тса первая практика

Рисунок 7 – Схема динамического торможения ДПТ НВ Вывод: Механические характеристики в режиме динамического

торможения показывают, что с увеличением сопротивления добавочного резистора (Rдт1, Rдт2) тормозной момент уменьшается. Для эффективного торможения необходимо оптимально подбирать сопротивление, обеспечивая достаточный тормозной момент.

3.3. Режим торможения противовключением

11

Противовключением называется режим, при котором двигатель вращается за счет запаса кинетической энергии или потенциальных сил исполнительного механизма в сторону, обратную действию момента,

развиваемого двигателем.

Режим противовключения может быть достигнут изменением полярности на зажимах якоря двигателя. Под влиянием запасенной кинетической энергии двигатель будет продолжать вращаться в прежнем направлении, в то время как обмотки включены для обратного направления вращения. Схема включения приведена на рис. 9, а.

Изменению схемы включения двигателя будет соответствовать переход из точки A характеристики двигательного режима (квадрант I) в точку С искусственной характеристики (рис. 9, б). Процессу торможения противовключением под действием суммы статического и тормозного моментов соответствует участок BC механической характеристики (II

квадрант).

При достижении скорости, равной нулю, двигатель должен изменить направление вращения. Это может иметь место, если момент двигателя в этой точке будет больше статического. Тогда произойдет разгон в противоположном направлении до точки D, где в которой момент двигателя станет равным статическому. Во избежание этого явления в точке В двигатель нужно отключить от сети и наложить механический тормоз.

Уравнение механической характеристики при работе двигателя во II и III квадрантах будет иметь вид:

ЭДС двигателя в случае торможения противоключением действует совместно с приложенным напряжением. Ток в цепи двигателя при работе на участках механических характеристик во II и IV квадрантах соответственно будет равен:

12

Рисунок 9 – Схема включения Вывод: Механические характеристики двигателя постоянного тока с

независимым возбуждением (ДПТ НВ) в режиме торможения противовключением показывают, что при изменении направления тока в якоре двигатель создает значительный тормозной момент. Это приводит к быстрому снижению скорости вращения до нуля и возможному началу вращения в противоположном направлении. Тормозной момент зависит от тока и сопротивления в цепи: при увеличении тока момент возрастает, обеспечивая эффективное торможение. Таким образом, режим противовключения позволяет быстро и контролируемо останавливать двигатель.

4. Расчет и построение механической характеристики ДПТ НВ при

реверсе

Реверс ДПТ НВ осуществляется изменением полярности напряжения на якоре и введением добавочного резистора в цепь якоря для ограничения тока,

т.е. также, как и режим торможения, противовключением, который является первой фазой реверса. Вторая фаза – разгон двигателя в обратном направлении с добавочным сопротивлением в цепи якоря. Величину добавочного резистора примем равной RПР, а механическую характеристику можно построить по двум точкам. Одна соответствует начальной фазе торможения (М = –М1, ω = ωН),

другая – при М = 0, ω = − ω0. Причем необходимо учесть, что реверс осуществляется на холостом ходу. Реверсу соответствует характеристика (С −

14

Рисунок 10 – Механическая характеристика ДПТ НВ при реверсе Вывод: Механическая характеристика ДПТ НВ при реверсе показывает эффективное торможение (A: −551;165,4) и последующий разгон в обратном направлении (B: −551;165,4). Характеристика при реверсе демонстрирует плавное и контролируемое торможение с последующим разгоном в обратную сторону, обеспечивая безопасный и эффективный реверс двигателя.

Расчет и построение естественной и искусственных механических

характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

(АД КЗР)

Цель работы: Рассчитать добавочные сопротивления и построить

механические характеристики асинхронного двигателя в короткозамкнутым

ротором (АД КЗР)

Задачи:

1)рассчитать и построить естественные механическую характеристику АД КЗР s = f(M);

2)рассчитать добавочные сопротивления в цепи статора;

15

3)рассчитать и построить механическую характеристику АД КЗР s = f(M) при введении в цепь статора добавочных сопротивлений;

4)рассчитать и построить механическую характеристику АД КЗР s = f(M) при пониженном напряжении питания статора U1 = 0,6U1H.

Таблица 2. Исходные данные

1. Расчет естественной механической характеристики АД КЗР

Для расчета естественной механической характеристики, которая показана на рис. 10, используется формула Клосса:

напряжение цепи статора; 0 2πf1/p – скорость магнитного поля АД КЗР

(скорость идеального холостого хода); f1 – частота питающего напряжения; p

– число пар полюсов АД КЗР, RC RP , – активные сопротивления фазы статора и приведенное – фазы ротора; xK = xC + хP – индуктивное фазное сопротивление короткого замыкания; xC, хP – индуктивные сопротивления от потоков рассеяния фазы обмотки статора и приведенное − фазы обмотки ротора.

Критическое скольжение

16

= ( + √ 2 − 1) = 0.468719

Задаваясь значениями скольжения s от 0 до 1 (следует принимать значения: 0,5sН, sН, 1,5sН, sКР, 0,1 и далее до s = 1), рассчитать естественную механическую характеристику s = f(M) и внести результаты расчета в табл. 1.

Номинальный момент MН рассчитывается по формуле Клосса при s = sН,

номинальное скольжение можно вычислить по формуле:

Где = 2 60

Таблица 3 – Результаты расчета естественной механической характеристики

17

Рисунок 11 – Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Вывод: Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя имеет два участка – нерабочий (разгонный) АВ и рабочий ВСD. При пуске двигатель развивает пусковой момент, после чего разгоняется по траектории АВС до точки С. При этом на участке АВ одновременно увеличиваются как скорость, так и момент, в точке В двигатель развивает максимальный момент Мкр. На участке ВС скорость продолжает увеличиваться, а момент уменьшается, до номинального (точка С). На участке

BC двигатель перегружен, т.к. в любой точке этого участка электромагнитный момент двигателя больше номинального (М >> Мн).

2. Расчет добавочных резисторов в цепи статора

Включение добавочного резистора во все три фазы статора

(симметричная схема) должно обеспечить заданную кратность пускового тока

= 1ПИ, где 1ПИ и 1ПЕ − пусковые токи АД КЗР при включении добавочного

1ПЕ

резистора и без него. Для определения величины добавочного резистора необходимо рассчитать полное комплексное сопротивление короткого замыкания zK , соответствующее моменту пуска АД:

18

КИ = 1ЛН = 3.8 √3 1ПЕ

а также активное rK и реактивное xK сопротивления короткого замыкания, определяемые по формулам:

КИ = КИ П = 2.89

КИ = √ КИ2 − КИ2 = 2.47

где П − коэффициент мощности АД КЗР в момент его пуска.

Тогда для получения заданных кратностей пускового тока требуется сопротивление добавочного резистора:

3. Расчет искусственной механической характеристики АД КЗР при

введении добавочных резисторов в цепь статора

Расчет характеристики производится по формуле Клосса с учетом сопротивления R1д. Данные расчета искусственной механической характеристики при введении в цепь статора добавочных сопротивлений следует привести в табличной форме.

Формула sкр с добавочным сопротивлением:

,

кр = √( с′ + 1д)2 + к2 = 0,19

где , − активное сопротивление фазы ротора;

19

, − активное сопротивление фазы статора;

1д – сопротивление добавочного резистора в цепи статора.

xK = xC + хP – индуктивное фазное сопротивление короткого замыкания; xC, хP – индуктивные сопротивления от потоков рассеяния фазы обмотки статора и приведенное − фазы обмотки ротора;

Таблица 4 – Результаты расчета искусственной механической характеристики

0,9

Рисунок 13 – Механические характеристики асинхронного двигателя Вывод: На рис.14 графиком 1 показана естественная механическая

характеристика асинхронного двигателя. а графиком 2 искусственная

20