10.1.1Расчет и построение пусковой диаграммы двигателя с линейной механической характеристикой графическим способом

Расчет начинается с построения естественной характеристики двигателя постоянного тока или рабочей (линейной) части характеристики асинхронного двигателя (рисунок 10.1 и 10.2). Затем в зависимости от того, какой пуск должен обеспечить проектируемый электропривод, построение пусковой диаграммы различно.

В случае необходимости получения максимального быстродействия задаемся максимально допустимым пиковым моментом М₁ (рисунки 10.1 и 10.2).

Величину определяем по выражению (6.10). Затем, изменяя значения мо­мента переключения , добиваемся получения трехступенчатой пусковой диа­граммы (верхняя линия переключения должна пройти через точку б на естественной характеристике).

Рисунок 10.2

Поскольку проектируемые электроприводы работают в повторно-кратковре­менном режиме с не менее чем двумя пусками и торможениями в цикле, динамиче­ские моменты составляют значительную долю общей нагрузки электродвигателя. Поэтому статические моменты обычно значительно меньше номинальных, и условие правильного построения пусковой диаграммы:

(10.1)

выполняется автоматически. Если же этого не произойдет, то построение

диаграммы необходимо обсудить с руководителем проектирования.

Сопротивление ступеней пускового реостата определим, основываясь на том, что величина падения скорости относительно скорости идеального холостого хода пропорциональна полному сопротивлению якорной (роторной) цепи двигателя. Из (9.2) с учетом (9.5):

, M = const, Ф = const. (10.2)

Таким образом, отрезок аб соответствует сопротивлению якорной (роторной) цепи двигателя без добавочных сопротивлений, а отрезки бв, вг и гд в том же мас­штабе соответствуют сопротивлениям ступеней реостата (рисунок 10.3, 10.4):

, , , (10.3)

г де R_д – суммарное сопротивление якорной (роторной) цепи двигателя на естествен­ной характеристике.

Рисунок 10.3 Рисунок 10.4

Итак, пуск производится при введенном добавочном сопротивлении , затем включается контактор КМ1, и пуск продолжается с добавоч­ным сопротивлением . После включения контактора КМ2 пуск осуществля­ется с добавочным сопротивлением . Включение контактора КМ3 выводит двигатель на естественную характеристику.

Для случая, когда электропривод должен обеспечить определенную величину ускорения, на этапе предварительного определения мощности двигателя был опре­делен средний динамический момент, действующий во время пуска. Складываясь с моментом статическим, он определяет средний пусковой момент двигателя.

Поскольку определенное техническим заданием ускорение не должно превы­шаться, пусковую диаграмму строим для случая пуска с минимальной нагрузкой. Тогда при пуске под нагрузкой ускорение будет меньше.

Таким образом, после построения естественной характеристики (рисунок 10.5) на оси абсцисс откладываем величину среднего пускового момента , а затем, изменяя моменты М₁ и М₂ добиваемся построения трехступенчатой пусковой диа­граммы. При этом должны соблюдаться следующие ограничения:

, или .

Кроме того, при изменениях М₁ и М₂ нужно стараться соблюдать равенство отклонений момента двигателя от среднего значения в обе стороны:

. (10.4)

Рисунок 10.5

В случае невозможности соблюдения какого-либо ограничения необходимо проконсультироваться с руководителем проектирования.

Все дальнейшие действия производятся так же, как и в предыдущем случае.

Точность графических методов расчета, естественно, ниже точности аналити­ческих методов. В какой-то мере можно увеличить точность расчета, отодвигая как можно дальше от начала координат вертикальную линию а, б, в, г, д.