- •Электрический привод
- •Пояснительная записка
- •Тематический план по дисциплине «Электрический привод» по специальности 140603 «Электрические машины и аппараты»
- •Тематический план по дисциплине «Электрический привод» по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» (по отраслям)
- •1 Введение
- •1.1 История развития электропривода
- •1.2 Основные направления развития электропривода
- •1.3 Структурная схема электропривода
- •1.4 Классификация электроприводов
- •2 Механика электропривода
- •2.1 Статический и динамический моменты
- •2.2 Уравнение движения электропривода
- •2.3 Механические характеристики
- •2.4 Жесткость характеристики
- •2.5 Приведение статических моментов и моментов инерции
- •Приведение Мс:
- •Приведение момента инерции.
- •3 Электропривод с двигателем постоянного тока
- •3.1 Статические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.2 Энергетические режимы работы двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.3 Статические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения
- •3 .4 Свойства и характеристики двигателей постоянного тока смешанного возбуждения
- •3.5 Построение статических характеристик двигателей постоянного тока
- •3.6 Пусковая диаграмма двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •3.7 Тормозные режимы двигателей постоянного тока
- •3.8 Расчет резисторов
- •3.9 Регулирование скорости двигателей постоянного тока
- •4 Электропривод с двигателем переменного тока
- •4.1 Электропривод с асинхронным двигателем
- •4.1.1 Механические характеристики
- •4.1.2 Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором
- •4.1.3 Расчет пусковой диаграммы
- •4.1.4 Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •4.1.5 Торможение асинхронного двигателя
- •I Противовключение
- •II Рекуперативное торможение.
- •III Динамическое торможение
- •4 .1.6 Методы регулирования скорости
- •1) Включение резисторов:
- •2) Изменение напряжения.
- •3 ) Изменение частоты питающей сети.
- •4) Изменение пар полюсов.
- •4.2 Электропривод с синхронным двигателем
- •4.2.1 Схема включения
- •4.2.2 Пуск синхронного двигателя
- •4.2.3 Регулирование скорости и торможение
- •5 Энергетика электропривода
- •5.1 Потери мощности и энергии в электродвигателе
- •В установившемся режиме работы.
- •Потери энергии в переходных режимах.
- •5.2 Кпд и коэффициент мощности
- •5.3 Понятие переходных процессов электропривода
- •5.4 Нагревание и охлаждение электродвигателя
- •5.5 Режимы работы электродвигателей
- •5.6 Выбор электродвигателя для электропривода
- •6 Системы электропривода
- •6.1 Управление пуском в функции различных величин
- •6.2 Типовые узлы схем электропривода с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •6.3 Типовые узлы схем с асинхронным двигателем
- •6.4 Замкнутые системы электропривода
- •6.5 Следящий электропривод
- •Библиография
- •Приложение а
- •Приложение б
3.8 Расчет резисторов
Задача 3.2 ДПТ НВ |
Из предыдущего расчета (см. пример расчета естественных характеристик): ωн=131 рад/с kФн=3,05 В·с Мн=2290 Н·м ω0=144 рад/с 1. Номинальное ЭДС, В Ен= kФн·ωн Ен =3,05·131=400 2. Номинальное КПД
3. Сопротивление якоря, Ом
4. Сопротивление добавочное, Ом
|
||||
Дано: Р=300 кВт Uн=440 В nн=1250 об/мин Iн=750 А Динамическое торможение ω=ωн Iт=1,5Iн |
|||||
Rдоб. -? |
|||||
|
|||||
Задача 3.3 |
|
|
|||
Дано: Этот же ДПТ; Режим противовключения ω = 0,7ωн Iт=1,7Iн |
Из предыдущих расчетов: Rя=0,03 Ом Eн= 400 В
|
|
|||
Rдоб. -? |
|
||||
|
|
||||
Задача 3.4 Дано: Этот же ДПТ; Пуск двигателя U=Uн Iпуск=2,5Iн |
Из предыдущих расчетов: Rя=0,03 Ом
|
|
|||
Rдоб. -? |
|
||||
3.9 Регулирование скорости двигателей постоянного тока
Уравнение скоростной характеристики (электромеханической):
или
1. Введение резистора в цепь якоря
П
ри
увеличении сопротивления якорной цепи
R: скорость идеального
холостого хода ω0 не изменяется,
а перепад скорости Δω увеличивается,
следовательно, общая скорость ω
уменьшается (см. рисунок 3.24).
Регулирование скорости ω оценивается:
1) диапазоном регулирования D=ωmax/ ωmin;
2) стабильностью скорости;
3) плавностью регулирования;
4) направлением регулирования;
5) допустимой нагрузкой;
6) экономичностью регулирования.
Оценка:
диапазон регулирования небольшой (2…3);
с увеличением добавочного сопротивления стабильность уменьшается.
Плавность регулирования скорости зависит от плавности введения и выведения добавочного сопротивления.
Регулирование – вниз от основной.
Допустимый момент не изменяется.
капитальные затраты небольшие, но потери мощности и электроэнергии существенны.
2. Ослабление магнитного потока.
У
величивать
нельзя, т.к. увеличение тока намагничивания
ведет к увеличению нагрева, при этом
величина магнитного потока изменяется
незначительно.
а) Введение добавочного сопротивления в цепь обмотки возбуждения (рисунок 3.25).
б
)
Включение через тиристорный преобразователь
(рисунок 3.26).
УВ – управляемый выпрямитель
Уменьшение магнитного потока Ф приводит к увеличению скорости идеального холостого хода ω0. При этом ток короткого замыкания остается постоянным Iкз=U/R – const, а момент короткого замыкания уменьшается Mкз=kФIкз (см. рисунок 3.27).
Оценка:
1) диапазон регулирования 3…4
2) хорошая стабильность;
3) регулирование вверх от основной характеристики;
4) Плавность регулирования скорости зависит от плавности изменения магнитного потока;
5) Допустимый момент уменьшается М≠const, при этом I=const;
6
)
Потери мощности невелики.
3. Изменение напряжения на якоре. (рисунок 3.28)
Уменьшение напряжения U приводит к снижению скорости идеального холостого хода ω0. При этом перепад скорости не изменяется Δω=const. В целом скорость двигателя ω уменьшается (рисунок 3.29).
О
ценка:
1) высокая плавность;
2) регулирование вниз от основной характеристики;
3) Мдоп=Мн;
4) основной способ регулирования ЭП;
5) высокая стабильность.
4. Импульсный метод
4.1 Импульсное регулирование сопротивления добавочного резистора в цепи якоря путем периодической коммутации ключа К1 по определенному закону (рисунок 3.30);
Ключ 1 замыкают, γ=1, → естественная характеристика 1(рисунок 3.31);
Ключ 1 размыкают, γ=0, → искусственная характеристика 3;
0<γ<1, где
→ характеристики располагаются между
1 и 3 (характеристики 2)
4.2 Импульсное регулирование магнитного потока двигателя (рисунок 3.30).
При γ=1 ключ замкнут, по ОВ течет Iн, естественная характеристика (рисунок 3.31);
При γ=0 ключ разомкнут, ток возбуждения и магнитный поток уменьшаются, искусственная характеристика;
При 0<γ<1 → промежуточные характеристики.
4
.3
Импульсное регулирование напряжения
на якоре (рисунок 3.34) – якорь периодически
подключается к источнику напряжения
U; ключ замкнут – течет ток якоря Iя
под действием напряжения U,
разомкнут – течет ток Iс
под действием ЭДС самоиндукции (рисунок
3.35).
- для прямолинейных
участков.
