2. Расчёт естественной механической характеристики

Расчёт естественной механической характеристики выбранного двигателя производится по формуле Клосса:

;

где М, S – текущие значения момента и скольжения машины;

М_к, S_k – критические значения указанных величин.

Критическое скольжение определяется как:

;

где S_н – номинальное скольжение двигателя: ;

- синхронная скорость: 1000 об/мин;

;

;

Построение характеристики произведём в пределах S = 0 1.

Таблица 2.1 – Зависимость момента двигателя от скольжения.

S	M
0,00001	1,053118
0,05	4084,86
0,1	4884,133
0,15	4386,218
0,2	3744,546
0,25	3200,474
0,3	2769,948
0,35	2430,783
0,4	2160,326
0,45	1941,183
0,55	1610,042
0,6	1482,454
0,7	1278,634
0,8	1123,371
0,9	1001,354
1	903,0317

Результаты расчёта показаны на естественной механической характеристике (рисунок 2.1):

Рисунок 2.1 – Естественная механическая характеристика привода.

3. Построение диаграммы ступенчатого резисторного пуска и торможения противовключением двигателя

Для построения ступенчатой диаграммы пуска производим:

Определяется начальный пусковой момент из соотношения:

;

где М₁ – начальный пусковой момент;

S_н, М_н – номинальные значения скольжения и момента;

М_п – средний пусковой момент;

т – число пусковых ступеней.

;

Н·м;

;

Н·м;

Строим ступенчатую диаграмму пуска двигателя. По диаграмме определим число степеней: m=6. Для построения характеристики торможения противовключением произведём: на оси абсцисс откладываем – М_т, а на оси ординат – ω_С0/2. Точка В будет находиться на пересечении линий, проведённых через полученные отметки. Искомая характеристика представляет собой (рис. ) прямую, проходящую через точку В и пересекающую ось ординат при скорости ω₀. Точка А отвечает началу торможения, точка В – его окончание.

4. Расчёт роторных сопротивлений аналитическим методом

Сопротивление i-й секции пускового реостата:

,

где R_n – сопротивление роторной цепи.

;

где ;

– номинальное сопротивление;

Ом;

Ом;

Ом.

При i=1, 2, 3, 4, 5 имеем R_i=0,158, 0,037, 0,0089, 0,0021, 0,0005 соответственно.

Сопротивление секции противовключения:

;

Ом.

5. Построение зависимостей скорости, момента и тока ротора от времени

Изменения во времени скорости, момента и тока двигателя в режимах пуска, торможения, реверса и т.п. могут быть описаны общей формулой:

;

где Р, Р_к, Р_н – текущее, конечное и начальное значение обобщённого параметра (скорости, момента или тока) двигателя;

Т_м – электромеханическая постоянная времени.

Для расчёта электромеханической постоянной времени воспользуемся формулой:

;

;

и т.д.

где S_б, S_в и т.д – скольжения двигателя при номинальном моменте на

характеристиках 1,2,. . .7 (в точках б, в., и т.д.)

S_б=0,55 S_в=0,31 S_г=0,17 S_д=0,095 S_е=0,053 S_ж=0,029 S_з=0,016

Т_м1 = 0,589; Т_м5 = 0,056;

Т_м2 = 0,327; Т_м6 = 0,031;

Т_м3 = 0,182; Т_м7 = 0,017.

Т_м4 = 0,101;

Время разгона двигателя на участках л-1’, м-2’, . . . , т-7’ рассчитываются по формулам:

;

; ;

;

с; с;

с; с;

с; с;

Время разгона двигателя на естественной механической характеристике (в пределах участка т – 7 в приложении 1)

;

с.

В приложении 2 представлены зависимости скорости и момента от времени, соответствующие пусковой диаграмме в приложении 1.

Время торможения на участке А-В:

;

где - электромеханическая постоянная времени на характеристике 6;

;

с.

Суммарное время разгона:

t_p = t_p1+t_p2+…t_p7 ;

t_p = 0,688 c.

и время торможения получаются несколько завышенными против тех значений, которые заданы тахограммой по рис. 2. Это объясняется вогнутостью экспоненциальных кривых М(t), в силу которой фактические средние пусковой и тормозной моменты двигателя ниже ранее рассчитанных значений М_п и М_т.

Данное обстоятельство должно учитываться при оценке степени соответствия результатов расчёта исходным величинам t₁ и t₃, однако оно заметным образом не влияет на программу работы механизма и тепловой режим двигателя.