Расчет сопротивлений для якорной цепи днв.

Сопротивления, вводимые в якорную цепь ДНВ могут быть пусковые, тормозные и регулировочные. Рассмотрим метод расчета пусковых сопротивлений, которые вводятся для ограничения пускового тока. При пуске двигателя в ход его ЭДС=0 и пусковой ток определяется только приложенным напряжением и сопротивлением якорной цепи.

Без добавочного сопротивления он может в 10-20 раз превышать номинальный ток, что не допустимо по условиям коммутации.

При пуске с добавочным сопротивлением двигатель работает последовательно на ряде механических характеристик с постепенно уменьшающейся крутизной. Чем больше ступеней пускового сопротивления, тем плавнее разгон. Обычно число их не более 3-5.

Необходимую величину добавочного сопротивления, соответствующего какой-либо механической характеристике, можно найти из уравнения характеристики или непосредственно из графика, т.е. пусковой диаграммы. Действительно, из нее видно, что отрезок аbпри моменте М₁есть падение скорости двигателя при отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря, а отрезок ае соответствует падению скорости при введении добавочного сопротивления, соответствующего пусковой характеристике при=0. Отсюда следует, что эти отрезки в некотором масштабе одновременно характеризуют сопротивление цепи якоря. Следовательно, в этом масштабе отрезок аб определяет сопротивление обмотки якоря, а отрезок ае – полное сопротивление якорной цепи при пуске двигателя в ход.

Вообще расчет пусковых сопротивлений ведется в 2 этапа:

1. Определяется полное сопротивление .

2. Производится разбивка на секции, чтобы двигатель работал на правильной пусковой диаграмме.

Расчет может быть графическим и аналитическим.

При графическом расчете строятся характеристики или, на которых двигатель должен работать в процессе пуска, т.е. строится пусковая диаграмма. Воспользуемся зависимостями. Сначала по паспортным данным двигателя строится естественная характеристика. По оси абсцисс откладываются значения пускового токаI_Я1, тока переключенияI_Я2и тока статической нагрузкиI_С. Значения этих токов (соответственно моментов) берутся в пределах.

Соединив т. е с т.₀, получим пусковую характеристику при работе с полным добавочным сопротивлением. Т.к. ток, двигатель начнет разгоняться, а ток якоря будет уменьшаться. По достижении им значения, равногоI_Я2, часть сопротивления отключается, ток скачком возрастает до значенияI_Яи двигатель переходит для работы на новой характеристике (от т.d), на которой он будет работать до т.n, где выключается следующая ступень пускового сопротивления и т.д. до выхода на естественную характеристику в т.b. Если это не получится, необходимо изменить значение токаI_Я2и выполнить построение пусковой диаграммы заново т.о., чтобы переход с последней пусковой характеристики на естественную произошел именно при токеI_Я1(в т. в). Обозначив сопротивление якорной цепи при пускеR_m(см. схему включения сопротивлений на рис.), на 2-й черезR_m-1и т.д., то сопротивлениюR_mна пусковой диаграмме соответствует отрезок ае, сопротивлениюR_m-1– отрезокadи т.д. Отключаемым на каждой ступени сопротивлениям соответствуют отрезкиde,cd,bc. Масштаб сопротивлений можно найти исходя из отрезка ав и известной величиныR_Я. Но т.к. отрезок ав невелик и это может вызвать большую погрешность, удобнее находить масштаб по отрезку ае. Этому отрезку соответствует.

Наиболее прост и нагляден расчет пусковых сопротивлений в относительных единицах.

При этом аналогично рассмотренному выше задаются значениями пускового и переключающего моментов М₁, М₂и строится пусковая диаграмма.

Затем из точки соответствующей моменту =1 проводится вертикаль. Отрезки ее между прямой, соответствующей=1 и каждой данной механической характеристикой дадут значения полного сопротивления цепи якоря на каждой ступени. Например, полное сопротивление цепи якоря при пуске_mсоответствует отрезку ав. Отрезки же между соседними характеристиками при=1, дадут величины отключаемого сопротивления на каждой ступени. Величины сопротивления в Омах будут, гдеR_H– номинальное сопротивление двигателя.

С целью получения расчетных соотношений для аналитического расчета пусковых сопротивлений напишем выражение для скорости ₁исходя из 1-й и 2-й реостатных характеристик.

, откуда .

Написав аналогично выражения для скоростей ₂,₃и т.д. получим ряд равенств:

……………………..

Перемножая правые и левые части и сокращая общие множители, получим:

Это означает, что при правильно рассчитанной пусковой диаграмме имеют место соотношения .

Обозначив отношение через, получим.

При заданной кратности пусковых токов (или моментов) число пусковых ступеней будет равно: .

Для расчета пусковых сопротивлений определяют , задаются величинойи находятm. Еслиmполучается дробным, его округляют до условного числа и находят новое значение. Общие сопротивления на каждой ступени:

……………………….

Величины сопротивлений, отключаемых на каждой ступени находятся как разность полных сопротивлений:

……………………………………….

Величины иmмогут быть представлены и иначе. Т.к. при Ф=const,i=, то выражая сопротивления в относительных единицах, получим:

т.к. и

Порядок расчета сопротивлений аналогичен вышеизложенному.