Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Элект.машины_УП

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

11.05.2015

Размер:

4.64 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 2117 18 19 20 21 > Следующая >>>

		161
=	2 0,475(1 + 8,63 011, )

	011, S + S 011, + 2		8,63	011, .
	011, S + S 011, + 2		8,63	011, .
	М и =	1,85			.	(2)

		011, S + S	011,	+ 1,9

Характеристика М и(S ) по формуле (2) построена далее на рис. 1.

4. Параметры МХ динамического торможения

4.1. Индуктивные сопротивления контура намагничивания

ХμТ :

I′ z′

z′

(

′ )

(R′

)

ХμТ

2 2

≈

1н

≈

IμТ

0,1I1н

Здесь Х2

ХμТ = 10

3,832 + 2,522 = 45,8 Ом.

3,83

Ом

2,52

Ом рассчитаны в пунктах

2.1,

′

R′

2.2.

4.2. Максимальный (критический) момент МХ динамического торможения:

МкТ =	3 I12н ХμТ	=	3 4,8	2 45,8	= 5,04	Н м.
	2 ω 0		2	314

В относительных значениях
М к Т = М к Т		М н = 50,4 6,87 ≈ 0,734 .

Ввиду малости этого момента, увеличиваем его до значения М к Т = 15, . Допускается увеличивать М к Т до λ м за счет постоянного тока статора [1, 2].

4.3. Критическая относительная скорость при R2д = 0:

162

	R ′		2,52
ν к е = ω к =	2	=		= 0,055 ≈ 0,06 .
ν к е = ω к =	ХμТ	=	45,8	= 0,055 ≈ 0,06 .
	ХμТ		45,8

4.4. Критическая относительная скорость при добавочном сопротивлении в цепи ротора.

Принимаем ν к и = 0,4 , так как можно выбирать любое значение от ν к е до 1.

Для обеспечения ν к и = 0,4 потребуется добавочное сопротивление в каждую фазу ротора:

R ′	= ν	к и	Х	μТ	− R ′ = 0,4 45,8 − 2,52 ≈ 15,8	Ом.
2д		к и		μТ	2

Добавочное сопротивление больше собственного сопротивления фазы ротора в

R ′

R ′ = 15,8 2,52 ≈ 6,3 раз.

2д

4.5. Выражение МХ динамического торможения при

R ′

= 0 :

2д

М Т1

2М к Т

15,

= 3

= М Т1

(ν ).

(3)

ν к е ν

ν +

ν 0,06

+ ν ν к е 0,06

4.6. Выражение МХ динамического торможения при наличии

R ′д:


М Т 2	=		2М к Т		=	3		= М Т2 (ν ).	(4)
		ν к и				ν + ν	0,4
				ν + ν ν к и 0,4

Характеристики по формулам (3), (4) построены на рис. 1 слева от оси ординат.

5. Параметры искусственных МХ при f1 ≠ f1н

Согласно заданию на контрольную работу (пункт 2.5) рассчитываем эти параметры для выполнения условия U1 f1 = const ; используются выражения (4.46), (4.47), (4.52) учебного пособия.

5.1. Для пониженной частоты f1мин / f1н = f1 = 0,8 , получаем:

163

S к f 1 = S

к е

Х к2 + R12

(Х к f1 )2 + R12

= 0,312

7,662 + 2,522

= 0,38 ≈ 1,22S к е;

(7,66 0,8)2 + 2,522

f 1

= γ

= R R ′ = 1

(

не зависит от

);

Х2

+ R2

+ R

Мк f 1 = М к е f1

(Х

)2 + R2

+ R

= М к е 0,8

7,662 + 2,522

+ 2,52

= 0,93

М к е.

(7,66 0,8)2 + 2,522 + 2,52

5.2. Для повышенной частоты f1мак f1н = f2 = 1,2:

Sк f 2 = Sк

7,662 + 2,522

= 0,264 = 0,85 Sк е;

(7,66 12, )2 + 2,522

γ f 2 = γ е

= 1;

Мкf 2 = f2 М

ке

7,662 + 2,52

2 + 2,52

= 1,06М ке .

(7,66 1,2)2 + 2,522 + 2,52

Из расчетов в пунктах 5.1, 5.2 видно, что при изменении частоты на ±20% и обеспечении U1 f1 = const , момент критический изменился всего на 6%. Для расчетов искусственных МХ этими изменениями пренебрегаем и принимаем

М к f 1 = М к f 2 = М к е = 19, .

Подтвердились и теоретическое положение раздела 4.6.4, что

S к и ≡ S к е f .

5.3. Выражения для МХ при f1 ≠ f1н.

164

М 1(S ) =

2М к е(1 + S к f 1 )

S S к f 1 + S к f 1 S

+ 2S к f 1

2 1,9(1 + 0,38)

S 0,38

+ 0,38 S + 2 0,38 .

М 1(S ) : =

5,24

S 0,38 + 0,38 S

+ 0,76

ω (S ) : = f1 (1 − S ) = 0,8(1 − S ).

(5)

М 2 (S )

1М к е(1 + S к

f2 )

S S к f 2 + S к f 2 S

+ 2 S к f 2

М 2

(S ) : =

4,8

0,264 + 0,264 S +

0,53

ω (S ) : = f2 (1 − S ) = 12, (1 − S ).

(6)

6. Время приема и сброса нагрузки на естественной МХ

Определяется четырьмя электромеханическими постоянными времени механической характеристики:

tп н = tс н = 4Т м,


где по (4.70):	Т м = 0,5J			S к е	ω 0		.
		λ м		М н	= М к е

Получаем:	Т м = 0,5 01,		0,312 314			≈ 0,36		с,

			1,9 6,87

t п н = tс н = 4 0,36 = 144, с.

165

7. Время торможения выбегом

	tвб =	J	ω нач = ω с		,
	tвб =	J	МТ = Мс		,
			МТ = Мс
где	ω с = ω 0 (1 − S с), S c				= S н	М с	.
где	ω с = ω 0 (1 − S с), S c				= S н		.
						М н
Получаем	S c = 0,073 0,6 = 0,044 ,
	ω с = 314(1 − 0,044) ≈ 300 р/с,
	tвб = 01,	300		= 7,3 с.

		0,6 6,87
		0,6 6,87

8. Входная мощность и КПД естественной МХ

Входная мощность:

Р1 = U1фн I1фн 3 = 220 4,8 3 = 3168 ВА.

Коэффициент полезного действия:

Рн = Р1 cosϕ н η н → η н =			Рн		.
Рн = Р1 cosϕ н η н → η н =			Р cosϕ		.
			1	н
η н =	2000	= 0,928	≈ 0,93 .

	3168 0,68

9. Длительность прямого пуска под нагрузкой

Формулы расчета приведены в разделе 4.11 учебного пособия.

Время пуска.

		i=m
	t р := ∑ t р (i) ,		(7)
		i=1
где	tp (i) : = J	S ω0e	(8)
где	tp (i) : = J	(MpS(i) − Мc) Мн	(8)

166

S : =

1 − Sс

Sc : = Мc Sн

(9)

МpS (i) := 0,5(Мp(i)+ Mp(i − 1))

(10)

Мp(i):=

(11)

1−

S i

0,312

+ 0,624

0,312

− S i

Мp(i − 1):=

(12)

−

S(i − 1)

0,312

+ 0,624

− S(i − 1)

0,312

i = 1, 2 . . . m

(13)

ω i =

S i

(14)

Результаты ручного расчета при m = 5 приведены в таблице 1. ВсистемеMathcad можноприниматьm ≥ 20 (см. Приложение5).

Таблица 1

i	1	2	3	4	5

S i−1	1	0,81	0,62	0,43	0,24
S i	0,81	0,62	0,43	0,24	0,044

M e (S i−1 )	1,2	1,39	1,62	1,84	1,85
M e (S i )	1,39	1,62	1,84	1,85	0,6
М е с р (i)	1,3	1,5	1,73	1,84	1,23
tni , с	1,26	0,97	0,77	0,7	1,38

tni , с	1,26	2,23	3	3,7	5,08

ω i	0,19	0,39	0,58	0,76	0,94

tn ≈ 5,1с.

167

10. Время динамического торможения

Ручные расчеты ведутся по формулам:

i − 1

i−1

= (1− S

) 1

−

при i= 1, 2, 3, . . . , m,

m = 5.

(15)

ν i = (1− Sc ) 1

−

М Т (ν i−1 ) =					2М к Т			,
М Т (ν i−1 ) =		ν к ν i−1 + ν i−1 ν						,
		ν к ν i−1 + ν i−1 ν					к
М Т (ν i ) =					2М к Т	,
М Т (ν i ) =			ν к		ν i + ν i ν к	,
			ν к		ν i + ν i ν к
М Т с р(i) = 0,5 (М Т (ν i−1 ) + M eТ (ν i )),
ν =	1 − S c		, S c = М с S н,
ν =			, S c = М с S н,
	m
tТi = J					ν ω0е				,
tТi = J									,
			(M Т cp + М c ) Мн
				i=m
	tТ		= ∑		tТi .
Здесь известны:				i=1
Здесь известны:
S c = 0,044 , Мн = 6,87 Н м,					ω0е = 314 рад/с, М к Т = 1,5,

J= 01, кг м2.

νк = 0,4 при R2д ≠ 0 , ν к = 0,06 при R2д = 0 .

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

168

Результаты ручного расчета при m = 5 приведены в таблице 2.

Для машинного расчета в системе Mathcad см. пример в Приложении 5.

Таблица 2

i	1	2	3	4	5

ν i−1	0,96	0,77	0,58	0,38	0,19
ν i	0,77	0,58	0,38	0,19	0
M Т 2 (ν i−1 )	1,02	1,18	1,38	1,5	1,2
M Т 2 (ν i )	1,18	1,38	1,5	1,2	0
М Т 2 с р	1,1	1,3	1,45	1,35	1,1
tТi	0,51	0,46	0,42	0,45	0,51
tТi	0,51	0,97	1,39	1,84	2,35

tТ = 2,35с.

Данные таблиц 1, 2 использованы для построения диаграмм переходных процессов на рис. 2.

Примечание. В отчете приводятся данные по одному способу расчетов — машинному, или ручному. Ручной является редким исключением, когда нет возможности использовать ЭВМ. При машинном варианте таблицы 1, 2 не приводятся. Записываются вычисленные значения tn , tT и приводятся компьютерные графики

диаграмм переходных процессов.

11. Построение механических характеристик

Строятся МХ по выражениям (1) (6), записанным выше. Расчеты и графики лучше выполнять с помощью ЭВМ. Лучше всего пользоваться системой Mathcad для среды WINDOWS-95, версиями Mathcad 6.0 и Mathcad Plus 6.0. Например, для расчета и построения указанным машинным способом естественной МХ по выражению

(1) на экране монитора нужно записать:

169

S := 1− im i := 1, 2 . . . m m := 20 ω := 1− S

Ме : =		5
		+	0,312	+ 0,624
	S
0,312
			S

Далее дается команда на расчет, ведется работа с графическим процессором, выводятся результаты на печать

При безмашинном (ручном) расчете МХ достаточно рассчитать 5 точек для значений переменных Si := 1− im, ν i = 1− Si = ω

при m = 5. Дополнительными точками будут

S = 0, М = 0; S н, М н; S к , М к .

Результаты ручного расчета МХ по выражениям (1)÷(6) приведены в таблице 3.

Таблица 3

i	0	1	2	3	4	5	−

S i	1	0,8	0,6	0,4	0,2	0	S к
ω = ν i	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	ν к
M e (S )	1,21	1,4	1,63	1,85	1,76	0	1,9
M u (S )	0,167	0,2	0,25	0,32	0,43	0	0,47
M Т1 (ν )	0	0,83	0,48	0,44	0,3	0,21	1,5
M Т2 (ν )	0	1,2	1,5	1,38	1,2	1,03	1,5
M 1 (S )	1,39	1,57	1,76	1,9	1,64	0	1,9
ω f1	0	0,16	0,32	0,48	0,64	0,8	0,4
M 2 (S )	1,05	1,23	1,48	1,78	1,84	0	1,9
ω f2	0	0,24	0,48	0,72	0,96	1,2	0,94

Механические характеристики по данным таблицы 3 показаны на рис. 2.

170

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 2117 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
16.09.201979.02 Кб11Эконом часть.docx
#
20.12.2018184.75 Кб13экономика предприятий по лекциям.docx
#
16.03.20162.18 Mб281Экономическая теория. Часть 1 Микроэкономика. Алфёрова Л.А.pdf
#
16.03.20161.48 Mб163Экономическая теория. Часть 2 Макроэкономика. Алфёрова Л.А.pdf
#
11.05.20157.26 Mб32Экономическая теория.pdf
#
11.05.20154.64 Mб22Элект.машины_УП.pdf
#
26.08.2019875.79 Кб7Электронное правительство России.rtf
#
11.05.20151.18 Mб73Электротехника_ Цепи постоянного тока.pdf
#
10.05.20151.48 Mб11ЭМ_раб-прог_заочники.doc
#
16.03.2016338.47 Кб45Энергетическая электроника КП.docx
#
11.05.20157.71 Mб26энциклопедия по психотерапии.doc