- •Министерство образования и науки рф
- •Условие задания расчетно-графической работы
- •Скорости механизма
- •Выполнение задания
- •Расчет и построение естественных характеристик
- •Расчет и построение реостатных характеристик
- •Расчет и построение характеристик динамического торможения
- •Расчет и построение характеристик при ослабленном магнитном потоке
- •Расчет и построение характеристик двигателя при пониженном напряжении
Расчет и построение естественных характеристик
Рис. 3.1 Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Якорь двигателя М и его обмотка возбуждения ОВ обычно получают питание от разных, независимых друг от друга источников (преобразователей) напряжения U и UВ, что позволяет отдельно регулировать напряжение на якоре и на обмотке возбуждения.
Уравнения естественных электромеханической и механической характеристик данного двигателя имеют вид [1]:
(3.1)
(3.2)
где – напряжение на якоре двигателя;
–ток якоря двигателя;
–момент, развиваемый двигателем;
- угловая скорость двигателя;
- суммарное сопротивление якорной цепи двигателя;
- магнитный поток двигателя;
- конструктивный коэффициент.
Из (3.1) и (3.2) видно, что характеристики двигателя линейны при условии и могут быть построены по двум точкам. Такими точками выбираются точка идеального холостого хода (;;) и точка номинального режима (;;).
Значение приводится в каталожных данных. Остальные величины определяются по нижеприведенным выражениям:
, (3.3)
где - номинальная скорость двигателя, об/мин;
; (3.4)
; (3.5)
(3.6)
Далее строим естественную механическую характеристику, обеспечивающую подъем груза со скоростью в первом квадранте, а характеристику, обеспечивающую спуск груза со скоростью- в третьем квадранте, как зеркальное отображение естественной характеристики первого квадранта.
Так как спуск груза, создающего момент сопротивления, равный номинальному моменту двигателя, работающего на естественной характеристике, должен происходить в режиме рекуперативного торможения (РТ), естественную характеристику для обратного направления вращения продолжаем в область четвертого квадранта и определяем величину скорости .
= =
Расчет и построение реостатных характеристик
Реостатные механические характеристики, как и естественные, строятся по двум точкам: точке идеального холостого хода (;) и точкам статических режимов при номинальной нагрузке (;и). Скорость спускаобеспечивается на реостатной характеристике в режиме торможения противовключением (ТПВ). Величина этой скорости определяется по выражению:
(3.7)
Величины добавочных сопротивлений, включаемых в цепь якоря для получения построенных характеристик определяются либо аналитически, либо графически.
Аналитический способ
Уравнение реостатной электромеханической характеристики данного двигателя имеет вид:
, (3.8)
где - сопротивление, включаемое последовательно с якорем двигателя.
Подставив в (3.8) ;;, а также скорости:
получим значения необходимых сопротивлений:
(3.9)
(3.10)
Скорость спуска необходимо подставлять в (3.8) со знаком «минус».
Графический способ
Этот способ расчета величины сопротивлений для получения необходимых реостатных характеристик базируется на следующих положениях:
а) все реостатные механические характеристики прямолинейны и пересекаются с естественной характеристикой в точке идеального холостого хода;
б) при одинаковом моменте нагрузки перепад скорости на любой из этих характеристик определяется лишь сопротивлением якорной цепи двигателя.
Перепад скорости при ,определяется выражением:
, (3.11)
где - постоянная величина.
Для увеличения точности расчета на чертеже принимаем величину как. Далее проводим черезвертикальную прямую и отмечаем точки ее пересечения с характеристиками и горизонтальной прямой, проведенной через точку, буквами а, б, в, г. Отрезокаб в определенном масштабе соответствует сопротивлению якорной цепи двигателя , а отрезкибв и бг – добавочным сопротивлениям и, необходимым для получения построенных реостатных характеристик
(3.12)
(3.13)