2.3 Определение вида переходной характеристики

Известно, что при переходной процесс получается апериодический, а приколебательный.

Электромагнитная постоянная времени Т_Яi, характеризую­tn инерционность электрической части электропривода, и электромеханическая постоянная времени Т_M является мерой инерционности механической части элект­ропривода. Постоянная времени Т_Яi характеризует инерци­онность обмоток двигателя и элементов силового преобра­зователя и схемы управления.

Если , то переходные процессы условно относят к классу механических; если сопоставима с , то имеют место электромеханические переходные процессы.

Для построения графиков изменения во времени коорди­нат электропривода должны быть предварительно известны следующие исходные данные:

1) вид рассматриваемого переходного процесса (пуск, торможение, реверс, переход с характеристики на характе­ристику, сброс или наброс нагрузки);

2) начальные и конечные значения тока, момента, ско­рости и других координат. Эти данные определяются с по­мощью статических характеристик, на которых находятся начальная и конечная точки переходного процесса;

3) параметры электропривода, к числу которых относят­ся коэффициенты усиления (передачи) элементов и их по­стоянные времени. Эти данные определяются конструкцией элементов и их характеристиками.

Без наличия этих данных задача анализа переходных процессов является неопределенной. Например:

2.4.Анализ основных параметров

Для удобства анализа сведем результаты вычислений, выполненных при расчете сопротивлений резисторов при пуске и торможении по предыдущим пунктам в общую таблицу (1) (для числа ступеней пуска m=2)

Таблица 1. Основные параметры ступеней пуска и торможения

Ступень				Переходный процесс
1	19,92	0,231	0,0018	А	90,221	0,108	0,714
0	5,32	0,061	0,007	А	110,184	86,117	0,189
Динамическое торможение	13,38	0,260	0,0026	А	18,295	110,184	0,506

Как видно из таблицы 1, переходной процесс на 2, 1 и тормозной ступенях является апериодическим. Общее время разгона:

2.5. Расчет основных параметров на эвм

Вычисление переходных процессов по формулам (2.1.2), (2.1.6) (2.1.12), (2.1.13) при упрощенном расчете производить на персональном компьютере Pentiumв системеMathcad2000. Точный расчет переходных процессов на ЭВМ отличается от расчета “вручную” тем, что здесь решаются не упрощенные, а полные дифференциальные уравнения с учетом индуктивности обмотки якоря, определяющие измененияи, т.е. уравнения (2.1.1) и (2.1.3).

Для удобства анализа свести в таблицы результаты вычислений, выполненных “вручную” и при точном расчете переходных процессов, и сравнить их.

3. Разработка принципиальной электрической схемы управления двигателем

В разрабатываемой схеме управления двигателя необходимо предусмотреть по заданному данному варианту задания автоматический пуск двигателя в функции времени и динамическое торможение в функции скорости. Разработка осуществляется следующим образом (рассмотрим на примере 4 ступеней пуска):

1. Для осуществления автоматического пуска в функции времени в 2

ступени предусмотрим в составе основного оборудования схемы пусковые резисторы R1, R2, R3 реле времени КТ1, КТ2, КТ3 контакторы ускорения КМ3.1, КМ4.1, КМ5.1. Для коммутации резисторов (при переходе с одной пусковой характеристики на другую) параллельно им устанавливаем замыкающие контакты контакторов ускорения КМ3.2, КМ4.2, КМ5.2.

2. В цепи якоря устанавливаем катушки реле КА1 и КА2 для максимальной токовой защиты и катушку реле нулевого тока КА3 в цепи обмотки возбуждения двигателя ОВ (для контроля за наличием тока в цепи ОВ или для контроля за снижением этого тока ниже допустимого уровня). Автоматизация процесса пуска осуществляется в функции времени. Функцию минимальной защиты осуществляет включаемое в схему реле напряжения KV1. В случае снижения напряжения сети ниже допустимого уровня (0,8-0,85) исчезает напряжение релеKV1, оно отпадает и своим замыкающим контактом KV1 отключает схему управления, что приводит к отключению силовой схемы от сети.

3. Для осуществления динамического торможения в функции скорости предусмотрим реле напряжения KV, обмотка которого подключена на якорь двигателя. Реле отключается при низкой скорости, при этом подаёт команду на отключение контактора КМ2 и окончание процесса торможения. Напряжение отпадания реле KV соответствует скорости, соответствующей примерно 10 – 20 % установившегося значения:

3. Для осуществления коммутации применяются автоматические выключатели QF1 иQF2, предохранителиFU1 иFU2, для защиты – реле контроля напряженияKV1, реле максимального тока КА1 и КА2, реле обрыва поля КА3, для защиты обмотки возбуждения двигателя от перенапряжений, возникающих при её отключении, применяется разрядный резисторR6 и диодVD1, которые подключаются параллельно обмотке при её отключении.

Рис. 9Электрическая принципиальная схема релейно-контакторной системы управления автоматическим пуском и торможением двигателя постоянного

Зависимость тока якоря от времени при пуске

Зависимость угловой скорости вала двигателя от времени при пуске

Зависимость тока якоря от времени при торможении

Зависимость угловой скорости вала двигателя от времени при торможении