зеленов / eletsehomt48

лений.

Из подобия треугольников аbс∞Δарп, аbd∞Δapm, abe∞Δapl следует:

В соответствии с соотношением s=R*:

pn = R*Я ; pm = R2* ; pl = R1* .

Поэтому можно соотношение (2.26) записать так:

Из (2.27) следует, что

Здесь f – коэффициент пропорциональности. Таким образом, отрезки на линии момента М1=const (то есть от-

резки bc , bd , be ) пропорциональны соответствующим сопротивлениям цепи якоря.

Обозначим отношение моментов М1 и М2 как

Из подобия треугольников, образованных характеристиками и линиями М1=const, М2=const следует:

Для нормальной пусковой диаграммы переключения пусковых сопротивлений производятся при ω=const, и поэтому будет справедливо:

xz = bc ; xq = bd .

Учитывая это, получим:

147

Соотношения (2.32) – основные соотношения аналитического метода расчета пусковых сопротивлений.

Из (2.32) можно получить следующие расчетные формулы:

В общем случае, при числе пусковых ступеней «m»:

Так как коэффициент λ определяется по соотношению моментов М1 и М2, величина которых зависит от режима пуска (форсированный или нормальный пуск), то есть от того, каким из этих моментов задаются, а какой рассчитывают из условия получения нормальной пусковой диаграммы, то дальнейший расчет пусковых сопротивлений ведется в соответствии с принятым режимом пуска.

Р а с ч е т п р и ф о р с и р о в а н н о м п у с к е д л я з а д а н н о г о ч и с л а с т у п е н е й m . В этом

148

случае задаются максимальным допустимым пусковым моментом или током ( М1* или I1* ). Затем на основании общего соотношения (2.35) находят

этого вычисляются значения каждой ступени пускового сопротивления по формулам (2.34).

Р а с ч е т п р и н о р м а л ь н о м п у с к е д л я

λ, выведя для этого следующие соотношения:

Вычислив по (2.38) величину λ, определяют затем М1* или I1* , значения которых не должны превышать до-

149

пустимых по перегрузке на валу двигателя или же по его коммутационной способности.

После этого по формулам (2.34) вычисляются значения каждой ступени пускового сопротивления.

Р а с ч е т п р и ф о р с и р о в а н н о м и л и н о р м а л ь н о м п у с к е п р и н е з а д а н н о м з н а ч е н и и ч и с л а с т у п е н е й m . В этом случае в соответствии с режимом пуска надо задаться М1* или М *2

(или соответствующими токами I1* , I*2 ) и аналитически определить необходимое число «m». При этом необходимо так подобрать М1* или М *2 (или соответствующие им токи I1* и I*2 ), чтобы получить целое число пусковых ступеней

«m».

По найденным таким образом величинам М1* и М *2

(или соответствующим им токам) определяют λ и далее значения ступеней пусковых сопротивлений по соотноше-

ниям (2.34).

Величина m рассчитывается следующим образом. Так как по (3.13)

Если на режим пуска не накладывается каких-либо ограничений, то не следует принимать m более 2÷4.

В некоторых случаях для избежания больших толчков момента при пуске (например, для электроприводов шахтных подъемников с реостатным пуском двигателя) m=6-7.

150

Аналитический метод расчета точнее графического метода и требует меньше затрат времени. Применение его предпочтительнее.

Графический метод более нагляден, но менее точен, чем аналитический. Графический метод хорошо применять при пуске по не нормальной пусковой диаграмме (с разными пиками токов на отдельных ступенях), когда применение аналитического метода невозможно.

2.3.4Предварительные ступени пускового сопротивления

иих расчет

Предварительная ступень пускового сопротивления необходима для того, чтобы выбрать все люфты в передачах и привести их в натянутое состояние. Это обеспечивает пуск двигателя без ударов в механизме, что особенно важно для реверсивных электроприводов и для механизмов со знакопеременной нагрузкой (толкатели, манипуляторы и др.).

Сопротивление rПРЕД* выбирается таким образом,

чтобы получить МПРЕД<МС, иначе начнется движение электропривода.

Величину предварительной ступени сопротивления rПРЕД можно вычислить графически или аналитически.

Г р а ф и ч е с к и й м е т о д . Величина rПРЕД* определяется по отрезку на линии МН ( М*Н = 1 ) пусковой диа-

граммы между первой пусковой и предварительной механическими характеристиками (см. рис. 2.27). Масштаб при определении этого сопротивления рассчитывается так же, как это указано ранее в 2.3.2.

или I*ПРЕД . После этого находится полное сопротивление

151

цепи якоря в момент его включения (см. рис. 3.6):

МС

МН

Очень редко могут использоваться две предварительные ступени пускового сопротивления. Такие сопротивления рассчитываются так, чтобы обеспечить равные толчки момента при выборке люфтов.

При торможении электропривода в режиме противовключения (будет рассматриваться далее) rПРЕД получается как бы автоматически за счет тормозной ступени (ступени противовключения).

152

ны), преобразуется в электрическую энергию и отдается (генерируется) в сеть постоянного тока. Таким образом, электрическая машина с фазовыми координатами во II-м квадранте работает генератором параллельно с сетью.

В генераторном режиме рекуперативного торможения скорость вращения двигателя определяется по тому же уравнению, что и для двигательного режима, но с учетом изменившегося знака тока якоря (момента), а именно:

Таким образом, в режиме рекуперативного торможения с ростом сопротивления цепи якоря растет и ско-

ЕI = СФНωI = Мω = Р );

UН I - электрическая мощность, отдаваемая в сеть;

154

жиме. Рассматривать переключение режимов работы двигателя в соответствии с рис. 2.30 следует с учетом допущения о мгновенном изменении магнитного поток, то есть при постоянстве скорости в моменты переключения (линии АВ и CD).

2.4.2 Характеристики двигателя в генераторном режиме динамического торможения

Динамическое торможение происходит при отключении работающего двигателя от питающей сети и замы-

ческую энергию (машина будет работать генератором), расходуемую на нагрев сопротивле-

ний в цепи якоря (R=RЯ+rДТ). Электрическая энергия преобразуется в тепловую. При этом часть запасенной кинетической энергии расходуется на механические потери (потери на трение в подшипниках и о воздух).

Уравнение электромеханической и механической характеристик при динамическом торможении следует из уравнения электрического равновесия цепи якоря при отсутствии напряжения питающей сети, то есть при U=0. U = Е + IR , откуда при U=0 Е = СФНω = −IR , или

СФН

156