5.4 Переходный процесс при изменении статической нагрузки

Исходная система уравнений и их решение те же, что и при пуске двигателя, то есть

. (5.17)

Используя (5.17), запишем формулы для расчета (t) и i(t) при набросе и сбросе нагрузки. Графики этих процессов показаны на рисунке 5.4 и 5.5 соответственно.

Наброс нагрузки: _нач=_С1, _кон=_С2, i_нач=I_С1, i_кон=I_С2.

;

.

Сброс нагрузки: _нач=_С2, _кон=_С1, i_нач=I_С2, i_кон=I_С1.

;

.

5.5 Переходные процессы при реверсе и торможении противовключением

Конечные и начальные значения фазовых координат х(t) для конкретных процессов при активном и реактивном характере момента сопротивления М_С на валу двигателя необходимо брать из статических механических характеристик (см. рис. 5.6), а выражения для конкретных переходных процессов – по (5.14).

а) Активный М_С. Процесс начинается в точке а, а заканчивается в точке с, когда М=М_С.

_нач=_С, М_нач=-М_Т;

_кон=_уст=-(₀+_С); М_кон=М_уст=М_С.

Величина _С рассчитывается с учетом добавочного сопротивления ступени противовключения (R_ПВ), включаемой для ограничения тормозного тока (момента) при противовключении.

,

гдеR_Я – сопротивление цепи якоря с учетом

пусковых ступеней.

б) Реактивный М_С. Начальные и конечные значения фазовых координат в этом случае выбираются аналогично указанным в разделе 3.4, б при рассмотрении электромеханических переходных процессов.

5.6 Переходные процессы при динамическом торможении

Статические механические характеристики для динамического торможения двигателя показаны на рисунке 5.7. Начальные и конечные значения фазовых координат принимаются с учетом характера момента сопротивления.

а) Активный М_С. В этом случае _нач=_С, М_нач=-М_Т,

, М_кон=М_С.

Величина R для расчета _кон состоит из сопротивления обмоток в цепи якоря и добавочного сопротивления, включаемого для ограничения тормозного тока (момента М_Т).

;

.

б) Реактивный М_С. В этом случае начальные условия те же, что и при активном М_С, то есть _нач=_С, М_нач=-М_Т, _кон=0, М_кон=0.

; .

5.7 Длительность механических переходных процессов при линейных механических характеристиках двигателя

Длительность механического переходного процесса (t_а) можно найти из общего выражения (5.14) для условия, что при t=t_a, x(t)=X_a (т.е. некоему конкретному значению фазовой координаты).

.

Отсюда легко определить, что

; ;

. (5.18)

Например, время торможения до =0 при реверсе двигателя с потенциальным (активным) М_С определяется по _нач=_С, _кон=-(₀+_С). Тогда, приняв в (5.18) Х_а=0, получим

.

Время реверса при активном М_С будет определяться из условия: _нач=_С,

_кон=-(₀+_С); Х_а=_а=-(₀+_С). Тогда

.

Получаемый в этом случае результат приводит к делению на ноль в знаменателе выражения (5.18) и, таким образом, к t_a, что и должно быть теоретически при экспоненциальном переходном процессе.

Чтобы получить t_а, а какое-либо приближенное численное значение, надо принять Х_аХ’_кон=0,98Х_кон. в рассматриваемом примере надо принять _кон -0,98(₀+_С) и тогда

,

что обеспечит конечное расчетное время механического переходного процесса.