III. Расчет переходного процесса при торможении противовключением с последующим реверсом.

Для расчета применяют уравнения 1.8.

А) Торможение противовключением (участок ДД₁ характеристики (М) на рис. 1.8).

Начальные условия:

Электромеханическая постоянная времени:

Время торможения:

При торможении до неподвижного состояния _КОН=0.

б) Реверс привода (участок Д₁N характеристики).

Начальные условия:

Время разгона двигателя:

По данным расчета строят графики переходного процесса (рис. 4.8)

Рис. 4.8. Графики переходных процессов при противовключении с последующим реверсом.

IV.Расчет переходного процесса при набросе и сбросе нагрузки на валу двигателя.

Для расчета переходного процесса применяют уравнения 1.8.

А) Наброс нагрузки (от М_ХХ до М_С, рис 1.8.)

Начальные условия:

Длительность процесса

Б) Сброс нагрузки (от М_С до М_ХХ)

Начальные условия:

В формуле М_i(t) в качестве М_С подставить М_ХХ

Длительность процесса

По данным расчета строят графики переходных процессов (рис.5.8.)

Рис. 5.8. Графики переходных процессов при набросе (А) и сбросе (Б) нагрузки двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Для расчета переходных процессов при М_С(¹) используют систему уравнений 1.8.

2. Если АДФР работает на рабочем участке характеристики М(S), то для расчета переходных процессов можно применить систему уравнений 1.8.

Тема 9. Расчет электромеханических переходных процессов в эппт с днв при изменении его магнитного потока.

Указанная задача возникает при необходимости регулирования скорости вращения в верхнем поддиапазоне (путем уменьшения Ф) в системах электропривода:

1. Электропривод с реостатным управлением

2. Система ТП-Д.

3. Система Г-Д.

Допустим, что указанные электроприводы имеют мощность до нескольких кВт, поэтому для получения Ф<Ф_Н достаточно в цепь ОВД включить требуемое добавочное сопротивление R_Д.

Статические и динамические характеристики привода показаны на рис.1.9.

Рис. 1.9. Статические и динамические характеристики ЭППТ с ДНВ при Ф=f(t).

В исходном состоянии привод работал в установившемся режиме на естественной характеристике (точка 1). По условиям технологического процесса необходимо увеличить скорость до значения ₂, для этого необходимо ослабить магнитный поток до значения Ф_КОН<Ф_Н.

Методика расчета электромеханического переходного процесса заключается в следующем:

1. Строят кривую намагничивания двигателя Ф(I_В). Для расчета этой зависимости следует использовать данные, приведенные в таблице 1.2. (тема 2)

2. Определяют значение начального Ф_НАЧ и конечного Ф_КОН магнитных потоков. В качестве Ф_НАЧ принимают значение номинального Ф_Н потока (в частном случае). Методика определения Ф_КОН описана в пункте В темы 2.

3. По кривой намагничивания определяют начальное I_В.НАЧ и конечное I_В.КОН значения токов возбуждения. (рис. 2.9.)

4. Рассчитывают требуемое значение R_Д в цепи ОВД.

5. Разбивают весь участок изменения Ф на 810 элементарных участков (рис.2.9.)

Рис. 2.9. Пример разбиения кривой Ф(I_В) на элементарные участки.

6. На каждом i-ом участке разбиения кривой определяют начальные Ф_Н.i и конечные Ф_К.i потоки и соответствующие им тока возбуждения i_В.Н.i, i_В.К.i .

7. На каждом i-м участке рассчитывают значение электромагнитной постоянной времени цепи возбуждения /4/:

(с), !

где =1,1-1,25 – коэффициент рассеяния потока;

Ф_i, i_Вi – приращения потока и тока возбуждения..

,

8. Рассчитывают приращение времени, в течении которого ток возбуждения изменяется на величину i_Вi/4/:

где - установившееся значение тока возбуждения двигателя.

9. По полученным парам точек строят кривую Ф(t) изменения магнитного потока во времени.

10. Строят кривую (t), где(рис 3.9.)

Рис. 3.9. Пример разбиения кривой (t) на элементарные участки.

11. Разбивают кривую (t) на 810 элементарных участков и на каждом из них определяют_СР.i

12. Рассчитывают переходные процессы, используя формулу:

,

где - приращение скорости вращения в течение приращения времениt_i(см.рис.3.9.);

- начальная скорость вращения наi-м интервале (,см. рис. 1.9.);

- статическое падение скорости;

Т_М– электромеханическая постоянная времени на естественной характеристике,,

,_i>0

Законы изменения тока якоря и момента:

,

!ПРИМЕЧАНИЕ: если расчеты выполняют в системах

1. ТП-Д, то (см. тему 6)

2. Г-Д, то

Закон изменения ₀(t):

;

По данным расчетов строят кривые переходного процесса - см рис.4.9.

Используя кривые , строят динамическую механическую характеристику (рис.1.9.)

Рис. 4.9. Кривые переходного процесса при ослаблении магнитного потока двигателя.

Расчет переходного процесса в режиме рекуперативного торможения.

Пусть в исходном состоянии электропривод находился в точке 2 регулировочной характеристики (ри.1.9.), при этом Ф<Ф_Н. По условиям технологического процесса необходимо снизить скорость вращения до значения₁, т.е. перевести режим работы привода на естественную характеристику. Для этого необходимо увеличить магнитный поток до номинального значения путем шунтирования добавочного сопротивления в цепи ОВД (R_Д=0). При этом привод переходит (как правило) в режим рекуперативного торможения.

Методика расчета переходного процесса аналогична выше изложенной

Кривые переходного процесса показаны на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Кривые переходного процесса при увеличении потока двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ:Методика расчета переходных процессов при линейном законе изменения₀=f(t) изложена в /15/.

Тема 10. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭППТ С ДВИГАТЕЛЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ. (Ф=Ф_Н=const)

1. Условия протекания ЭМПП:

(Пр-ры ПП: 1)Прямой пуск;

2)Переход на естественную характеристику при реостатном пуске);

3)М_С на естественной характеристики

2.Уравнения электромеханических переходных процессов:

Система уравнений:

где М₁,M₂,I_1,I₂, ₁, ₂ – постоянные интегрирования

Р₁, Р₂ – корни характеристического уравнения.

3. Определение постоянных интегрирования.

(-М₁=+М₂)

(I₂=-I₁)

4. Определение корней характеристического уравнения.

Характеристическое уравнение.

Корни уравнения:

где;в общем случае

Принимаем

(определение R_Я,L_Я – см. ранее)

5. Методика расчета ЭМПП при пуске вход (2 этапа):

I.этап: М(t)<М_С, (t)=0

Закон изменения момента: ;

Время i-го этапа:

II этап см. уравнения ранее (система уравнений)

6. Кривые ЭМПП при прямом пуске(рис. 1.10):

Кривые ПП при прямом пуске, если

Рис. 1.10.

Номинальные значения тока:

;

Пример:

Проверить, допустим ли прямой пуск ДПТПВ с номинальной нагрузкой на валу при следующих условиях: кВт;;I_H=22.6A; 1/c

кг^.м²;кг^.м²;R_Я=0,524 Ом;L_Я=0,0078Гн

Решение:

Условие проверки:

1 .кг^.м²

2. В^.с

3. 

4. 1/с

Н^.м

Вывод ПП носит апериодический характер.

5. 0,015*0,067Р²+0,067Р+1=0 Характеристическое уравнение

Р₁=-22,5; Р₂=-44,1

6. Постоянные интегрирования:

7.

8. Вывод: I_M=332A,I_ДОП=57А

Прямой пуск недопустим

Причина: Большой

Теорию ЭМПП см. также /1,с.238/

Имеется пример расчета, /1, с. 248/.

Пример кривых переходных процессов при набросе нагрузки изображен на рис. 2.10.

Сравнить указанные кривые с рис.5.8.

88