
- •Часть 1.Разомкнутые системы электропривода
- •Введение Краткий очерк развития отечественных судовых эп.
- •Определение электропривода (эп)
- •Механика электропривода Силы и моменты, действующие в системе эп.
- •Уравнение движения. Понятие о переходных процессах.
- •Приведение движения элементов эп к валу двигателя
- •Приведение моментов инерции
- •Время пуска и торможения эп
- •Разгон двигателя от до
- •Свободный выбег
- •Естественные электромеханическая и механическая характеристики дпт с параллельным возбуждением
- •Влияние параметров эд (с параллельным возбуждением) и сети на механические характеристики.
- •Пуск в ход эд с параллельным возбуждением
- •Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением
- •Регулирование " " шунтированием якоря при наличии пускового сопротивления
- •Регулирование скорости ослаблением магнитного потока
- •Регулирование скорости изменением подводимого напряжения
- •Торможение и реверсирование дпт с параллельным возбуждением
- •Торможение противовключением
- •Реверсирование двигателя дпт
- •Способы автоматического пуска электроприводов с дпт
- •Схемы автоматизации пуска дпт
- •Пуск в функции эдс якоря
- •Пуск в функции эдс и тока
- •Пуск в функции тока
- •Пуск в функции времени
- •Естественные электромеханическая и механическая характеристики эд с последовательным возбуждением
- •Построение искусственных характеристик эд с последовательным возбуждением
- •Пуск в ход эд с последовательным возбуждением
- •Регулирование скорости эд с последовательным возбуждением в ведение сопротивлений в цепь якоря.
- •Шунтирование обмотки якоря
- •Шунтирование обмотки возбуждения
- •И зменение подводимого напряжения
- •Торможение эд с последовательным возбуждением Динамическое торможение
- •Торможение противовключением
- •Механические характеристики эд со смешанным Возбуждением
- •Динамическое торможение
- •Торможение противовключением
- •Рекуперативное торможение
- •Система генератор – двигатель (г–д)
- •Механическая характеристика
- •Регулирование скорости
- •Преимущества и недостатки системы г-д
- •Система г-д с генератором с несколькими ов
- •Электромагнитный усилитель в системе г-д
- •Электромеханические свойства эд переменного тока Естественная механическая характеристика ад
- •Механические характеристики ад при симметричных режимах. Активные сопротивления в цепи фазового ротора.
- •Изменение напряжения на статоре
- •Пуск ад
- •Способы пуска электроприводов с ад с к.З. Обмоткой
- •П уск ад с повышенным скольжением
- •Пуск двухклеточного двигателя
- •Пуск двигателя с глубокими пазами
- •Пуск двигателя с фазовым ротором
- •Регулирование скорости ад
- •Изменение скорости частотой
- •Пуск, регулирование скорости и торможение сд
- •Выбор электродвигателей
- •Классификация режимов работы эд
- •Выбор мощности двигателя при длительном режиме работы
- •Выбор мощности эд при повторно-кратковременном режиме
- •Переходные процессы в эп. Влияние переходных процессов на работу эп и причины их возникновения
- •Понятие устойчивости
- •Статическая устойчивость эп
- •Динамическая устойчивость эп
- •Механические переходные процессы в эп постоянного тока Процесс пуска эд с независимым возбуждением
- •Переходные процессы при торможении дпт с независимым возбуждением
- •Переходные процессы в эп с эд последовательного и смешанного возбуждения
- •Переходные процессы в ад с прямолинейной механической характеристикой
- •Переходные процессы в ад при
- •Переходные процессы в ад при постоянном статическом моменте
- •Переходные процессы в сд
- •Теория электропривода Конспект лекций, ч.1 для студентов специальности 7.092201 «Электрические системы и комплексы транспортных средств»
- •98309 Г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82
Механические переходные процессы в эп постоянного тока Процесс пуска эд с независимым возбуждением
Пуск с помощью
.
;
;
;
.
При этих условиях
и
.
;
;
.
Исходные уравнения
запишем в виде:
и
.
Д
ля
нахождения
из первого уравнения определим "I"
и подставим его во второе уравнение.
Тогда
и окончательно
,
где
;
;
;
.
Перепишем:
,
где
.
Из рисунка видны слагаемые скорости в переходном режиме.
Решив уравнение
находим
.
При
и
.
После подстановки "с"
и решения относительно "
"
получим
и
при x.x.
,
т.е.
изменяется по экспоненте и переходной
процесс практически считают законченным
через
с погрешностью 1-2%. Под действием
неизменного момента
ЭД разогнался бы за время
(прямые Оа и
Об).
Для нахождения
воспользуемся теми же исходными
уравнениями и будем иметь
и решив его относительно I
получим
,
.
При пуске
,
тогда
.
Тогда уравнение тока:
.
И для x.x.
пуска
.
У
читывая,
что
,
полученные уравнения можно переписать
и для "М".
Т.е. ток и момент в переходных режимах
также меняются по экспоненте.
В случае ступенчатого
реостатного пуска расчет каждой ступени
производится по приведенным формулам
скорости и тока, границами колебаний
которого будут
и
,
заданные нами. Надо иметь при этом ввиду,
что
на каждой ступени другая, соответствующая
R-ступени.
Переходные процессы при торможении дпт с независимым возбуждением
Д
инамическое
торможение.
Принимаем те же
условия, что и при пуске. Тогда исходные
уравнения
и
;
Решив систему этих
уравнений, получим время переходного
процесса
и скорость, до которой будет заторможен
ЭД за время "t"
.
При торможении,
когда на валу есть активная нагрузка
и будет
;
.
При торможении с
x.x.
;
;
.
При реактивном (трение) торможение закончится в точке А.
Для нахождения решим исходные уравнения относительно I.
в течение
.
Если ЭД работал вхолостую при
и
,
то
.
Толчок тормозного
тока:
.
При x.x.
.
При реактивном
моменте процесс изменения тока закончится
в точке А. Уравнения для тока при
такие же и для момента. Принимают
.
Торможение противовключением и реверсирование
Р
ежим
противовключения определяется
,
,
.
Меняем полярность
обмотки якоря. К валу ЭД приложен активный
.
Определяем "t"
и характер изменения скорости при
торможении противовключением и
реверсировании ЭД
:
под нагрузкой
.
При реверсировании
в холостую
и
;
.
При реактивном
в точке А
момент меняет свой знак и кривая скорости
имеет излом.
Для определения
и
из исходных уравнений находим
,
а для "
"
и "
"
будут те же формулы, что и для режима
динамического торможения.
Для реверсирования
вхолостую
толчок тормозного тока
и закон изменения тока будет
.
Момент меняется
пропорционально току
.
При реверсировании, как и при пуске,
скорость, ток и момент будут асимптотически
приближаться к установившимся значениям
и принимаем
.
Переходные процессы в эп с эд последовательного и смешанного возбуждения
Нелинейный характер зависимости магнитного потока от тока нагрузки ЭД с последовательным и смешанным возбуждением затрудняет расчет переходных процессов.
Для аналитических методов расчета аппроксимируют механические характеристики ЭД отрезками прямых линий.
Пуск ЭД в ход.
Если взять диаграмму
пуска ЭД с последовательным возбуждением
и принять, что пусковые хар-ки совпадают
с отрезками прямых, то с достаточной
точностью можно выполнять расчет по
формулам
и
.
Поскольку для каждой промежуточной скорости при спрямлении механической и электромеханической х-к динамический момент имеет значение больше действительного, то погрешность будет направлена в сторону занижения действительного времени переходного процесса.
Динамическое торможение двигателя с последовательным возбуждением
при самовозбуждении
Механическую х-ку,
соответствующую данному режиму, можно
аппроксимировать прямой, проходящей
через точку
и точку минимальной скорости самовозбуждения
.
Тогда от
до
время затормаживания
и характер изменения скорости
.
Д
альнейшее
затормаживание от
до полной остановки будет осуществляться
под действием
и
.
Торможение противовключением
Е
сли
механическую х-ку ЭД со смешанным или
последовательным возбуждением на
участке режима противовключения
аппроксимировать прямой "аб", то
переходной процесс в электроприводе
на этом участке можно приближенно
рассчитать по формулам ЭД с независимым
возбуждением:
;
.