1.14. Выбор мощ. Эд для повторно-кратковр реж. Раб. (s3, s4, s5).

Е сли двигатель длительного режима работы будут работать с номинальной нагрузкой в повторно-кратковременном режиме, то температура его не достигнет установившегося значения. Следовательно, двигатель не будет полностью использован по нагреву. Для полного использования двигателя по нагреву его можно дополнительно нагрузить и эту дополнительную нагрузку определить по методике, аналогичной кратковременному режиму. Но двигатели длительного режима, работающие в повторно-кратковременном режиме, имеют низкий к.п.д., меньшую механическую и электрическую перегрузочную способность. Методика расчета мощности двигателей повторно-кратковременного режима дает приемлемые результаты, если время цикла t_ц примерно на порядок меньше постоянной времени нагрева Т_н двигателя. Если продолжительность цикла больше 10 минут, то режим считается длительным с переменной нагрузкой. При ПВ>70% двигатель можно выбирать как для длительного режима с переменной нагрузкой, а при ПВ<15%  как для кратковременного режима.

Если реальный график нагрузки отличается от стандартного (рис.7.23), то продолжительность включения рассчитывается таким образом

(7.162)

Реальный ток (или момент) в течении рабочего периода заменяется эквивалентным

(7.163)

где n – число участков рабочего периода t_р ,

_ох(_i)  коэффициент ухудшения охлаждения на i-том участке с угловой скоростью _i .

Так как расчетное значение продолжительности включения  (или ПВ) обычно не совпадает со стандартным _ст (или ПВ_ст), то ток (или момент) при данном  приводится к стандартному значению _ст , исходя из эквивалентности энергии, идущей на нагрев двигателя:

(7.164)

Где (7.165)

Из (7.164) находим коэффициент загрузки

(7.166)

и соответственно

(7.167)

Если принять, как это часто делается, а=0, то

(7.168)

Условием проверки двигателя по нагреву будет:

(7.169)

Двигатель будет удовлетворять перегрузочной способности, если

(7.170)

Можно представить следующий порядок выбора двигателя для повторно-кратковременного режима работы:

1. На основании нагрузочной диаграммы механизма рассчитывают реальное значение , статическую мощность и предварительно выбирают двигатель.

2. Рассчитывают переходные процессы и строят нагрузочную диаграмму электропривода за цикл.

3. Рассчитывают эквивалентное значение тока (или момента) за рабочий период и приводят его у стандартному значению _ст.

4. Проверяют электродвигателей по нагреву и перегрузочной способности.

Если условие нагрева или перегрузочной способности не выполняется, выбирают двигатель большей мощности и процедуру проверки повторяют.

1.15 Регулирование скор. Ад в системе «полупроводниковый преобразователь переменного напряжения – ад»

Полупроводниковые регуляторы напряжения при регулировании величины напряжения искажают синусоидальную форму кривой. В результате на выходе регулятора напряжения, кроме первой, присутствуют и высшие гармоники. Но электромагнитный момент АД определяется первой гармоникой напряжения. Влияние высших гармоник невелико и им можно пренебречь при оценке электромеханических свойств электропривода в установившемся режиме

В дальнейшем рассмотрении системы РН – АД мы будем учитывать линеаризованные характеристики всех элементов, составляющих систему электропривода.

Ч то касается регулирования скорости АД при уменьшении напряжения питания U₁ и постоянной частоте f₁=f_1ном , то вследствие неудовлетворительных механических характеристик АД в разомкнутых системах применяются, главным образом, замкнутые системы РН – АД с отрицательной обратной связью по скорости (рис.8.6). Напряжение, поступающее на обмотку статора АД, можно записать в виде

(8.36)

где К_рн , К_рс – коэффициенты усиления регулятора напряжения РН и регулятора скорости РС,

К_ос – коэффициент обратной связи по скорости (крутизна характеристике тахогенератора ТГ),

U_з – задающее напряжение.

Электромагнитный момент пропорционален квадрату напряжения:

(8.37)

где М_е(s) – момент АД на естественной механической характеристике при данном скольжении s. При работе АД в системе РН – АД с U_з=const можно линеаризовать зависимость момента от напряжения, приняв

(8.38)

где

(8.39)

Определяем U₁ из (8.38) и подставляем в (8.36):

(8.40)

откуда получаем уравнение линеаризованной механической характеристики АД в замкнутой по скорости системе РН – АД:

(8.41)