3.3.2 Решение осн6овного уравнения движения электропривода и построение нагрузочной диаграммы

В зависимости от условий пуска в расчетах принимают механическую характеристику машины на холостом ходу или под нагрузкой. Порядок построения нагрузочной диаграммы двигателя показан на рис. 12.

Рисунок 12 Графическое решение уравнения основного движения электропривода и нагрузочная диаграмма двигателя в период пуска

Построение электромеханической характеристики ω=f(I) производят по точкам, заданным каталожными данными двигателя: пусковому, номинальному и току, равному току намагничивания при синхронной частоте вращения.

Так, ток может быть определен с достаточной для практики степенью точности как:

, ( 0)

где I_хх — ток холостого хода; М_к — кратность максимального момента в о.е.

Расчет нагрузочной диаграммы двигателя испытательного стенда производят предполагая, что электромеханическая характеристика ЭД и механическая характеристика ДВС имеют линейный характер, и приняв, что переключение ступеней сопротивлений производится мгновенно. При этих условиях расчет следует производить по уравнению:

, ( 0)

где I_уст, I_нач — соответственно установившееся и начальное значение тока в конце и начале переходного процесса, А; t — текущее время; –электромеханическая постоянная времени, соответствующая данному сопротивлению цепи ротора; J — момент инерции системы ЭД—ДВС, кг·м²; _уст, S_уст — скорость и скольжение в конце переходного процесса.

На каждом участке переходного процесса необходимо определить значение тока при и .

Определение сопротивлений цепи ротора рекомендуют производить графически. С этой целью строят электромеханические характеристики двигателя I=f( ) и механические характеристики M_с=f( ) ДВС во всех режимах работы (рис. 13).

Рисунок 13Электромеханические характеристики двигателя и механические характеристики испытательного стенда

На линии номинального тока отрезок а-3 принимают равным номинальному сопротивлению цепи ротора, величину которого определяют по формуле:

, ( 0)

где Е_2н, I_2н — ЭДС на кольцах ротора и номинальный ток в роторе, принимаемые по каталожным данным двигателя.

Отрезки, отсекаемые различными электромеханическими характеристиками двигателя на линии номинального тока, в принятом масштабе будут представлять величину сопротивлений цепи ротора, соответствующую различным режимам работы. Характер нагрузочной диаграммы двигателя испытательного стенда показан на рис. 14.

Рисунок 14 Нагрузочная диаграмма двигателя испытательного стенда

Для электроприводов с возвратно-поступательным движением реверсирование двигателя должно осуществляться без торможения противовключением, т.е. после полной остановки двигателя. Время торможения системы двигатель—рабочая машина определяют по формуле:

, ( 0)

где М_с — момент сопротивления механизма, приведенный к валу двигателя, Н·м.

По нагрузочной диаграмме двигателя определяют эквивалентный момент или ток за полный цикл работы. При этом нелинейные изменения момента или тока от времени заменяют линейными или ступенчатыми.

Проверка по нагреву двигателя продолжительного или повторно-кратковременного режима при его использовании на кратковременную нагрузку производят в соответствии с разделом 2.2 настоящих методических указаний

Выбор сечения и длины соединительной линии 0,4 кВ для приготовления витаминной муки (тема 8) производят исходя из условий устойчивой работы других двигателей агрегата при пуске двигателя работы. Допустимое падение напряжения из этих условий определяется по формуле:

( 0)

где — относительная нагрузка работающих двигателей; —наименьшая кратность максимального момента работающих двигателей.

Фактическое снижение напряжения при пуске двигателя дробилки:

( 0)

где полное сопротивление короткого замыкания трансформатора, Ом; —напряжение короткого замыкания трансформатора; U_н, I_н — номинальное напряжение и ток трансформатора; – сопротивление короткого замыкания двигателя, Ом; U_н, I_нд — напряжение и номинальный ток двигателя; K_i — кратность пускового тока; Z_л — полное сопротивление соединительной линии, зависящее от ее сечения и длины, определяемое расчетом.

Устойчивая работа двигателей возможна при соблюдении условия:

В заключение проверки необходимо сделать вывод о том, какой из факторов (нагрев, перегрузочная способность, условия пуска) является определяющим при выборе двигателя к заданной машине.