

Продолжение Таблица 10

Sa	0,8	0,9	1
W	15,75	7,875	0
M	1338,641	1273,2285	1206,331

Таблица 11 Характеристика при компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора (W=18 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	33,279	29,951	26,623	23,295	19,967	16,639	13,311	9,984
M	0	518,732	943,147	1228,57	1383,274	1440,907	1436,47	1396,565

Продолжение Таблица 11

Sa	0,8	0,9	1
W	6,656	3,328	0
M	1338,641	1273,2285	1206,331

,1/с

,
Рис 7. – Характеристики при компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора

При компенсации падений напряжения на полном сопротивлении статора (R₁ = 0; Х₁ = 0; b = 0; d = 0; с = ; е = 1) формула момента принимает вид:



В этом случае при регулировании по пропорциональному закону напряжение, подаваемое на обмотку статора при f_1i < f_1н, равно . Величина его находится из того условия, что при и .



Задаваясь значениями S_аот 0 до 1, при найденных ранее относительных частотах и напряжениях , , рассчитывают семейство механических характеристик, и результаты расчетов сводят в таблицу.

Таблица 12 Характеристика при компенсации падений напряжения на полном сопротивлении статора (W=90 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	99,418	89,476	79,535	69,593	59,651	49,709	39,7673277	29,826
M	0	525,212	1017,654	1451,032	1809,497	2088,118	2290,118	2290,674

Продолжение Таблица 12

Sa	0,8	0,9	1
W	19,884	9,942	0
M	2426,336	2506,598	2543,076

Таблица 12 Характеристика при компенсации падений напряжения на полном сопротивлении статора (W=67,5 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	78,750	70,875	63	55,125	47,25	39,375	31,5	23,625
M	0	525,212	1017,654	1451,032	1809,497	2088,118	2290,118	2290,674

Продолжение Таблица 12

Sa	0,8	0,9	1
W	15,75	7,875	0
M	2426,336	2506,598	2543,076

Таблица 13 Характеристика при компенсации падений напряжения на полном сопротивлении статора (W=18 1/c)XSa	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
W	33,279	29,951	26,623	23,295	19,967	16,639	13,311	9,984
M	0	525,212	1017,654	1451,032	1809,497	2088,118	2290,118	2290,674

Продолжение Таблица 13

Sa	0,8	0,9	1
W	6,656	3,328	0
M	2426,336	2506,598	2543,076

,1/с

,


Рис 8. – Характеристики при компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора