
- •Томский государственный университет систем
- •Управления и радиоэлектроники (тусур)
- •Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
- •Контрольная работа № 1
- •1. Параметры и величины, определяющие естественную механическую характеристику.
- •1.1. Построение естественной м. Х.
- •2. Расчёт сопротивлений пускового реостата.
- •3. Сопротивление для динамического торможения
- •4. Расчёт сопротивления для режима противовключения
- •5. Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска двигателя
- •6. Тормозной момент двигателя при скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
- •6.1. Построение искусственной м. Х. При скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
- •7.1. Построение искусственной м. Х. При уменьшении магнитного потока для увеличения номинальной скорости на 30%
- •8. Параметры м. Х. Двигателя, обеспечивающие уменьшение его номинальной скорости в 5 раз при номинальном токе якоря.
- •8.1. Расчёт напряжения якоря, обеспечивающего уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.1.1. Построение искусственной м. Х. При напряжении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.2.1. Построение искусственной м. Х. При последовательном сопротивлении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.2.1. Построение искусственной м. Х. При последовательном и параллельном сопротивлении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •9. Расчёт изменений скорости двигателя на м. Х. С параметрами, установленными в пункте 8, при увеличении момента нагрузки на 20% от номинального значения.
- •9.1. Для м. Х. При пониженном напряжении:
- •9.2. Для м. Х. С последовательным сопротивлением Ом, найденным в пункте 8.2.
- •9.3. Для м. Х. С добавочными сопротивлениями Ом, Ом при (определены в пункте. 8.3.).
- •10. Построение механических характеристик.
- •10.3. Построение механических характеристик различных режимов работы.
- •11. Потери мощности и кпд двигателя на искусственных м. Х. С параметрами установленными в разделах 7, 8.
- •11.1. Номинальные потери на естественной м. Х.
- •11.5. Потери мощности и кпд двигателя на м. Х. С ослабленным потоком.
- •11.6. Заключение по расчётам кпд.
- •12.1. Постоянные времени м. Х.
- •12.2. Длительности пп определяются по выражению
- •12.2.1. Построение переходных процессов , для режима: пуск без нагрузки, прием номинальной нагрузки, сброс нагрузки, торможение противовключением до остановки.
- •12.3.1. Построение переходных процессов , для режима: пуск, работа на естественной м. Х., динамическое - всё при номинальной нагрузке.
- •12.3. Длительности пп при номинальной нагрузке.
- •13. Литература.
Ом
Ом
Величина всего сопротивления режима
противовключения:
Ом
Его составляющая, как добавка к
Ом
В
Оно должно быть меньше номинального в
раз.
Данных в исходной информации не
достаточно, чтобы решить задачу
однозначно, так как не ясно, на какой
М. Х. работал двигатель до уменьшения
напряжения. Будем считать, что он работал
на естественной М. Х., для которой
выполняются условия
Эта характеристика является самой
жесткой относительно других, искусственных
М. Х. Чем жестче характеристика и чем
меньше нагрузка, тем больше толчки
момента двигателя при резких изменениях
напряжения якоря. Поскольку скорость
не может изменяться мгновенно из-за
инерционности системы, то после
ступенчатого уменьшения напряжения
якоря на 40% можно при
4. Расчёт сопротивления для режима противовключения
:
5. Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска двигателя
6. Тормозной момент двигателя при скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
=
,
Ф'=1,
=0,
=00.
=0
записать:
откуда получаем:
Максимально допустимый момент двигателя
по условиям коммутации равен:
Делаем вывод: резкое снижение питающего
напряжения исследуемого двигателя на
40% при работе его вхолостую приведёт к
толчку тормозного момента, большему в
раза, чем допустимо.
Иллюстрация перехода на новую М.Х. с
естественной характеристики при
уменьшении скачком напряжения на 40%
показана на рисунке 2.
Уравнение М. Х. при уменьшении номинального
напряжения на 40% в относительных
единицах:
Относительные величины:
6.1. Построение искусственной м. Х. При скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
Значение момента на искусственной М.
Х. при частоте
Сплошной синей линией на графике
отмечена искусственная М. Х. при
скачкообразном уменьшении номинального
напряжения на 40%.
Естественная и искусственная М. Х.
проходят параллельно со сдвигом
относительно скоростей идеального
холостого хода на 0.4 единицы. При переходе
из точки холостого хода
:
по горизонтали на искусственную М. Х.
получаем
,
что больше допустимого значения
.
При работе с номинальной нагрузкой
переходим из точки
на
искусственную М. Х. при
,
что допустимо, так как меньше, чем
.
где
- момент двигателя до изменения
напряжения,
- момент двигателя при ступенчатом
понижении напряжения от
преобразовывая, получаем:
Наибольшим значение
В
В процентах от номинального напряжения
якоря это составит:
%
Итак, для ДПТ НВ с номинальными данными
переход с М. Х. с большим напряжением
на М. Х. с меньшим напряжением должен
сопровождаться понижением напряжения
якоря скачком не более чем на
Очевидно, что показатели для начального
значения
уменьшении напряжения из-за параллельности
начальной и последующих М. Х. не будут
зависеть от того, начался ли процесс с
естественной характеристики, или с
другой, параллельной для неё.
На вопрос о том, какое минимальное
изменение напряжения не вызовет броска
момента двигателя выше допустимого
значения, можно ответить, решая совместно
уравнения М. Х. для первичного напряжения
якоря
до
.
будет при
=0,
то есть в режиме холостого хода. Величина
должна быть не более
.
Поэтому формулу запишем в следующем
виде:
В.
Чем жестче М. Х., то есть - меньше
,
тем меньше допустимый скачёк понижения
напряжения.
при ступенчатом
и для пониженного скачком до
,
считая что скорость при изменении
напряжения не меняется. Эти уравнения
имеют вид: