|
|
Задание на контрольную работу. I. Механика электропривода
Рис 1. Правильная пусковая диаграмма
Значения добавочных сопротивлений  ,  ,  пропорциональны отрезкам по оси скорости между характеристиками при номинальном моменте.
Время пуска (приближенно, если бы разгон осуществлялся под действием среднего пускового момента до скорости на естественной характеристике, соответствующей этому моменту):
 с  с
Пример 5.
Для двигателя постоянного тока ( кВт,  В,  А,  рад/с,  кг·м2) рассчитать и построить правильную пусковую диаграмму, обеспечивающую пуск двигателя за время  при  . Принять число ступеней  .
Для обеспечения заданного времени переходного процесса двигатель должен создать заданный динамический момент. Будем предполагать, что пуск обеспечивается средним пусковым моментом  . Тогда
Для дальнейшего расчета необходимо знать максимальный момент двигателя  и момент переключения 
 
и можно рассчитать методом подбора. Правильность расчета зависит от точности выбора  . Величина подбирается таким образом, чтобы получилась правильная пусковая диаграмма.
Задаемся  , тогда
и определяем
Проверим правильную пусковую диаграмму. При выходе на естественную характеристику в цепи якоря должно остаться невыключаемое сопротивление.
Из уравнения
получим
что с точностью 1,6% соответствует условию.
Далее расчет продолжается по методике примера 4
Пример 6
Рассчитать сопротивление якорной цепи  , обеспечивающее динамическое торможение двигателя ( кВт, В, А, рад/с, кг·м2) при и  от начальной скорости на естественной характеристике до нуля за минимальное время.
Рассчитать:
 − начальное значение тормозного момента;
 − значение тока в начале торможения;
 − сопротивление ступени торможения;
 − время торможения.
Для обеспечения минимального времени переходного процесса необходимо применить схему включения, использующую максимально допустимый момент двигателя. Для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением ограничения накладывают условия коммутации. В начале торможения момент двигателя принимаем равным максимальному  .
При динамическом торможении двигатель отключается от сети,  ,  , уравнение (*) записывается в виде:
Значение начальной скорости определим из уравнения предыдущего режима:
Сопротивление цепи якоря в схеме динамического торможения:
  Ом
Время торможения рассчитываем из условия торможения под действием среднего тормозного момента двигателя:
 с
Начальный ток якоря:
  А
Пример 7
Рассчитать и построить нагрузочные диаграммы  и  пуска двигателя постоянного тока ( кВт, В, А, рад/с, кг·м2) при и
Правильная пусковая диаграмма рассчитана в примере 4:
Максимальный пусковой момент  Н·м;
Момент переключения  Н·м;
Момент статический  Н·м;
Полные сопротивления якорной цепи по ступеням:
 Ом,  Ом,  Ом,  Ом
Правильная пусковая диаграмма построена на рис. 1.
Нагрузочные диаграммы электропривода  и  с прямолинейной механической характеристикой описываются уравнениями:
Для расчета переходного процесса пуска на характеристике 1 (см. рис. 1) с полным сопротивлением  определим начальные условия:
 Н·м 
 рад/с
 с
Выражения нагрузочных диаграмм для характеристики 1:
Процесс разгона по этим выражениям будет продолжаться до установившегося режима в точке  рад/с, Н·м. Для продолжения пуска по правильной пусковой диаграмме при достижении моментом двигателя М значения момента переключения необходимо вывести из цепи якоря добавочное сопротивление и процесс будет продолжаться по характеристике 2.
Время работы на первой ступени (при  ):
 с
Скорость перехода на характеристику 2 (начальная скорость на характеристике 2 при  равна конечной скорости на характеристике 1 при  )
 рад/с
Электромеханическая постоянная времени на характеристике 2:
 с
Результаты расчета начальных условий, электромеханических постоянных времени  , времени работы на ступенях приводятся в таблице 2.
Время работы на последней ступени (на естественной характеристике) рассчитывается приближенно  , время пуска равно сумме времени работы на ступенях  с.
Таблица 2
Ступень
|
Н·м
|
рад/с
|
рад/с
|
с
|
с
|
1
|
250
|
0
|
80
|
0,8
|
0,497
|
2
|
250
|
37
|
83,4
|
0,5
|
0,31
|
3
|
250
|
60
|
92
|
0,32
|
0,2
|
4 (ест)
|
250
|
75
|
95
|
0,2
|
0,6
|
По полученным уравнениям ведется расчет нагрузочных диаграмм для каждой ступени.
На рисунке 2 приведены нагрузочные диаграммы для выполненного выше расчета.
Рис. 2. Нагрузочные диаграммы реостатного пуска и динамического торможения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
Пример 8.
Рассчитать и построить нагрузочные диаграммы и динамического торможения двигателя постоянного тока ( кВт, В, А, рад/с, кг·м2) при и
Механическая характеристика динамического торможения рассчитана в примере 6:
Начальный тормозной момент  Н·м;
Момент статический Н·м;
Начальная скорость  рад/с
Полное сопротивление якорной цепи  Ом.
Нагрузочные диаграммы электропривода и с прямолинейной механической характеристикой описываются уравнениями:
Для расчета переходного процесса определим начальные условия:
 Н·м  рад/с
 рад/с
 с
Выражения нагрузочных диаграмм для режима динамического торможения:
Процесс торможения по этим выражениям будет продолжаться до установившегося режима в точке  рад/с, Н·м по экспоненте с  .
Время торможения (до остановки при  и  )
 с
|
|
|
Скачать 1.34 Mb.