Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОПРИВОД»

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
828.38 Кб
Скачать

где

Мн =

 

 

2Мкр

 

 

=

ω − ω

=

n

n

=

 

r'

 

 

 

 

 

 

,

Sн

0

 

н

0

н

, Sкр

 

 

2

 

.

S

 

 

 

Sкр

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

r1

+ xk

 

 

 

Sкр

Sн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задаваясь значениями Sa от 0 до 1 при φ1 = 1 ( υ1

=

f1

= 1); φ1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

= φ2 ( υ1

=

f2

 

) и φ1

= φ3

( υ1 =

 

f3

), рассчитывают семейство меха-

f

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нических характеристик, и результаты расчетов сводят в таблицу. При работе электропривода в области частот f1 > fнапряже-

ние U'= U1фн = const.

При компенсации падений напряжения на полном сопротивле-

нии статора (r1 = 0; x1 = 0; b = 0; d = 0; c =

x2' ; e = 1) формула мо-

мента принимает вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

М =

m1 u1 ф

 

 

 

υ1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

'

2

2

r'

 

 

 

 

 

 

 

x2

ϕ1

+ ϕ1

2

 

 

 

 

 

 

 

Sa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задаваясь значениями Sa

от 0 до 1 при φ1 = 1 ( υ1 = 1 ); φ1 = φ2

( υ1 =

f2

) и φ1 = φ3 ( υ1 =

f3

), рассчитывают семейство механиче-

 

 

 

f

f

 

 

 

 

 

 

 

 

ских характеристик и результаты расчетов сводят в таблицу.

По данным трех таблиц строится семейство механических ха-

рактеристик. Их, как сказано выше, следует построить в одних координатных осях (на одном графике).

К п. 11. При проверке выбранного двигателя по нагреву методом средних потерь не учитывать потери в переходных режимах. Порядок определения средних потерь следующий:

1. Определяются мощности, развиваемые двигателем на каждой из установившихся скоростей

21

Стр. 21

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Px = Mc'i ωi ,

где М'сi – приведенный момент сопротивления, соответствующий каждой из установившихся скоростей двигателя ωi;

2. Определяется коэффициент загрузки xi двигателя по мощности на каждой из ωi

Xi = Px .

Pн

3. Определяются полные номинальные, номинальные переменные и постоянные потери, а также коэффициент потерь а

 

1

 

Pн = Pн

 

1

ηн

 

 

V

= I 2 R

 

– для двигателей постоянного тока;

н

н

я∑

 

 

 

V

= 3I

2

r + 3I '2 r'

– для асинхронного двигателя;

н

1

2н 2

 

 

k = ∆Р V ; а =

k

.

 

 

н

 

н

Vн

 

 

 

 

 

4. Потери в двигателе Рх на каждом участке работы с установившейся скоростью

Рх = ∆Рн а+ х2 .

а+ 1

Средние потери в двигателе постоянного тока за цикл работы

Р = Р1t1 + ∆Р2t2 + ∆Р3t3 + ∆Р0ty .

ср

t1

+ t2

+ t3 + t0 β

 

Средние потери в асинхронном двигателе за цикл работы

Рср = Р1t1 + ∆Р2t2 + ∆Р3t3 , t1 + t2 + t3 + t0 β

где Р0 – потери в двигателе постоянного тока на возбуждение (принять равным 2 % от Рн ); ty – длительность цикла; β – коэф-

22

Стр. 22

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

фициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения во время паузы (принять равным 0,75).

5. Пересчет потерь из условия, что tдоп = 115 °С, tо ср = 20 °С,

Р

≤ ∆Р

tдоп tо

ср

.

 

 

ср

н tдоп 40

°С

6. Делается вывод о возможности установки двигателя, если выполняется указанное условие.

Если Рср > Рн , необходимо выбрать двигатель ближайшей

большей мощности.

К п. 12. Потери энергии при пуске двигателя постоянного тока вхолостую в системах ГД и ТП–Д определяются по формуле

Апо = Jω02 ,

2

а при пуске к.з. АД в системе ТПЧ–АД

Апо

= J

ω02

 

+

r1

 

 

1

 

.

2

'

 

 

 

 

r2

 

Энергия, потребленная из сети и запасаемая во вращающихся элементах систем,

Апо = Jω02 – в случае ДПТ и

Апо = Jω02 1+

r1

 

– в случае к.з. АД.

'

r2

 

 

Потери энергии при динамическом торможении вхолостую ДПТ определяются так же, как и при пуске.

Потери энергии при динамическом торможении АД такие же, как и у ДПТ, так как в этом случае они имеют место только в роторной цепи, ибо обмотки статора отключены от сети.

23

Стр. 23

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Потери энергии при торможении противовключением вхолостую ДПТ и, соответственно, АД

 

2

 

2

 

 

r1

 

Апр о = 3J

ω0

; Апр о = 3J

ω0

1

+

.

2

2

'

 

 

 

 

r2

 

Часть этих потерь, покрываемая за счет энергии, поступающей

с вала механизма, в случае ДПТ равна

А

 

= J

 

ω02

, а в случае

 

 

 

 

 

пр о м

 

2

 

АД – Апр о м = J

ω02

r1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

Потери, покрываемые за счет энергии, поступающей из сети,

равны, соответственно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

r1

 

 

Апр о с = 2Jω0

и Апр о с

= 2J

ω0

1+

.

 

'

 

 

 

2

 

 

2

 

r2

 

 

К п. 13. Принципиальные схемы силовой части систем Г–Д, ТП–Д и ТПЧ–АД изображены на рис. 2–6.

Рис. 2. Принципиальная схема электропривода по системе Г–Д

24

Стр. 24

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Рис. 3. Принципиальная схема

Рис. 4. Принципиальнаясхемасиловой

силовой части реверсивного

частиэлектроприводапосистемеТПЧ–АД

электропривода по системе ТП–Д

спреобразователемчастотынабазеАИН

Рис. 5. Принципиальная схема силовой части нереверсивного электропривода по системе ТП–Д

Примечание. При выборе двигателя постоянного тока на 440 В в системе ТП– Д вместо трансформаторов ТП подключается к сети 380 В через токоограничивающие реакторы.

25

Стр. 25

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Рис. 6. Принципиальная схема силовой части электропривода по системе ТПЧ–АД на базе преобразователя частоты

с непосредственной связью

Стр. 26

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Москаленко В.Е. Электрический привод. – 2-е изд. – М.:

Academia, 2004.

2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1992.

Дополнительная литература

1.Вешеневский С.Н. Характеристика двигателей в электроприводе. – М.: Энергия, 1979.

2.Ильинский Н.Ф. Основы электропривода / Московский энергетический институт. – М., 2003.

27

Стр. 27

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблицы с паспортными данными двигателей, преобразователей, генераторов, токоограничивающих реакторов

Таблица П1

Основные технические и обмоточные данные крановометаллургических двигателей независимого возбуждения серии Д, закрытых с естественным охлаждением при ПВ% = 40 %

Серия

Pн,

Iн,

nн,

N

2a

Wв

Фн,

Iвн,

Rя,

Rв,

J, кгм2

Mдоп,

 

кВт

А

об/мин

 

 

 

мВб

А

Ом

Ом

 

Нм

 

 

 

 

 

Тихоходные Uн = 220 В

 

 

 

 

Д12

2,4

14

1200

990

2

1800

4,6

0,7

1,63

270

0,05

57

Д21

3,6

21

1060

920

2

1650

5,8

1,2

0,95

128

0,125

90

Д22

4,8

26

1120

696

2

1480

7,4

1,18

0,57

130

0,155

108

Д31

6,8

37

850

738

2

1700

8,8

1,18

0,42

107

0,3

201

Д32

9,5

51

770

558

2

1470

13,2

1,62

0,27

94

0,425

319

Д41

13

70

700

492

2

1480

17

2,16

0,17

70

0,8

476

Д806

16

84

700

372

2

1400

25

2,7

0,1085

65

1,0

678

Д808

22

112

620

278

2

1250

38

3,93

0,054

44

2,0

1290

Д810

29

148

590

234

2

1500

47,5

3,9

0,0356

46,2

3,6

1915

Д812

38

192

555

210

2

1350

57,2

5,74

0,023

34,4

7,0

2800

Д814

55

280

550

608

8

1200

82,1

6,25

0,0129

35,2

10,25

4270

Д816

70

350

525

504

8

1160

104

7,44

0,0087

24,7

11,25

6040

Д818

83

415

460

504

8

1000

111

10,2

0,0066

17,3

12,5

7950

 

 

 

 

 

Тихоходные Uн = 440 В

 

 

 

 

Д21

3,1

9,5

1280

1610

2

1650

5,6

1,24

3,54

128

0,125

54

Д31

5,2

14,5

90

1476

2

1700

8,8

1,42

2,08

107

0,3

128

Д41

12,5

34

710

984

2

1480

17

2,2

0,695

70

0,8

349

Д808

22

56

620

556

2

1250

38,6

3,6

0,208

50

2,0

1030

Д810

29

74

590

468

2

1500

46,8

3,85

0,146

46,2

3,82

1511

Д812

36

92

560

418

2

1350

57,3

5,1

0,099

36,4

7,0

2060

Д814

55

138

550

1216

8

1200

82,1

5,5

0,052

34

10,25

3390

Д816

70

175

530

1008

8

1060

103

7,44

0,0324

24,7

16,25

4760

Д818

83

205

460

1008

8

1000

111

10,2

0,026

17,3

27,5

6370

 

 

 

 

Быстроходные Uн = 220 В

 

 

 

 

Д21

4,4

25

1460

690

2

1650

5,8

1,24

0,531

128

0,125

79

Д22

6,5

34

1510

522

2

1460

7,45

1,18

0,322

130

0,155

119

Д31

9,5

50

1360

492

2

1700

8,8

1,42

0,194

107

0,3

183

Д32

13

68

1190

372

2

1470

13,2

1,6

0,125

94

0,425

305

Д41

17,5

90

1120

310

2

1480

17

2,16

0,072

70

0,8

438

Д806

21

110

1050

246

2

1400

25

2,7

0,047

65

1,0

645

Д808

26

134

810

210

2

1250

37,2

3,9

0,0295

44

2,0

1180

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр. 28

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Серия

Pн,

Iн,

nн,

N

2a

Wв

Фн,

Iвн,

Rя,

Rв,

J, кгм2

Mдоп,

 

кВт

А

об/мин

 

 

 

мВб

А

Ом

Ом

 

Нм

 

 

 

 

Быстроходные Uн = 440 В

 

 

 

 

Д22

5,6

16

1510

1044

2

1145

7,45

3,6

1,69

45

0,155

79

Д32

12

32

1200

738

2

1140

13,2

4,3

0,534

57

0,425

235

Д806

21

55

1050

492

2

1400

25

2,7

0,205

65

1,0

510

Примечание. Двигатели допускают увеличение скорости в два раза за счет ослабления магнитного потока. При этой скорости максимальный момент не должен

превышать 0,8Мдоп при Uн = 220 В и 0,64Мдоп при Uн = 440 В. Сопротивления обмоток даны при tо ср = 20 ºС; рабочая температура обмоток t = 115 ºС; число пар

полюсов рп = 2.

29

Стр. 29

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

30 .Стр

30

ru).pstu.(elib ПНИПУ ЭБ

Таблица П2

Технические данные асинхронных двигателей серии 4АС, Uн = 380 В

Тип

Pн,

ηн

cosφн

λм

Sн,

 

Параметры схемы замещения, о.е.

 

Jд,

двигателя

кВт

 

 

 

%

xµ

 

r1

 

x1

r2

 

x2

кг·м2

 

 

 

Синхронная частота вращения ω0 = 157 1/с

 

 

 

 

 

4АС132

8,5

0,825

0,85

2,8

6,9

2,8

 

0,051

 

0,093

0,080

 

0,13

0,028

4АС132

118

0,84

0,85

2,2

6,1

2,7

 

0,043

 

0,084

0,072

 

0,12

0,040

4АС160

170

0,845

0,86

2,2

6,1

3,7

 

0,045

 

0,082

0,064

 

0,13

0,10

4АС160

200

0,87

0,87

2,2

5,3

3,6

 

0,039

 

0,072

0,055

 

0,13

0,13

4АС180

210

0,86

0,92

2,2

5,7

4,2

 

0,044

 

0,086

0,059

 

0,11

0,19

4АС180

265

0,885

0,91

2,2

4,4

3,3

 

0,033

 

0,068

0,047

 

0,092

0,23

4АС200

315

0,875

0,92

2,2

5,7

4,5

 

0,034

 

0,075

0,062

 

0,10

0,37

4АС200

400

0,89

0,93

2,2

5,8

4,9

 

0,030

 

0,073

0,060

 

0,11

0,45

4АС225

500

0,875

0,92

2,2

5,8

4,4

 

0,029

 

0,080

0,061

 

0,11

0,64

4АС250

560

0,875

0,92

2,2

6,3

3,6

 

0,020

 

0,072

0,068

 

0,068

1,00

4АС250

630

0,870

0,93

2,2

6,4

3,9

 

0,019

 

0,070

0,069

 

0,069

1,20

 

 

 

Синхронная частота вращения ω0 = 104,7 1/с

 

 

 

 

 

4АС132

6,3

0,79

0,80

2,1

6,4

1,9

 

0,079

 

0,079

0,081

 

0,12

0,04

4АС132

8,5

0,80

0,80

2,1

5,8

2,0

 

0,062

 

0,073

0,076

 

0,12

0,058

4АС160

120

0,825

0,85

2,1

7,7

2,5

 

0,065

 

0,092

0,087

 

0,10

0,14

4АС160

160

0,84

0,85

2,1

7,8

3,1

 

0,060

 

0,098

0,093

 

0,13

0,18

4АС180

190

0,845

0,90

2,1

7,6

3,7

 

0,061

 

0,120

0,083

 

0,12

0,22

4АС200

220

0,835

0,92

2,1

7,3

5,0

 

0,053

 

0,110

0,076

 

0,12

0,40

4АС200

280

0,855

0,91

2,1

6,2

4,4

 

0,046

 

0,099

0,068

 

0,11

0,45

4АС225

335

0,81

0,91

2,1

6,9

4,0

 

0,042

 

0,099

0,079

 

0,11

0,74

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]