Тема 5. Методика расчета статических характеристик и параметров системы г-д.
На основании известных паспортных данных ДПТНВ и заданных режимов работы системы Г-Д рассчитать ее характеристики и параметры:
Выбрать силовое оборудование системы;
Рассчитать номинальное значение магнитного потока ГПТ;
Рассчитать основные характеристики (I) , (М);
Рассчитать регулировочные характеристики (I) , (М) в нижнем поддиапазоне регулирования скорости ;
Рассчитать регулировочные характеристики (I) , (М) в верхнем поддиапазоне регулирования скорости ;
Рассчитать нагрузку гонного (сетевого) двигателя системы при известной нагрузке на валу ДПТ;
Рассчитать параметры структурной схемы;
Рассчитать энергетические показатели системы.
Пример расчета.
Рис. 1.5. Схема силового канала системы Г-Д.
Примечание к схеме:
;
=var
– угловая частота вращения рабочего
(исполнительного) двигателя.
М1 – электромагнитный момент гонного двигателя (обычно АД с КЗР).
Методика расчета
I. Выбор силового оборудования системы Г-Д.
Считаем, что известны номинальные паспортные и обмоточные данные рабочего ДПТНВ (независимого возбуждения)сери П,П2, 2П,Д.
Требуемая расчетная мощность ГПТНВ (независимого возбуждения)
,
где
- номинальные значения мощности и КПД
рабочего ДПНТВ.
По /2,3/ выбирается ГПТНВ серий П, 2П или П2, при соблюдении условий: независимого возбуждения)
,
Здесь
,
- номинальные значения мощности и
напряжения Г и ДПТ
В качестве примера приведены некоторые технические данные ГПТ серии П с независимым возбуждением /15/. Эта серия имеет 8 типоразмеров от П-81 до П-112. При номинальном напряжении UН=230В, номинальные мощности РН=19-190 кВт,nН=980-1450 об/мин
При UН=460 В, РН=25-170 кВт,nН=980-1450 об/мин
У всех типов генераторов число пар полюсов РП=2,
номинальное напряжение возбуждения UВН=230В,
сопротивления обмоток указаны при tос=200С,
допустимая температура нагрева обмоток tДОП=750С,
число активных проводников якоря N=2WЯ
Расчетная мощность сетевого двигателя (гонного):
,
где НГ– номинальное значение КПД ГПТ.
По /2,3/ выбирается (в зависимости от номинальной мощности системы) в качестве сетевого АДКЗР серии 4А, АИ или синхронный двигатель при соблюдении условий:
,
!
где
- номинальные значения мощности и
скорости вращения сетевого двигателя
и ГПТ.
Если ОВГ и ОВД получают питания от тиристорного возбудителя, то последние также необходимо выбрать.
Тиристорный возбудитель ГПТ выбирается реверсивным или не реверсивным (в зависимости от условий технологического процесса), исходя из условий:
где
- номинальные значения напряжений
возбудителя и возбуждения ГПТ, а также
их токов.
Тиристорный возбудитель ДПТ выбирается не реверсивный (как правило), исходя из условий:
II. Расчет номинального значения магнитного потока ГПТ.
Номинальное значение ФНГмагнитного потока ГПТ в справочной литературе обычно не приводится. Его определяют по формулам:
(Вб),
, (1.5)
где
- номинальное значение коэффициента
ЭДС ГПТ, его конструктивный коэффициент
и входящие в его формулу обмоточные
данные ГПТ.
,
(2.5)
где
- номинальное значение тока якорной
цепи ГПТ и ее сопротивление. Последнее
можно определить по формуле (3.2).
Рабочая температура нагрева обмоток ГПТ общепромышленного назначения tНАГР=+750С. Если нет данных для определенияRЯГ, то его можно определить по:
при рабочей температуре.
Рис. 2.5. Семейство статических характеристик системы Г-Д.
III. Расчет основной характеристики (I), (М).
Под основной понимается характеристика системы Г-Д, полученная при соблюдении условий:
Графики характеристик (I),(М) системы Г-Д (рис.2.5) при известных допущениях являются линейными /1/, поэтому их можно построить по двум расчетным точкам, которые имеют координаты в осях(I),(М):
1 точка: =ОН,I=0, М=0;
2 точка: =(М), М=МН;
или =(IH),I=IН;
Скорость ОН(и.х.х.) на основной характеристике:
где
- номинальные значения ЭДС якоря
генератора и коэффициента ЭДС ДПТ,
последний определяется по формуле
(2.2).
Координаты второй расчетной точки:
МНопределяется по формуле (42)
Суммарное сопротивление якорной цепи:
.
Сопротивления
следует привести к рабочим температурам
(tНАГР=+750С,
серии П,П2, 2П илиtНАГР=+1150С,
серии Д )