5. Расчёт переходных процессов при торможении

_{Переходной процесс при торможении двигателя противовключением описывается уравнениями.}

Жесткость характеристики при торможении:

Постоянная времени торможения:

Время торможения двигателя:

Закон изменения скорости и момента при торможении:

Результаты расчёта зависимости скорости и момента при торможении запишем в таб. 7.

t, с	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,48
ω, рад/с	74,5	62,5	51,1	40,4	30,2	20,6	11,5	-0,4
М, Нм	-750,0	-693,8	-640,6	-590,2	-542,6	-497,6	-455,0	-399,3

На основании ролученных результатов строим графики зависимостей угловой скорости вращения вала и вращающего момента двигателя при торможении (рис. 8, 9)

Рис. 8 Переходный процесс ω=f(t) при торможении двигателя

Рис. 9 Переходный процесс М=f(t) при торможении двигателя

6. Проверка двигателя по нагреву.

Общее время работы:

t=80+100+50+150+200+100+15=695 c

Моменты сопротивлений, приведённые к валу двигателя:

аналогично рассчитываем моменты МС2-МС7:

МС2=300 Нм;

МС3= 180 Нм;

МС4=325 Нм;

МС5=250 Нм;

МС6=400 Нм;

МС7=600 Нм.

Эквивалентный момент двигателя:

Проверка двигателя по нагреву выполняется сравнением эквивалентного момента двигателя и его номинального значения:

_{Условие выполняется, следовательно, электродвигатель с данным механизмом, при заданной продолжительной нагрузке, будет работать не перегреваясь. Его установившаяся температура не будет превышать допустимого значения, определённого классом нагревостойкости изоляции (Н).}

_{Второе условие проверки двигателя – не превышение допустимой перегрузочной способности:}

_{где: МMAX – максимальное значение момента двигателя, взятое с нагрузочной диаграммы привода;}

_{λ – паспортное значение перегрузочной способности.}

Оба условия выполняются, значит электродвигатель выбран верно.

7. Схема управления асинхронным двигателем.

_{Рис. 10 Схема управления электроприводом с асинхронным двигателем}

_{Схема управления двигателем предусматривает автоматизацию пуска и торможения.}

_{Пуск двигателя осуществляется в функции времени. Торможение двигателя при реверсировании осуществляется противовключением в функции ЭДС.}

_{Подготовка двигателя к пуску заключается в подаче напряжения переменного тока в силовую цепь включением выключателя В и включением автомата ВА в цепи управления.}

_{При этом в исходном (нулевом) положении контроллера КК получает питание реле напряжения РН и реле ускорения РУ1 и РУ2 – дополнительно подключаются цепи контакторов ускорения СУ и КУ2.}

_{Для пуска двигателя в одном направлении необходимо повернуть рукоятку контроллера в одно из положений, например «вперёд». В этом случае будут задействованы контакторы КЛ, КВ и реле РБ.}

_{В неподвижном состоянии ротора двигателя напряжение на реле РП недостаточно для его срабатывания, поэтому его размыкающий контакт замкнут и контактор КП включится. Пуск двигателя из неподвижного состояния ротора произойдёт при шунтировании ступени противовключения, когда к обмотке ротора подключены только пусковые (две) ступени резистора. Двигатель разгоняется в соответствии с реостатной характеристикой.}

_{Когда замкнется контакт реле РУ1, включится контактор (У – шунтируется первая пусковая ступень резистора, затем с выдержкой времени включится КУ2, двигатель будет работать на естественной характеристике).}

_{Реверсирование двигателя происходит путём перевода контроллера из положения «вперёд» в положение «назад». Во время прохождения контроллера через нулевое положение система управления возвращается в исходное состояние.}

_{Переход из положения «назад» сопровождается включением контакторов КЛ и КН, которые изменяют чередование фаз на статоре двигателя. При этом возникает режим противовключения, так как ротор двигателя продолжает еще вращаться по инерции в прежнем направлении.}

_{После включения контактора КН и реле РБ контактор КП не включается, т.к. в начале торможения напряжение на кольцах достаточно велико – РП срабатывает, и его контакт размыкается. Поэтому при торможении в цепи ротора будут включены и пусковой резистор, и ступень противовключения.}

_{При переводе контроллера в положение «назад» реле противовключения РП только тогда замкнёт свой размыкающий контакт и обеспечит включение контактора КП, а затем и контакторов ускорения, когда напряжение в роторе спадёт до значения, соответствующего напряжению в начале пуска; это произойдет при угловой скорости двигателя, близкой к 0. Затем включаются аппараты управления, порядок работы которых был изложен выше.}

_{Реле блокировки РБ создаёт выдержку времени до включения контактора КП, необходимую для того, чтобы реле РП в начале торможения успело открыть свой размыкающий контакт. При отсутствии такой выдержки контактор КП может включиться раньше срабатывания реле РП, что приведёт к возникновению тока аварийного значения и отключению двигателя защитой.}

_{В данной схеме предусмотрена максимальная защита двигателя (РМ1-РМ3), а также защита от чрезмерного снижения напряжения, осуществляемая реле РН. Цепь управления защищена автоматом с максимальной защитой}