Алексеев В.С. Основы электропривода. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

(

)

дв

pдв

rrU

⋅Ι−

−

ωω

где

естественной характеристике.

Результаты расчета сводим в табл.3.2.

Таблица 3.2

(A)

37,4 56,4 75 94 113 131 150 169 188

- частота вращения для тока I на

сек)

106 81 71,8 66 62 58,6 56 53,4 51,5

(рад/

( )

(рад

91,6 64,6 51,6 42 34 27 20,2 13,5 7

/сек)

)

(рад/сек)

79,5 50,2 34,2 21 9,8 -0,66 -11,1 -21,3 -31,6

По еостатные полученным данным строим р характеристики:

Пример № 3.

106

51,5

37,3 188

91,6

79,5

-31,6

Двигатель постоянного тока последовательного

ждения имеет номинальные данные:

Р кВт,

=220 В,

=92 рад/сек,

=28 А,

=49 Нм,

=0,87 Ом,

ов

=0,26 Ом.

ссчитать естественную, скоростную и механическую

хар ерис ат Р чи и д и ых

сопротивлений, включенных в цепь якоря для снижения

уг ск а ом ен до

и построить искусственные характеристики для этих

с вле

с 2.1)

строим характеристику для предложенного двигателя. При этом

I=I

I М=М

, М

=1,

=1.

Таблица 3.3

8 2

возбу

=4,5

Ра

акт тику двиг еля. асс тать велич ну ополн тельн

реостатных

ловой

рад/сек

орости при номин льн мом те 62,8 рад/сек и 31

опроти

Решение

ний.

Имея стандартную характеристику (см. приложение ри

=1,

Результаты вычислений заносим в табл.3.3.

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,

I (A) 11,2 16,8 22,4 28 33,6 39,2 44,8 50,4 56

,6 60

(рад/сек)

175 125 106 92,4 83,1 78,5 69,3 64

М 9 125,5 (Нм) 12,2 24,5 36,8 49 63,77 78,5 93,2 107,

Номинальное сопротивление двигателя:

[]

Ом

86.7

220

Общее сопротивление двигателя:

[

]

Омrrr

ОВадв

13,126,087,0

Величина добавочного сопротивления:

А) Величина сопротивления, необходимая для получения угловой

скорости вращения 62,8 рад/сек:

(

)

дв

Pдв

rU ⋅Ι−

rrU

−

ωω

Решая уравнение, относительно r , и приняв U=U , I=I получаем:

Р1 н н

()

[]

Омrrr

⎜

−=

ДН

14,2

8,62

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−=−

⎟

⎠

⎞

Б) п н хо

сн 1

⎛

13,186,7 −

⎝

Величина добавочного со ротивления, еоб димая для

ижения угловой скорости до 3 ,4 рад/сек:

()

[]

Омrrr

ДН

5,413,186,7

4,31

=−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−=−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−=

Угловую скорость на искусственных характеристиках находят по

формуле:

(

)

двН

PдвН

rrU

ωω

⋅

⋅Ι−

−

= ,

- частота вращения на естественной харагд ктеристике.

Результаты расчета сводим в табл.3.4.

Таблица 3.4

(рад/

102,9 41,1 21,8 14,2 6,6

сек)

155,5 79,6 62,8 50,4 30

р2

(рад/сек

1 1 -

132,5 78,96 51,03 31,4 4,18 0 - 3,1 25 -39,27 -46,6

)

(Нм)

124,6 139 12,26 24,5 36,8 49 63,77 78,5 93,2 107,9

На основании расчета строим механические характеристики:

тока

=17 кВт,

=66 рад/сек,

еобходимо выбрать пусковой реостат.

Решение

По универсальной характеристике (см. пример №1) строим

еличиной

максимального пускового тока, который принимаем

=2I

=188 А.

Минимальный ток переключения принимаем равным

=1,2I

=112,8А.

Тогда:

Пример № 4.

Электродвигатель последовательного возбуждения

ДП-41 имеет номинальные данные

=220 В,

=94 А.

стественную характеристику двигателя.

Для выбора пускового реостата вначале определяемся с в

[]

Ом

r 17.1

188

220

= ,

[]

Ом

r 95.1

8.112

220

= .

12,26 139

155,5

132,5

6,6

,6-46

Пр

характ и

По

определ

тельного возбуждения в

реж

Для двигателей последовательного возбуждения возможны лишь

два вида ского торможения: динамическое и

противовклю уперативное торможение двигателей с отдачей

энергии в с о, т.к. ЭДС не может быть больше

приложенног теля напряжения и при снижении тока, а

значит нулю частота вращения

стреми

Пр ческом торможении возможны два способа:

тормож

са л

пр

воз

ос

в ени на ж

вк сопротивление, чтобы ток возбуждения

протек по обмотке LM оставался неизменным. Величина

добавочного сопротивления:

оводим прямые через

и I

до пересечения с естественной

еристикой. Слева от оси координат откладываем отрезки

, r

ОВ

=0,207+0,311 [Oм], (смотри пример 2).

рядок построения показан на рисунке. После построения

яем пусковые сопротивления:

=0,53 Ом, r

=0,34 Ом.

Рис. 3.2 Рисунок к примеру №4

3.2. Построение характеристик двигателя последова

име торможения.

электриче

нче ием. Рек

еть невозможн

двигао к якорю

и потока возбуждения и стремления их к

ся к бесконечности. т

и динами

еени с независимым возбуждением и торможение с

мовозбуждением (см. рис. 3.3). В обоих с учаях необходимо

оизвести переключение схемы таким образом, чтобы в обмотке

буждения направление тока в двигательном и тормозном режимах

тавалось неизменным. При торможении с независимым возбуждением

цепь обмотки возбужд я необходимо время тормо ения

лючать добавочное

ающий

П1

П2

UrU

r −

⋅

−

= ,

где U- напряжение сети,

I- ток, протекающий по обмотке возбуждения, в лучае работ

привода с номинальной нагрузкой I=I

с ы

В :

– сопротивление обмотки возбуждения.

цепь якоря включается тормозное сопротивление

ТТ

аТ

ErE

r −

⋅

−

= ,

- величина тормозного тока.

расчетах I

принимаем (1,8÷2,5)I

Значение ЭДС принимаем равным его величине

ключения из двигательного в тормозной режим:

ДВа

rUE ⋅

где I

в момент

пере

−

Динамический режим торможения с самовозбу

применяется для аварийной остановки двигателя

ждением

при его

и. В эксплуатации судовых

э оп н не я

небольших ск тях

обесточивани

лектр риводов он не ашел широкого распростра ни

из-за двух недостатков:

а) снижение тормозного момента на орос ;

б) динамические удары при нарастании потока в момент

самовозбуждения.

Рис. 3.3 Торможение с независимым возбуждением (а)

и с самовозбуждением (б)

Другой способ торможения двигателей последовательного

во овключением. Так же как и в

двигат имеет место торможение с

активн

по и

параллельного возбуждения.

Пример

имеет номинальные данные:

=25

=22

=60

Двигатель работает в режиме торможения противовключения с

актив пускании груза. При этом его ток

I=214 жения в зависимости от величины

введенного в цепь якоря может быть

=15,7 рад/сек или

=31,5

рад/сек

Вы в

якоря при этих скоростях, а также построить

механические характеристики. Данные естественной,

скоростной и механической характеристик двигателя

даны в табл. 3.5.

збуждения – торможение против

елях независимого возбуждения, здесь

ым и реактивным моментом на валу. Способы расчета и

строение характеристик аналогично двигателям независимого

вигатель постоянного тока, последовательного возбуждения

кВт,

0 В,

,4 рад/сек,

=134 А,

=0,0845 Ом,

=0,032 Ом.

ным моментом на валу, при о

А, , а угловая скорость тормо

Т1 Т2

числить величины добавочных сопротивлений цепи

КТ

КЛ

КТ

КЛ

а) б)

3.5

Таблица

I (A)

53,5 80,4 107 134 161 188 214 241 268 2

(рад/сек)

103 78,8 66,4 60,4 54,4 51,5 49,6 47 44,5 42,3

М (Нм)

104 208 312 417 541,5 618 790,7 917

1059,5

1187

Решение:

Определяем значение СФ=К при токе I=214 A.

94,3

116,

6,49

0214220

⋅

−

⋅

−

двH

= СФК

где

[

]

Омrrr

вадв

116.0032.00845.0

+= .

ЭДС двигателя при угловой скорости торможения

Т1

=15,7 рад/сек.

[

]

ТД

9,617,1594,3

⋅

а те вращения

=31,5 рад/сек: при часто

Т2

[

]

ВК

1,1245,314,3

22 Т

⋅

Определим величину добаво ивлений: чных сопрот

[]

Омr

ДВ

ДН

2,1116,0

214

9,61220

=−

= ,

[]

Омr

1,124220

=−

=−r

ДВД

49,1116,0

= .

214

Реостатные характеристики рассчитываем по уравнению

(

)

ДВН

ДДВН

rIU

ωω

⋅

⋅−

rrIU +

−

= ,

где

– скорость, определяемая для соответствующего то

естественной характе

ка по

ристике (см. табл. 3.5),

– дополнительные сопротивления. Здесь - r

Д1

и r

Д2

Р ат в в . 3

л а

езульт ы расчета с одим табл .6.

Таб иц 3.6

,6 42,2 25 12,4 1,58 -7,77 -15,7 -24,6 -31,9 -39,371

64 14,7 0,59 -11,3 -22,3 -31,5 -42,2 -50,9 -59,3,05 33,3

M 1

1059,5

118704 208 312 417 541,5 618 790,7 917

На основании полученных данных строим механические

характеристики:

Рис. 3.4 Механические характеристики ДПТ

Решить самостоятельно.

Двигатель постоянного тока, выбранный для вашего варианта,

работает на подъем груза и развивает при этом номинальный момент

СТ

=М

Н димо:

Пос

ие в цепи якоря, чтобы

Нм

Т1

-15,7

естественная

М=СФI=790,7

Т2

-31,5

адача № 1

еобхо

1) троить естественную характеристику.

2) Рассчитать дополнительное сопротивлен

ча

3) Рассчитать сопротивление в цепи якоря, чтобы при номинальной

на тивовключения с

=-0,2

4) Определить вел в цепи возбуждения при

динамическом тормож что I

и торможен е

н и ж

п ит величину п при

т е е е =

у еля

последовательного возбуждения

Регулирование частоты вращения двигателя последовательного

возбуждения

1) ляет получить

угловые

Для реостатного

сопрот

стота вращения двигателя была равной

=0,2

грузке двигатель работал в режиме про

ичину сопротивления

ении, при условии, и

происход

5)О

ит при

редел

езав

симом возбу

соп

дении

ротивл

ения в це и якоря

динамическом ормож нии, сли тормозной мом нт М

2М

3.3. Рег лирование частоты вращения двигат

производится следующими способами:

изменением сопротивления в якорной цепи;

шунтированием обмотки якоря;

шунтированием обмотки возбуждения;

изменением подводимого к двигателю напряжения.

Изменение сопротивления в обмотке якоря позво

скорости электродвигателя вниз от естественной.

определения такой скорости, при наличии

ивления r

Р1

можно использовать уравнение:

(

)

дв

Pдв

rIU

rrIU

⋅−

−

ωω

где r

дв

=r сопротивлений

якорной

ой

величине тока I.

величина скорости задана, то добавочное

сопротивление для получения этой скорости можно определить из

уравнения:

- сопротивление двигателя равное сумме

обмотки и обмотки возбуждения,

- добавочное сопротивление в цепи якоря,

- скорость двигателя на естественной характеристике при данн

В случаях если

()

rrr −⋅

⎟

⎞

⎜

⎛

−=

двНP

⎟⎜

гд

⎠⎝

е:

Расчет всех характеристик необходимо начинать с построени

естественной

каталожных

r =

- номинальное сопротивление двигателя.

характеристики двигателя, значения которой выбирают из

данных по величинам, выраженным в относительных

единицах.