2.2.7.1 Контрольные вопросы:

1. Физические особенности регулирования координат электропривода с асинхронным двигателем с преобразователем напряжения.

2. Схемотехнические особенности тиристорного преобразователя напряжения.

3. Механические характеристики электропривода с тиристорным преобразователем напряжения.

4. Достоинства и недостатки электропривода с тиристорным преобразователем напряжения.

2.3 Лабораторная работа № 11 Исследование нагрузочных диаграмм электродвигателя

Цель работы: Снять и построить нагрузочные диаграммы электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением при продолжительной переменной нагрузке.

2.3.1 Краткая теория

Выбор электродвигателей для работы в системах автоматизирован­ного электропривода представляет собой важную и сложную задачу. От того, насколько правильно она будет решена, зависят технико-эко­номические показатели работы системы рабочая машина - электро­привод.

Основным требованием при выборе электродвигателя является со­ответствие его мощности условиям технологического процесса рабочей машины. Применение двигателя недостаточной мощности может при­вести к нарушению заданного цикла, снижению производительности ра­бочей машины. При недостаточной мощности двигателя будут иметь место также его повышенный нагрев, ускоренное старение изоляции и выход двигателя из строя, что вызовет прекращение работы машины и экономические потери.

Недопустимым является также использование двигателей завышен­ной мощности, так как при этом не только повышается первоначальная стоимость электропривода, но увеличиваются и потери энергии за счет снижения КПД двигателя, а для асинхронного электропривода, кроме того, снижается коэффициент мощности.

Основой для расчета мощности и выбора электродвигателя являются нагрузочная диаграмма и диаграмма скорости (тахограмма) исполнитель­ного органа рабочей машины.

Нагрузочной диаграммой испол­нительного органа рабочей машины называется зависимость приведенно­го к валу двигателя статического мо­мента нагрузки от времени M_c(t). Эта диаграмма рассчитывается на основании технологических данных, характеризующих работу рабочих машин.

Диаграммой скорости или тахограммой называется зависимость скорости движения исполнительного органа от времени v_{и. о}(t) или w_{и. о}(t). После выполнения операции приведения эти зависимости изображаются в виде графика w(t). Пример нагрузочной диаграммы и тахограммы показан на рис. 2.36.

По нагрузочной диаграмме возможно определить приблизительную номинальную мощность электродвигателя, по следующей зависимости , где k_зап – коэффициент запаса, принимаемый при выборе электродвигателя, М_экв - эквивалентный момент нагрузки. Если эквивалентный момент изменяется с течением времени, то его определяют как среднеквадратичную величину

, (2.45)

где t_п – продолжительность работы электродвигателя, M_i – момент на валу электродвигателя на участке, t_i – время работы двигателя на i – ом участке.

Рис. 2.36. Тахограмма и нагрузочная диаграмма электродвигателя

Метод эквивалентных величин выбора мощности электродвигателя при продолжительной переменной нагрузке даёт точные результаты лишь тогда, когда изменение нагрузки влияет лишь на величину переменных потерь, но постоянные потери (магнитные и механические) остаются неизменными. Отсюда данный метод можно применять только к тем электродвигателям, у которых изменение нагрузки не вызывает значительных изменений частоты вращения вала электродвигателя. Данное положение относится к асинхронным двигателям и двигателям постоянного тока с независимым (параллельным) возбуждением, работающих на естественной характеристике.