Предварительная проверка электродвигателя по нагреву



 

 

 

6.1 Допустимый момент предварительно выбранного двигателя, работающего при :

Необходимо выполнения условия                                               , условие выполнено, следовательно двигатель выбран верно.

Причем:

 

Выбор системы электропривода и его структурная схема

 

Регулирование скорости, пуск и торможение двигателя осуществляется с помощью резисторов, включенных в якор­ную цепь выбранного двигателя.

Таким образом, на данном этапе работы выбирается схема питания двигателя от сети с реостатным регулированием скорости, с реостатным пуском в 2 - 3 ступени (в крайнем случае – 4) и с реостатным же торможением противовключе­нием. Количество пусковых и тормозных ступеней резисторов определяется из расчета статических характеристик электропривода.

В данной работе пуск осуществляется в три ступени, торможение противовключением.

Проектируемый электропривод совместно с заданным производственным ме­ханизмом образует единую электромеханическую систему. Электрическая часть этой системы состоит из электромеханического преобразователя энергии постоянного или переменного тока и системы управления (энергетической и информационной). Ме­ханическая часть электромеханической системы включает в себя все связанные дви­жущиеся массы привода и механизма.

В качестве основного представления механической части принимаем двух­массовую расчетную механическую систему (рисунок 3), частным случаем которой при пренебрежении упругостью механических связей является же­сткое приведенное механическое звено электропривода.

 

Рисунок 3 - Двух­массовая механическая система

 

Здесь  и  – приведенные к валу двигателя моменты инерции двух масс

электропривода, связанных упругой связью,

              и  – скорости вращения этих масс,

               – жесткость упругой механической связи.

В результате анализа электромеханических свойств различных двигателей установлено, что при определенных условиях механические характеристики этих двигателей описываются идентичными уравнениями. Поэтому при этих условиях аналогичны и основные электромеханические свойства двигателей, что позволяет описывать динамику электромеханических систем одними и теми же уравнениями.

Вышесказанное справедливо для двигателей с независимым возбуждением, двигателей с последовательным и смешанным возбуждением при линеаризации их механических характеристик в окрестности точки статического равновесия и для асинхронного двигателя с фазным ротором при линеаризации рабочего участка его механической характеристики.

Таким образом, применив одни и те же обозначения для трех типов двигате­лей, получим систему дифференциальных уравнений, описывающих динамику ли­неаризованной электромеханической системы:

 

                                                                              

 

где  и  – части общей нагрузки электропривода, приложенные к первой и второй массам,

    – момент упругого взаимодействия между движущимися массами системы,

 – модуль статической жесткости механической характеристики,

 – электромагнитная постоянная времени электромеханического преобразова­теля.

Структурная схема, соответствующая вышеизложенным уравнениям, представлена на ри­сунке 4.

 

Рисунок 4 - Структурная схема

 

Система дифференциальных уравнений и структурная схема (рисунок 4) правильно отражает основные закономерности, свойственные реальным нели­нейным электромеханическим системам в режимах допустимых отклонений от ста­тического состояния.

 

 

8. Расчет и построение естественных механической и электро­механической характеристик выбранного электродвигателя

 

На рисунке 5 приведены электромеханическая и механическая характери­стики асинхронного двигателя.

Расчет этих характеристик проводится по известным из литературы выраже­ниям:

 

                                    ,                                         

 

                                        ,                                           

 

                                  ,                                       

 

                                            ,                                               

 

                                               ,                                                  

 

                                                ,                                                   

где  – приведенный к статорной обмотке ток ротора,

   – номинальное фазное напряжение двигателя,

   – критический момент,

 – критическое скольжение,

 – индуктивное сопротивление короткого замыкания,

  ,  – активное и индуктивное сопротивления статорной обмотки,

  ,  – приведенные активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки,

   – текущее значение скольжения.

Приведенные сопротивления ротора определяются с помощью коэффициента трансформации сопротивлений КR :

 

                                            ,                                               

где , – активное и индуктивное сопротивления роторной обмотки.

Для расчета характеристик необходимо также определить координаты точек идеального холостого хода, номинального режима и критической. Скорость идеаль­ного холостого хода (синхронная скорость) определяется по выражению:

                                              

                               ,     ,                                    

 

где f1 – частота питающей сети;

р – число пар полюсов двигателя.

Если число пар полюсов неизвестно, скорость идеального холостого хода оп­ределяется как ближайшая большая к номинальной скорости из ряда синхронных скоростей.

 Скорость на естественной характеристике ω определяется по выражению:

 

ω = ω0 (1 - )

 

Номинальное скольжение равно:

 

.

 

Итак, подставив в вышеизложенные выражения значения определим их.

 

 

 

Далее, задаваясь значениями скольжения  от 0 до 1, по вышенаписанным выражениям определим ;  и ω, значения которых сводятся в таб­лицу 2:

Таблица 2

                     
                     
                     
                     

 

По данным заполненной таблицы строятся электромеханическая  и механи­ческая  характеристики двигателя (рисунок 5).

 

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 109;