Добавил:

Assassins_Creed_Origins Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Омский Государственный Университет Путей Сообщения

Предмет:

Основы электропривода технологических установок

Файл:

Sergeev_S_I_79_rgr_1

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.02.2023

Размер:

1.08 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Сопротивление пусковых резисторов аналитическим методом. Для этого найденные токи за основу для нахождения отношения:

I	1	,


I
	2

λ = 174,9297,392 = 1,796.

можно	найти также
I1 и I2	необходимо взять

(25)

Сопротивление первой ступени, Ом,

U Н

440

= 2,515 Ом.

174,92

для всех последующих ступеней (до

j z ) –

R j

. ,

j 1

2,515

= 1,4 Ом,

1,796

2,515

= 0,779 Ом.

1,95

Сопротивление секций, Ом:

1		R
	j
		1

(26)

(27)

	(28)
	= 2,5265	1,796−1		= 1,115 Ом,
		1
1
		1,796
	= 2,5265		1,796−1	= 0,621Ом,
			2
1
		1,796
	= 2,5265	1,796−1		= 0,346 Ом.
		3
1
		1,796

Полное сопротивление пускового реостата, Ом:

	z
Rп R1 ra	rj ,	(29)

j 1

= 2,515 − 0,434 = 2,081 Ом.

Определяем расчетную ошибку в процентах принимая за 100 % значение сопротивлений, полученные аналитическим методом:

R j	R	jгг .	R		jаа	100	,

		R
				jаа

1 = 2,512−2,5265 100 = −0,4%,

2,515

2 = 1,4−1,4105 100 = −0,7%,

1,4

3 = 0,779−0,7905 100 = −1,5%.

0,779

	R1
	R2
	R3
ra	r3	r2	r1
М			Rп

ОВМ

Rр

(30)

Рисунок 3 – Схема включения пусковых реостатов

5 Расчет переходных процессов при пуске ДПТ

Изменение тока в процессе пуска описывается уравнением, А:

i Ic (Iнач Ic )e Tм ,

где Ic – ток, обусловленный моментом сопротивления валу двигателя;

Iнач – начальное значение тока;

Тм – электромеханическая постоянная времени.

		J	I	ан	(r	R	Д
Т		0		ан	a		Д
Т	м			M U
	м
						н
					н	н

(31)

(нагрузкой) на

)	,

(32)

где RД – добавочное сопротивление в цепи якоря; J – приведенный момент.

1	=	16,64 85,35 81,16 (0,434 + 2,5265)	= 2,03 с
		382 440

Далее выводиться по одному сопротивлению секции:

2 =	16,64 85,35 81,16 (0,434+1,4105)				= 1,265 с,

			382 440
3 =		16,64 85,35 81,16 (0,434+0,7905)			= 0,84 с,
			382 440

4		=	16,64 85,35 81,16 (0,434)	= 0,298с.
			382 440

Ток нагрузки пропорционален моменту сопротивления, приведенному к валу двигателя, А:

I		I		M
I		I			c	,
	c		ан	M
	c		ан		н
					н

= 81,16 (291,2382 ) = 61,87 А.

Время разбега на каждой ступени пускового реостата:

	tx	Т м x ln		I1 Ic	,

				I 2 Ic
	= 2,03		209,9−61,87			= 2,89 ,

1			97,392−61,87

		13

(33)

(34)

	= 1,265			209,9−61,87	=	1,805 ,

2				97,392−61,87

		= 0,84		209,9−61,87	=	1,19 ,

3				97,392−61,87

			t4 4 Т м 4 ,
		4 = 4 0,298 = 1,192				.

Определим токи при t1 по уравнению:

(35)

I	2	I	c	(I	1
	2		c		1

t = 0				2 = 61,87 + (209,9 −
t	1	t1		2 = 61,87 + (209,9 −
	3

t	2	t1		2 = 61,87 + (209,9 −
	3

t = t1				2	(
					= 61,87 + 209,9 −
Определим токи при t2:
t = 0				2	= 61,87 + (209,9 −
t	1	t		2	= 61,87 + (209,9 −
	3		2

t	2	t		2	= 61,87 + (209,9 −
	3		2

				t
			Т
I	c	)e	Т	м х	,

61,87) −

(36)

2.03 = 209,9 А,

0,96

2,03 = 154,12 А,

1,92

2,03 = 119,36 А,

2,89

2,03 = 97,52 А.

1,265 = 209,9 А,

0,422

1,265 = 167,91 А,

0,843

1,265 = 137,89 А,

(

)

−

1,805

t = t2

2 = 61,87

1,265

= 97,4 А.

+ 209,9

− 61,87

Определим токи при t3:

+ (209,9

− 61,87) −

t = 0

= 61,87

0,84

209,9 А,

0,397

+ (209,9,1 − 61,87) −

= 61,87

0,84

= 154,15 А,

0,79

= 61,87

+ (209,9

− 61,87) −0,84

119,67 А,

(

)

−

1,19

t = t3

2 = 61,87

0,84

97,77 А.

+ 209,9

− 61,87

Определим токи при t4:
							+ (209,9	− 61,87) −	0
t = 0						= 61,87	+ (209,9	− 61,87) −	0,298
					2				0,397
	1								0,397

t			t	4		= 61,87	+ (209,9	− 61,87) −0,298
t			t	4		= 61,87	+ (209,9	− 61,87) −0,298
	3				2
	3
	2						+ (209,9	− 61,87) −	0,795
t	2	t				= 61,87			0,298
t		t				= 61,87			0,298
	3			4	2

=209,9 А,

=100,93 А,

=72,14 А,

		(	)	−	1,192
t = t4	2 = 61,87 +				0,298	= 64,58 А.
			209,9 − 61,87

Строим кривую изменения тока двигателя (рисунок 4).

Установившиеся значения частоты при заданном моменте сопротивления, об/мин:

)

М н

ан

nн

(37)

ан a

440−(291,2) 81,16 (0,434+2,5265)

1 = 750 382 = 484,55 об/мин,

440−81.16 0,434

440−(291,2) 81,16 (0,434+1,4105)

2 = 750 382 = 609,21 об/мин,

440−81,16 0,434

440−(291,2) 81,16 (0,434+0,7905)

3 = 750 382 = 678,47 об/мин,

440−81,16 0,434

440−(291,2) 81,16 (0,434)

4 = 750 382 = 766,78 об/мин.

440−81,16 0,434

Кривые изменения частоты вращения можно построить аналогично кривым тока для тех же значений времени и соответствующих электромеханических постоянных времени по уравнению:

n n	y	(n	нач	n	y	)e
	y		нач		y

		t
		T
		T
		м x

(38)

где nнач – начальная частота вращения. Для первой ступени nнач = 0, для последующих ступеней – конечному значению частоты вращения предыдущей ступени;

ny – установившиеся частота вращения при заданном моменте сопротивления и конкретном сопротивлении цепи якоря, т.е. каждой ступени пускового реостата.

Определяем частоту

t = 0			n

t	1	t1	= 484,55 +
	3

t	2	t1	= 484,55 +

	3

вращения при t1 по уравнению (39):

0 об / мин	,
0 об / мин
(0 − 484,55) −		0,96
(0 − 484,55) −		2,03	= 182,58 об/мин,
(182,58 − 484,55) −				1,92
(182,58 − 484,55) −				2,03	= 367,27 об/мин,

			(			)	−	2,89
t = t1			(			)	−	2,03		= 456,3 об/мин.
t = t1			= 484,55 + 367,27 − 484,55							= 456,3 об/мин.
Определяем частоту вращения при t2:
			= 609,21 +	(			)		−	0
t = 0				(			)		−	1,265	= 456,3 об/мин,
t = 0					456,3 − 609,21						= 456,3 об/мин,
t	1	t2	= 609,21 +		456,3 − 609,21				−0,422		= 499,67 об/мин,
				(			)		1,265
	3			(			)		1,265
	3

t2 t2

−0,843

= 609,21 + (499,67 − 609,21) 1,265 = 552,95 об/мин,

t = t2

= 609,21 +

(

522,95 − 609,21

)

−1,2651,805

= 588,5 об/мин.

Определяем частоту вращения при t3:

t = 0

= 588,5 об/мин,

1 t

+ (588,5 − 678,47) −

0,397

об

= 678,47

0,84

= 622,38

мин

2 t

+ (622,38 − 678,47) −

0,79

об

= 678,47

0,84

= 656,57

мин

(

)

−

1,19

об

0,84

t = t3

= 678,47 + 656,57 − 678,47

= 673,16

мин.

Определяем частоту вращения при t4:

t = 0

= 673,16 об/мин,

(

)

0,397

= 766,78 +

−0,298

= 742,07 об/мин,

673,16 − 766,78

(

)

0,795

= 766,78 +

−0,298

= 765,06 об/мин,

742,07 − 766,78

t = t4

= 766,78 +

(

)

−0,2981,192

= 766,75 об/мин.

765,06 − 766,78

Строим кривую изменения частоты (рисунок 4).

Таблица 1 – Результаты расчетов

Тм,

t, время разгона на

ny, установившаяся

электромеханическая

каждой ступени

Rд, Ом

частота вращения (ф-

постоянная времени (ф-

пускового реостата (ф-

ла 39), об/мин

ла 34), сек

ла 36), сек

r1+r2+r3=0,

Тм1=7,25

t1=9,715

ny1=503,1

303

r2+r3=0,259

Тм2=3,79

t2=5,0786

ny2=771,06

r3=0,044

Тм3=2,13

t3=2,854

ny3=900,04

0 (ест. хар-

Тм4=0,625

t4=0,837

ny4=1017,05

ка)

6 Расчет резисторов реостата возбуждения

Двигатели постоянного тока имеют достаточно широкий диапазон регулирования частоты вращения, что выгодно отличает ДПТ от всех других типов двигателей. Одним из способов регулирования является ослабление магнитного потока возбуждения путем введения в цепь возбуждения специального регулировочного реостата.

При изменении частоты вращения по закону геометрической прогрессии, об/мин:

n		n		q	к	,
	k		н

где q – знаменатель прогрессии,

q m nmax ,

nн

= 4√2000750 = 1,28,

н = 750 об/мин,

1 = 750 1,281 = 960 об/мин,

2 = 750 1,282 = 1228,8 об/мин,

3 = 750 1,283 = 1527,86 об/мин,

4 = 750 1,284 = 2013,26 об/мин.

(39)

(40)

Определив изменение частоты вращения по ступеням реостата, можно найти необходимую для каждой ступени величину магнитного потока.

Для получения любой иной, отличающийся от номинальной, частоты вращения поток возбуждения должен быть уменьшен до величины:

Ф	*	n	н

		n	,
			k

Ф0 = 750750 = 1,

Ф1 = 750960 = 0,781,

Ф2 = 1228,8750 = 0,61,

(41)

Ф3 = 1527,86750 = 0,49,

Ф4 = 2013,26750 = 0,37.

По найденному потоку можно определить необходимый ток возбуждения. По найденному потоку можно определить необходимый ток возбуждения. Для этого следует воспользоваться универсальной кривой намагничивания двигателей постоянного тока единой серии, которая приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Универсальная кривая намагничивания ДПТ

0 = 1,

	= 0,6,
1
	= 0,4,
2
	= 0,3,
3
	= 0,2.
4
Кривая намагничивания построена в относительных единицах.
Переход к абсолютным единицам достаточно прост:
iв.к iв*.к iв.н ,		(42)
В0 = 1 13,3 = 13,3 А,

В1 = 0,6 13,3 = 7,98 А,

В2 = 0,4 13,3 = 5,32 А,

В3 = 0,3 13,3 = 3,99 А,

В4 = 0,2 13,3 = 2,66 А.

Сопротивление цепи возбуждения на любой к-й ступени реостата возбуждения, Ом:

Rв.к	U		н.в	,	(43)
Rв.к				,	(43)

	i	в.к
		в.к

В0 = 13,3440 = 33,08 Ом,

В1 = 7,98440 = 55,14 Ом,

В2 = 5,32440 = 82,7 Ом,

В3 = 3,99440 = 110,27 Ом,

В4 = 2,66440 = 165,41 Ом.

Сопротивление соответствующей секции реостата, Ом:

r	R	R
в.к	в.к	в.к 1

(44)

В1 = 55,14 − 33,08 = 22,06 Ом,

В2 = 82,7 − 55,14 = 27,56 Ом,

В3 = 110,27 − 82,7 = 27,57 Ом,

В4 = 165,41 − 110,27 = 55,14 Ом.

7 Расчет режима динамического торможения

При динамическом торможении (реостатном) якорь двигателя отключается от питающей сети и включается на некоторый тормозной резистор rт. Двигатель переходит в генераторный режим с изменением направления тока в цепи якоря.

Ток торможения определяется из формулы, А:

IТ	Iан (1 0,1Ц ) ,

где Ц – последняя цифра номера варианта, Ц = 9.

т = 81,16 (1 + 0,1 9) = 154,204 А

Начальная скорость торможения, об/мин:

y 4 ,

т = 2013,26 об/мин.

Зная ток торможения можно найти сопротивление

резистора, Ом:

C Ф n

U n

н T

440 2013,26

− 0,434 = 6,61 Ом.

154,204 815,3

(45)

(46)

тормозного

(47)

Для определения времени торможения определим в начале электромеханическую постоянную времени при включении тормозного

резистора, с:
Т		Т		ra rТ	,	(48)
Т	МТ	Т	М	ra	,	(48)
	МТ		М

мт = 0,298 0,434+6,610,434 = 4,84 .

Время торможения до полной остановки при заданном моменте сопротивления и тормозном моменте (токе) определяется соотношением, с:

	tT	TМТ ln		I	T	I		c		,
					T			c
						I
						I	c
							c
	= 4,84 ln		154,204+61,87						= 6,05 .
	= 4,84 ln								= 6,05 .
т		61,87
		61,87

Тормозная характеристика представлена на рисунке 6.

(49)

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>