Расчет времени пуска системы электропривода.

№ участка	-	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	рад/с	4	6	6	5	17	4	5	28	24	35	7	5	4	4
	рад/с	154
	Н м	150	138	126	116	106	118	134	150	162	179	170	146	106	40
		4,85	7,91	8,67	7,84	29,19	6,17	6,79	33,97	26,96	35,59	7,49	6,23	6,87	18,2
		206,73

Пример расчета одной из точек кривой :

Возьмем 7-ой участок:

рад/с;

Н м;

с

Переходной процесс при пуске системы электропривода строим на рисунке 1.2.

Контрольная работа №2.

1. Дано: Р_ном=7,5 кВт; I_1ном=16,4 А; I_2ном=39А; =157 рад/с; Е_2ном=110 В; S_ном=0,061; =3,2; J=0,039 кг м².

2. Цель работы:

Рассчитать и построить пусковую и тормозную диаграммы асинхронного двигателя с фазным ротором.

Построить механическую характеристику рабочей машины.

Рассчитать интервалы времени пуска и торможения.

Рассчитать и построить переходные характеристики скорости и моментов

двигателя.

Определить величины пусковых сопротивлений в цепи ротора электродвигателя.

Составить принципиальную и монтажную электрические схемы двухступенчатого пуска и динамического торможения при остановке асинхронного двигателя с фазным ротором в функции времени. Произвести расчет и выбор аппаратов защиты, управления, контроля и сигнализации.

3. Расчет и построение пусковой диаграммы.

3.1 Расчет и построение пусковой диаграммы будем вести в следующем порядке:

1. Определяем пиковый момент М_I по формуле:

М_I=0,85М_к (2.1)

где - максимальный критический момент двигателя, Н м; (2.2)

- кратность критического момента, Н м;

- номинальный момент двигателя, Н м.

(2.3)

где - номинальная угловая скорость двигателя, рад/с; (2.4)

Р_ном – номинальная мощность двигателя, кВт.

рад/с;

Н м;

Н м;

Н м.

2. Определяем момент переключения М₂:

(2.5)

где - коэффициент переключения М₂.

В свою очередь:

(2.6)

где m=2 – число пусковых ступеней;

- номинальное скольжение;

- кратность максимального (критического) момента.

;

Н м.

3. Строим пусковую диаграмму (рисунок 2.1):

3.2 Построение механической характеристики рабочей машины.

Момент сопротивления рабочей машины принят независящим от скорости и равным номинальному моменту двигателя:

(2.7)

М_с=50,87 Н м.

Механическую характеристику рабочей машины построим на рисунке 2.1, совместив ее с пусковой диаграммой двигателя.

3.3 Построение тормозной диаграммы производится по указанной в методичке последовательности.

4. Расчет интервалов времени пуска и торможения.

Для расчета времени пуска и торможения на каждой ступени сопротивления на рисунке 2.1 следует построить зависимость скорости двигателя от динамического момента. При этом динамический момент при пуске следует определить по формуле:

а при торможении:

Время пуска и торможения на каждой ступени определяется по формуле:

(2.8)

где - электромеханическая постоянная времени, с; (2.9)

- приведенный к валу двигателя момент инерции системы электропривода, определяемый по формулам (1.10 – 1.12) по данным контрольной работе №2, кг м²;

- коэффициент жесткости механической характеристики

динамического торможения, (2.10)

М_дн – определяемый по рисунку 2.1 динамический момент электропривода в начале разгона или торможения на данной ступени сопротивления при начальной

скорости , Н м;

М_дк – тоже, но в конце разгона или торможения при конечной скорости ,Н м.

4.1 Расчет интервалов времени пуска:

На первой ступени сопротивления:

;

J=0,039 кг м²;

J_п=0,1 0,039=0,0039 кг м²;

J_м=0,3 0,0,39=0,0117 кг м²;

J_пр=0,039+0,0039+0,0117=0,0546 кг м²;

с;

с;

На второй ступени сопротивления:

;

с;

с.

На естественной характеристике:

;

с;

с.

4.2 Расчет интервалов времени торможения:

На первой ступени сопротивления:

;

с;

с.

На второй ступени сопротивления:

;

с;

с.

На естественной характеристике:

;

с;

с.

5. Расчет и построение переходных характеристик.

Переходные характеристики скорости , динамического момента и момента двигателя рассчитываются по формулам:

(2.11)

(2.12)

(2.13)

где - определяется по рисунку 2.1 установившаяся скорость, которая

достигалась бы двигателем, если бы он продолжал работать на данной пусковой

или тормозной ступени; определяется как скорость в точке пересечения

механической характеристики двигателя с механической характеристикой

рабочей машины.

Для построения переходных характеристик на каждой ступени сопротивления следует, задаваясь значением времени t в интервале от 0 до t_ni или от 0 до t_mi по формулам (2.11 - 2.13) рассчитать координаты 6-7 точек. Результаты расчетов свести в таблицу 2.1 и 2.2, показав на примерах расчет одной из точек характеристик.

При пуске и торможении на естественной характеристике время переходного процесса теоретически равно бесконечности. При расчетах переходных характеристик следует взять t_n3 4T_Mn3 и t_m3 4T_Mm3. (2.14)

t_n3 4 0,0087=0,0349 c;

t_m3 4 0,01=0,04 с.

Таблица 2.1