Уравнение механической характеристики определяется по формуле

Уравнение электромеханической (скоростной) характеристики определяется по формуле

Режимы работы ДПТ независимого возбуждения:

1. Режим холостого хода:

- идеальный холостой ход (точка в)

=₀, М=0, I=0, U=E

- реальный холостой ход (точка б)

=_ХХ, М= М _ХХ, I= I _ХХ

2. двигательный режим (участок аб)

3. режим короткого замыкания (точка а)

=0, М= М _КЗ=М_пуск, I= I _КЗ= I_пуск, Е=0

4. тормозные режимы :

- рекуперативный;

- противовключение;

- динамический.

Основными способами регулирования скорости электропривода с ДПТ независимого возбуждения являются включение добавочного сопротивления R_д в цепь якоря двигателя, изменение магнитного потока возбуждения, изменение напряжения, подводимого к якорю.

Рис.5.5 Схема подключения R_д в цепь якоря ДПТ независимого возбуждения



₀

R_д=0

₁

₂

R_д1

₃

R_д2

М_с

М

R_д2R_д1R_д

Рис. 5.6 Механическая характеристика при регулировании скорости изменением сопротивления в цепи якоря ДПТ независимого возбуждения

При М=М_С ток якоря не должен изменяться, а следовательно, и мощность, потребляемая от сети.

Но так как часть электроэнергии превращается в тепловую, нагревая резистор R_д, то механическая полезная мощность Р₂ уменьшается. Следовательно, уменьшается скорость , т.к. Р₂=М.

При снижении скорости уменьшается ЭДС якоря на столько, чтобы ток якоря оставался прежним (постоянным)

I_я =

Достоинства этого способа – надежность и простота. Недостатки – неэкономичность, обусловленная тепловыми потерями энергии на добавочном сопротивлении, ступенчатое регулирование скорости, уменьшение жесткости механической скорости и стабильности скорости.

Регулирование скорости электропривода с ДПТ независимого возбуждения изменением потока возбуждения может осуществляться включением R_доб в цепь возбуждения или использовать управляемый выпрямитель.

Рис. 5.7 Схема подключения R_д в цепь возбуждения

ДПТ независимого возбуждения

С уменьшением потока возбуждения скорость якоря ДПТ независимого возбуждения увеличивается. При М_с= const при уменьшении потока возбуждения уменьшается противо-ЭДС якоря, ток якоря увеличивается. Это приводит к возрастанию вращающего момента и к ускорению двигателя. Одновременно растет противо-ЭДС, а ток якоря уменьшается до величины, обеспечивающей заданный момент при понижении магнитного потока.

Ф_номФ₁Ф₂

Рис.5.8 Механическая характеристика ДПТ независимого возбуждения при изменении магнитного потока

Этот способ возбуждения прост, экономичен, т.к. ток возбуждения сравнительно мал и потери энергии в регулировочном реостате незначительны.

Напряжение, подаваемое на якорь ДПТ, можно изменять:

- индивидуальным генератором постоянного тока (система генератор-двигатель);

- регулировочным трансформатором или автотрансформатором с выпрямителем;

- тиристорным преобразователем (система «управляемый выпрямитель-двигатель»);

При уменьшении напряжения пропорционально уменьшается скорость двигателя и скорость идеального холостого хода. Механические характеристики параллельны друг другу. Жесткость характеристики не изменяется, т.к. сопротивление цепи якоря не изменяется.

Достоинства и недостатки этого способа регулирования зависят от преобразовательного устройства, с помощью которого меняется напряжение на якоре. Наиболее распространенным электроприводом системы управления является управляемый выпрямитель-двигатель. (УВ-ДПТ) Достоинством этой системы является большой диапазон регулирования, плавность регулирования, экономичность, стабильность скорости, т.к. характеристики жесткие. Недостатком системы УВ-ДПТ является то, что тиристорный регулятор напряжения вносит искажения в форму тока и напряжения сети; для реверсирования электропривода необходим двухкомплектный преобразователь.

Содержание отчета

1 Название и цель работы.

2 Схема электрических соединений лабораторного стенда.

3 Таблица с техническими параметрами электрооборудования и аппаратуры.

4 Таблицы с результатами измерений и расчетов.

5 Расчеты и графики характеристик электропривода.

6 Вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1 Уравнения электромеханической и механической характеристик ДПТ независимого возбуждения, их графики.

2 Как влияет изменение питающего напряжения и включение добавочных сопротивлений в цепь якоря, в цепь возбуждения на характеристики ДПТ независимого возбуждения ?

3 Режимы работы ДПТ независимого возбуждения.

4 Тормозные режимы ДПТ независимого возбуждения.

5 Способы пуска ДПТ независимого возбуждения.

6 Способы регулирования скорости ДПТ независимого возбуждения.

В процессе выполнения лабораторных работ по дисциплине «Основы электропривода» студенты имеют возможность закрепить теоретические знания и получить практические навыки и умения по следующим темам:

- электропривод с двигателем постоянного тока независимого возбуждения;

- электропривод с асинхронным двигателем;

- электропривод с синхронным двигателем;

- особенности переходных процессов в этих электроприводах.

Полученные на лабораторных работах навыки и умения являются необходимыми для изучения специальных дисциплин. Лабораторные работы по «Основам электропривода» служат базой для проведения экспериментов по автоматизированному электроприводу в разомкнутых и замкнутых системах, где используются виртуальные пульты управления на компьютерах и контроллеры.

Таким образом, при выполнении лабораторных работ формируются профессиональные навыки специалистов, востребованных на рынке труда в соответствии с современными достижениями науки, техники и технологии.

Список литературы

1. Москаленко В.В. Электрический привод.-М.: Мастерство,2000-368с.

2. Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электропривода .- М.: Инфра-М, 2004-208с.

3. Справочник по автоматизированному электроприводу под редакцией / В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983-616

4. Сенигов П.Н. Руководство по выполнению базовых экспериментов. «Основы электропривода» / П.Н. Сенигов , Ю.П. Галишников.- Челябинск, ЮУрГУ,2001-123с.

5. Кацман М.М. Электрические машины .- М.:Высш.шк., 2002.-469с.

6. Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам .- М.:АКАДЕМИЯ, 2005.-480с.

7. Галкин В.И. Промышленная электроника и микроэлектроника /В.И. Галкин, Е.В. Пелевин.- М.:Высш.шк. , 2006-350с.

НОУ СПО «Новоуренгойский техникум газовой промышленности» ОАО «Газпром»