
- •Кафедра «Электрические машины и общая электротехника» электродвигатель в системе электропривода
- •Содержание Введение ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4
- •Дпт в системах электропривода -----------------------------------------------------------------------------------------5
- •Кинематическая схема привода представлена на рисунке 1.1.
- •По найденной эквивалентной мощности выбираем необходимый двигатель при условии:
- •Критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту, может быть найдено:
- •Характеристики, рассчитанные таким образом, при отсутствии резисторов в цепи ротора называются естественными (смотрите таблицу 5).
Критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту, может быть найдено:
(2.15)
.
Определив критическое скольжение и задавшись величиной скольжения s от 0 до 1,2, по (2.15) рассчитаем зависимость n = f(М), по формуле:
(2.16)
Характеристики, рассчитанные таким образом, при отсутствии резисторов в цепи ротора называются естественными (смотрите таблицу 5).
Так, например, при s=0,1 имеем:
Тогда по (2.13):
Для других значений s, аналогично (смотрите таблицу 5).
Таблица 5-Моменты и частоты при естественной и реостатной характеристике
S |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
M естествен- ная |
0 |
161 |
263 |
301 |
302 |
286 |
265 |
244 |
224 |
206 |
190 |
176 |
164 |
М реостат- ная |
0 |
89 |
168 |
228 |
269 |
292 |
303 |
304 |
300 |
292 |
281 |
270 |
260 |
n естествен- ная. |
750 |
675 |
600 |
525 |
450 |
375 |
300 |
225 |
150 |
75 |
0 |
|
|
Введение
добавочного сопротивления в цепь ротора
приводит к увеличению критического
скольжения, величина максимального
момента при этом не изменяется. Иными
словами, механическая характеристика
n = f(M)
смещается вниз, а М = f(s)
- вправо. Тем
самым при постоянном моменте сопротивления
частота
вращения несколько снижается.
Рассчитаем
и построим реостатную характеристику
по формуле Клосса (2.13), заменив
на
,
которое определяем по формуле:
(2.17)
где,
-
величина добавочного сопротивления,
которое необходимо включить в цепь
ротора для достижения заданного снижения
частоты вращения, Ом, определяем по
формуле:
, (2.18)
где,
-
скольжение, соответствующее частоте
вращения ротора при работе АД на
реостатной характеристике при номинальной
нагрузке и заданном
,
находим по формуле:
(2.19)
где,
-
Частота вращения ротора при работе АД
на реостатной характеристике при
номинальной нагрузке и заданном
, об/мин определяем по формуле:
,
(2.20)
,
;
-
сопротивление ротора АД, при работе на
естественной характеристике, Ом:
,
(2.21)
где,
-напряжение
ротора, 290 В;
-ток
ротора, 16 А.
.
Тогда по (2.18) имеем:
.
Тогда по (2.13) для s=0,1 имеем:
Для других значений s, аналогично (смотрите таблицу 5).
Расчет резисторов пускового реостата
Пусковые диаграммы
строим по моментам
и
.
Выбор величины максимального и переключающего моментов определяем условиями:
,
(2.22)
,
Пусковую диаграмму строим аналогично (смотрите рисунок 1.3). Если принять, что отрезок dc пропорционален , то сопротивления секций пускового реостата могут быть найдены по соотношениям ( смотрите рисунок 2.4):
(2.23)
(2.24)
Рисунок 2.4- Пусковая диаграмма
Тогда по (2.24) и (2.25) имеем:
,
.
2.8 Расчет электрических потерь при пуске двигателя
Электрические потери при пуске асинхронных двигателей состоят из:
- потерь в роторной цепи, определяемых запасом кинетической энергии, которую приобретает привод к концу пуска;
- потерь в статорной цепи, зависящих от соотношения активных сопротивлений статорной и роторной цепей.
Незначительными постоянными потерями в процессе пуска и влиянием намагничивающего тока можно пренебречь.
При пуске в две ступени, включая разгон на естественной характеристике, потери при работе на первой реостатной характеристике равны:
,
(2.25)
где,
-
синхронная угловая частота вращения,
рад/с по формуле;
, (2.26)
-
активное сопротивление цепи якоря (в
первом приближении принимаем
),
Ом;
-
приведённое сопротивление цепи ротора
(
-
приведённое сопротивление секции
пускового реостата (
=
),
Ом;
-
приведённое сопротивление секции
пускового реостата (
=
),
Ом;
-
скольжение переключения (смотрите
рисунок 2.4), 0,355.
=0,355.
На второй реостатной характеристике имеем:
,
(2.27)
где,
-
скольжение переключения, (смотрите
рисунок 2.4), 0,126.
=0,126
На естественной характеристике:
,
(2.28)
.
Полные потери при реостатном пуске определяем по формуле:
(2.29)
В случае прямого пуска полные потери определим по формуле:
(2.30)
Как видно из расчета потери в статорной цепи при реостатном пуске намного меньше потерь при прямом пуске за счет уменьшения пускового тока. Затраты на оборудование и его обслуживание достаточно быстро окупаются за счёт снижения эксплуатационных расходов.
Заключение
В данной расчетно–графической работе для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением определили: сопротивления пускового реостата, сопротивление тормозного реостата и сопротивление регулировочного реостата.
А также рассчитали и построили кривые изменения тока и частоты вращения припуске в функции времени.
По нагрузочной диаграмме электропривода определили эквивалентную мощность и выбрали асинхронный двигатель с фазным ротором. Провели проверку на перегрузочную способность при снижении напряжения в сети. Провели расчет теплового режима двигателя.
Также определили сопротивление добавочного резистора. Построили естественную и реостатную механические характеристики. Потери при реостатном пуске, и при прямом пуске. Потери при реостатном пуске меньше за счет того, что меньше пусковой ток при том же моменте.
Список использованной литературы
Основы электропривода: Методические указания к выполнению самостоятельной работы для студентов дневной и заочной формы обучения, по специальностям 100400 – “Электроснабжение железнодорожного транспорта”, 180702 – “электровозы и электропоезда” / В.Д. Авилов, В.П. Беляев. – Омский государственный университет путей сообщения. Омск, 1998. 38с.
Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для ВУЗов. – 6-е изд. доп. и перераб. – М.: Энергоиздат,1981. – 576 с.