Lektsii_El_privod

После этого принимаем значения тока: (не менее пяти точек

в рассматриваемом диапазоне) и рассчитываем соответствующие угловые скорости и т.д. По полученным данным строим искусственную электромеханическую характеристику.

Для построения искусственной механической характеристики поступают

получим искусственные механическую и электромеханическую характеристики (рис.3.6).

Графический метод построения искусственных механических

характеристик двигателей последовательного возбуждения заключается в в следующем. Если ток двигателя последовательного возбуждения постоянен,

т.е. I = const, то постоянным будет и поток возбуждения (Ф = соnst). Из уравнения ЭДС двигателя определяем зависимость сопротивления якорной цепи от угловой скорости:

Для построения графика искусственной механической характеристики в

R = f( ) при заданных значениях токовстроим во втором квадранте по двум

точкам. Для тока координаты первой точки ( = 0; п н ; второй -

Рис. 3.7. Графический метод построения электромеханической характеристики ДПТ ПВ при изменении добавочного резистора.

Аналогичные построения выполняются для точек т.д. Соединив эти

точки плавной линией, получим график электромеханической характеристики при добавочном сопротивлении об.

Механическую характеристику строят так же, как при аналитическом методе.

Искусственные механические характеристики двигателя последовательного возбуждения при изменениях напряжения отражают изменения момента и угловой скорости при регулировании частоты вращения двигателя и при ограничении пускового тока. Для этого используется специальный регулируемый источник: система Г-Д,

управляемый тиристорный выпрямитель и т.д. Механические характеристики при изменениях напряжения можно построить по полученным ранее соотношениям. Уравнение ЭДС двигателя (3.7 ) при работе на искусственной характеристике для заданного тока I :

искусственную электромеханическую характеристику. Механическая характеристика строится аналогично.

3.4. Тормозные режимы ДПТ ПВ

ДПТ ПВ может работать в двух тоpмозных режимах: противовключения

идинанамического тоpможения.

Врежиме противовключения ДПТПВ напряжение сети и ЭДС совпадают по знаку. Для ограничения значения тока в цепь якоря вводится добавочный

резистор. Механические характеристики для этого режима располагаются во втором и четвертом квадрантах.

Режим противовключения возможен в двух случаях:

1.При работе двигателя с активным моментом сопротивления, например,

движение лебедки, поднимающей груз. Здесь – момент сопротивления,

создаваемый грузом (рис.3.8).

Рис. 3.8. Характеристика режима противовключения ДПТ ПВ при включении добавочного резистора в цепь якоря.

Подъем груза идет со скоростью ω1 (точка 1). Включаем в цепь якоря

добавочное сопротивление Rдобl , двигатель переходит на искусствeннyю

механическую характеристику (точка 2). Под действием груза происходят

тоpможение двигателя до ω3 = 0. В точке 3 , поэтомy под

действием груза двигатель начинает вращаться в обратнyю сторону, против

Рис.3.9. Реверсирование двигателя ДПТ ПВ.

2.При реверсе двигателя, который осуществляют изменением полярности подведенного к якорю напряжения (рис.3.9).

Направление тока в обмотке возбуждения не меняют, с тем чтобы не перемагнитить систему (рис. 3.10 ).

Механические характеристики для этого случая изображены на pис. 3.10.

Рис.3.10. Механические характеристики ДПТ ПВ

при реверсе в режиме противовключения..

При переключении обмоток якоря под действием сил инерции угловая скорость в первый момент не изменится. Не меняются направление тока в обмотке возбуждения и знак потока возбуждения. Ток якоря меняет свое направление, поэтому момент двигателя становится отрицательным и характеристика располагается во втором квадранте. Этот момент тормозной,

так как момент и угловая скорость имеют разные знаки. При реверсе ЭДС двигателя и напряжение сети совпадают по знаку, поэтому для ограничения тока в цепь якоря включают добавочный резистор, и характеристика получается пологой. В режим противовключения характеристика двигателя располагается между точками б и с.

Уравнение ЭДС для режима противовключения:

Из этого выражения следует, что энергия, подводимая из сети и с вала

образом: обмотку якоря замыкают на добавочный резистор, а обмотку возбуждения включают в сеть. В этом случае имеем рассмотренное ранее динамическое торможение двигателя независимого (параллельного)

возбуждения. Схема и механические характеристики для этого случая приведены на рис.3.11.

Рис.3.11. Механические характеристики ДПТ ПВ в режиме динамического торможения с независимым возбуждением: а - схема;

б– механические характеристики.

Врежиме динамического торможения с самовозбуждением якорь включают последовательно с обмоткой возбуждения через добавочный

резистор. Чтобы не размагничивать систему при данном способе торможения, переключают якорь и оставляют прежним направление тока в обмотке возбуждения (рис.3.12).

Остаточный магнитный поток машины в обмотке якоря наводит ЭДС.

После переключения якоря направление тока обмотки возбуждения остается прежним, и остаточный поток сyммиpуется с потоком, созданным током возбуждения. Значение наведенной ЭДС возрастает, одновременно растет и ток. Для его ограничения необходимо добавочное сопротивление Rдоб, Знак создаваемого момента будет отрицательным из-за смены направления тока в якоре, следовательно, для рассматриваемого направления вращения имеем тоpмозной режим. Механическая характеристика в режиме динамического торможения будет нелинейной, как и для двигательного режима (рис.3.13)

Рис.3.13. Механические характеристики ДПТ ПВ в режиме

динамического торможения с самовозбуждением.

Как показывает Москаленко, В.В. [12], особые свойства приобретает электродвигатель последовательного возбуждения при шунтировании обмотки якоря резистором (рис.3.14). Ток в обмотке

возбуждения

в я ,

где я - ток якоря, А; ток в шунтирующем резисторе, А.

Рис.3.14. Схема включения ДПТ ПВ при шунтировании якоря

добавочным резистором.

В целях упрощения рассуждений можно принять, что в

электродвигателе действует два магнитных потока: поток я, созданный током якоря, зависящий от нагрузки электродвигателя, и поток ,

созданный током , не зависящий от нагрузки электродвигателя.

Наличие магнитного потока делает возможным в электродвигателе

последовательного возбуждения режим холостого хода. Значение частоты вращения идеального х.х. в таком электродвигателе тем меньше, чем меньше значение сопротивления резистора .

Электродвигатель последовательного возбуждения с шунтирующим резистором может работать в режиме генераторного торможения с отдачей энергии в сеть постоянного тока. Характеристики для этого режима работы представлены на рис. 3.16.

а б

Рис.3.15. Электромеханическая – а и механическая - б характери стики

ДПТ ПВ при шунтировании якоря добавочным резистором.

3.5. Расчет пусковых и тормозных резисторов ДПТПВ

В основу определения пусковых и тормозных сопротивлений двигателя последовательного возбуждения положен графический метод построения характеристик [18].

1) в первом квадранте (рис.3.17) строим естественную

электромеханическую характеристику I = f(ω) по паспортным данным и универсальной характеристике;

2) принимаем токи переключения I1 и I2. Как и для двигателя независимого возбуждения, значения токов переключения определяется требованием технологии и условиями коммутации двигателя. Если время пуска двигателя не влияет на производительность рабочей машины, то значения пусковых токов может быть в области номинального тока. Если время пуска влияет на производительность рабочей машины, то

5) через точки 1 и 2 (пересечение линий токов I1 и I2 с естественной электромеханической характеристикой) проводим прямые, параллельные оси тока до пересечения с линией дв в точках 1' и 2'. Проводим линии RП1 -

1' и RП2 - 2'. Затем восстанавливаем перпендикуляр из точки RПI до

пересечения в точке 3. Через точку 3 проводим прямую, параллельную оси сопротивлений, до пересечения в точке 4 и т.д. Построение ломаной линии должно закончиться в точке 1. Если этого не получилось, необходимо изменить значения I1 и I2 и все повторить. График изменения тока двигателя

I(ω) при пуске показан в первом квадрате на рис. 3.17 . Значения добавочных сопротивлений берем из построения:

R1 = l34 ∙ mR ; R2 = l' 51 ∙ mR

Рис. 3.16. Графический метод расчета пусковых резисторов ДПТ ПВ.

Правильность расчетов пусковых сопротивлений проверяем следующим образом:

1) определяем суммарное сопротивление якорной цепи:

ΣR = Rдв+ RI + R2 +...

2) определяем ток I = Uн/ΣR и сравниваем его с пусковым I1.

Должно быть: I = I1