П.11 Расчёт переходных процессов

Независимо от типа системы электропривода и способа формирования переходных процессов общий порядок их расчета одинаков:

1. на построенных статических механических характеристиках двигателя и рабочей машины находят характерные точки, определяют начальные и конечные условия переходного процесса.

2. рассчитывают переходные процессы, т.е. зависимости (t), M(t), ₀(t).

3. строят графики этих зависимостей.

Расчет переходных процессов в системе следует вести при общепринятых допущениях (при отсутствии влияния реакции якоря и вихревых токов) и без учета форсировки и переходных процессов в гонном двигателе. Для облегчения работы над проектом ниже приводятся основные положения этой методики. Она предполагает постоянство момента сопротивления.

Переходный процесс при разгоне двигателя

Из неподвижного состояния, который производится путем подачи напряжения на обмотку возбуждения генератора, разбивается на три этапа. Однако, учитывая, что электромеханический переходный процесс заканчивается по окончании переходного процесса в цепи возбуждения генератора, и дотягивание ротора двигателя до установившейся скорости при постоянном потоке происходит в течение малого промежутка времени, этим временем можно пренебречь и считать, что разгон происходит в два этапа (на протекание III этапа влияет только электромеханическая постоянная времени и переходный процесс является механическим).

На первом этапе, 0<t<t₁ , ЭДС генератора нарастает по экспоненциальному закону, но двигатель не трогается с места (при реактивном моменте сопротивления) до тех пор, пока его момент не станет равным моменту сопротивления. Поэтому . Начальная механическая характеристика на этом этапе проходит через начало координат, конечная – через точку с координатами М=М_с. Ей соответствует скорость идеального холостого хода _0.кон.I.

11.1 Пуск двигателя

Этап 1

Момент двигателя изменяется по закону:

где: α=1 – коэффициент форсировки;

м_кк – момент короткого замыкания на конечной регулировочной характеристике.

– электромагнитная постоянная времени контура возбуждения.

Определим М_кк.

где: – коэффициент ЭДС двигателя (см. П.5.);

- сопротивление якоря двигателя (см. /1/-Таблица П.2);

- сопротивление якоря генератора (см. /1/-Таблица П.10);

- суммарное сопротивление якорной цепи

-ЭДС генератора, соответствующая этой характеристике (см. Табл.4)

Найдем индуктивность обмотки возбуждения

где: – число пар полюсов генератора (см./1/-Таблица П.10);

- число витков одного полюса генератора (см./1/-Таблица П.10);

– коэффициент рассеяния при номинальном режиме;

-номинальный ток возбуждения генератора (см. П.10.);

-номинальный магнитный поток возбуждения генератора (см. П.10.).

Найдем отношение по кривой намагничивания генератора на начальном участке (см. рис. 6)

Найдем электромагнитную постоянную времени контура возбуждения

где: - индуктивность обмотки возбуждения;

- сопротивление обмотки возбуждения (см./1/-Таблица П.10);

Рассчитаем длительность  этапа:

,

где:

- электромагнитная постоянная времени контура возбуждения;

- момент короткого замыкания на конечной характеристике;

- коэффициент форсировки;

-статический момент сопротивления (см. Табл.4)

Рассчитаем значения функций при времени от 0 до конца I этапа t₁ , результаты вычислений занесём в таблицу 6.

где: ω_0К=57,73 с^-1- конечная скорость холостого хода на этом участке

.

Таблица 6

0<t<t1	w0(t)	M(t)	I(t)
0	0	0	0
0,0005	0,08241255	28,5911604	3,80201601
0,001	0,16470746	57,1415054	7,59860445
0,0015	0,24688488	85,6510934	11,3897731
0,002	0,328945	114,119982	15,1755296
0,0025	0,41088796	142,548231	18,9558817
0,003	0,49271395	170,935896	22,7308372
0,0035	0,57442313	199,283037	26,5004038
0,004	0,65601567	227,58971	30,2645891
0,0045	0,73749173	255,855975	34,0234009
0,005	0,81885147	284,081887	37,7768467
0,0055	0,90009507	312,267506	41,5249343
0,006	0,98122269	340,412889	45,2676714
0,0065	1,0622345	368,518092	49,0050654
0,007	1,14313066	396,583174	52,7371242
0,0075	1,22391134	424,608191	56,4638552
0,008	1,30457669	452,593202	60,1852662
0,0085	1,3851269	480,538262	63,9013646
0,009	1,46556211	508,443429	67,6121581
0,0095	1,5458825	536,30876	71,3176543
0,01	1,62608823	564,134312	75,0178607
0,0105	1,70617945	591,920142	78,7127848
0,011	1,78615635	619,666306	82,4024343