Розрахунки електромеханічних характеристик двигуна і автоматизованого електропривода
Електропривод постійного струму. Натуральна механічна характеристика двигуна постійного струму незалежного збудження описується рівнянням
. /46/
При розрахунках частіше користуються електромеханічною характеристикою, яку одержують з /46/, підставивши 
:
. /47/
Формула /47/ є рівнянням натуральної електромеханічної характеристики двигуна (Рис.136).
Електромеханічна характеристика автоматизованого електропривода залежить від його структури.
В регульованому електроприводі живлення двигуна здійснюється від перетворювача електричної енергії (ПЕЕ), в якості якого використовуємо перетворювач з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ).
Широтно-імпульсні перетворювачі відносяться до імпульсних систем регулювання напруги постійного струму і забезпечують плавне регулювання кутової швидкості двигуна шляхом періодичного під’єднання якоря до джерела живлення і відмикання від нього. В період відмикання двигун продовжує обертатись за рахунок накопичених кінетичної і електромагнітної енергій.
Рис. 5.
Схема живлення двигуна постійного струму від широтно-імпульсного перетворювача показана на Рис.5, а. Вона складається з узгоджуючого трансформатора Т, випрямляча В, зібраного за трифазною нульовою схемою, транзистора VT - електронного вимикача, згладжуючого реактора 
і діода VД. Діод VД, шунтуючи коло якоря, утворює коло для струму 
(Рис.5, б) джерелом якого є ЕРС самоіндукції, яка виникає в колі якоря в період розімкненого стану електронного вимикача. Це створює умови для безперервного протікання струму 
, що значно зменшує його пульсацію і запобігає виникненню комутаційних перенапруг на транзисторі 
та на обмотках якорного кола.
|
|
|
Регулювання напруги на якорі досягається змінною тривалості імпульсів 
(широтно-імпульсна модуляція) при сталому періоді комутації Т. Середнє значення напруги
де 
стала випрямлена напруга; 
відносна тривалість імпульсу.
Рівняння електромеханічної характеристики
,
де 
середнє значення струму, 
, показує, що змінюючи 
, можна регулювати швидкість в широкому діапазоні. При цьому жорсткість характеристики 
не змінюється, за умови неперервного струму якоря. При невеликих струмах запас електромагнітної енергії 
малий, в період пауз струм якоря знижується до нуля і в кривій струму з’являються паузи - струм стає переривчастим, опір якорного кола зростає і жорсткість електромеханічної характеристики зменшується. Це призводить до зменшення діапазону регулювання швидкості.
Основним засобом зменшення зони переривчастих струмів є збільшення частоти комутації. Сучасні силові транзистори дозволяють здійснювати комутацію з частотою 2...10 кГц. Зменшенню зони переривчастих струмів сприяє згладжуючий реактор, збільшуючи ЕРС самоіндукції.
|
|
|
Для розширення діапазону регулювання швидкості використовують замкнені системи, в яких тривалість імпульсу змінюється в залежності від швидкості двигуна за допомогою зворотних зв’язків. При цьому можна використати вертикальний принцип керування за умови, що частота генератора змінної напруги буде рівною частоті комутації.
Еквівалентний опір широтно-імпульсного перетворювача 
розраховують за тими ж формулами, що і еквівалентний опір керованого випрямляча, тому
де 
- активний опір згладжуючого реактора.
Індуктивний опір
/48/
де 
напруга короткого замикання, яка для трансформаторів серії ТС дорівнює 2%, 
і 
відповідно номінальні фазні напруга і струм первинної обмотки трансформатора, 
коефіцієнт трансформації.
Активний опір фази
, /49/
де 
потужність короткого замикання трансформатора, яка залежить від його потужності. Використаємо трансформатор серії ТС з 
, наведеною в табл. 3.
Таблиця 3
| 6,3 |
| 175 |
Щоби напруга на якорі двигуна 
, діюче значення напруги вторинної обмотки трансформатора 
відповідно повинно бути рівним 208 В.
|
|
|
За цією умови коефіцієнт трансформації
. /50/
Номінальний струм первинної обмотки
, /51/
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 183; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!