- •Пермский Государственный Технический Университет
- •Механика электромеханической системы Кинематическая схема эл.Привода. Силы и моменты, действующие в системе эл.Привода.
- •Механические характеристики производственных механизмов. Для теории и практики эл.Привода большое значение имеют понятия механической характеристики рабочей машины.
- •Расчетные схемы выглядят так:
- •Уравнение движения и режимы работы эл.Привода как динамической системы.
- •Передаточные функции, структурные схемы и частотные характеристики механической части электропривода как объекта управления.
- •Движение инерционных масс эл.Привода с учетом упругих связей движущихся масс.
- •Динамические нагрузки эл.Приводов.
- •В уравнении жесткого приведенного механического звена величина
- •Определение наивыгоднейшего передаточного отношения.
- •Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии.
- •Понятие о электромеханических и механических характеристиках электродвигателей, их жесткости и режимы работы эмп.
- •Координатные преобразования переменных обобщенной электрической машины.
- •Выбор скорости к координатных осей u,V.
- •Фазные преобразования переменных обобщенной машины.
- •Электромеханические свойства двигателей. Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока независимого возбуждения.
- •Естественные и искусственные эл.Механические и механические характеристики двигателя независимого возбуждения в именованных и относительных единицах.
- •Реверсирование двигателя независимого возбуждения и механические характеристики для прямого и обратного напрявления вращения.
- •Тормозные режимы двигателя независимого и параллельного возбуждения.
- •Генераторное торможение с рекуперацией (отдачей) энергии в сеть.
- •Торможение противовключением.
- •Электродинамическое торможение.
- •Расчет механических характеристик двигателя независимого возбуждения.
- •Расчет сопротивлений для якорной цепи днв.
- •Динамические свойства днв при питании от источника напряжения.
- •Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии в двигателе постоянного тока последовательного возбуждения (дпв)
- •Естественные и искусственные электромеханические и механические характеристики дпв
- •Тормозные режимы дпв
- •Расчет искусственных электромеханических и механических характеристик дпв.
- •Расчет пусковых сопротивлений для дпв.
- •Механические характеристики двигателя смешанного возбуждения (дсв) и его тормозные режимы.
- •Расчет тормозных сопротивлений для двигателей постоянного тока.
- •Математическое описание процессов преобразования энергии в асинхронном двигателе.
- •Естественные механическая и эл.Механическая характеристика ад. Формула Клосса.
- •Искусственные механические характеристики ад при изменении параметров цепей статора, ротора и питающей сети.
- •3. Введение добавочного активного сопротивления в цепь ротора.
- •4. Изменение частоты питающей сети.
- •Тормозные режимы асинхронного двигателя.
- •2) Торможение с самовозбуждением
- •Расчет естественной и искусственных статистических механических характеристик ад
- •Расчет сопротивлений для роторной цепи ад.
- •Динамические свойства асинхронного эмп при питании от источника напряжения
- •Математическое описание и электромеханические свойства синхронного двигателя
- •Обобщенная эл.Механическая система эл.Привода с линейной (линеаризованной) механической характеристикой двигателя.
- •Статический (установившийся) режим работы электропривода и статическая устойчивость электропривода
- •Переходные режимы электроприводов Общая характеристика переходных процессов электроприводов, их классификация и методы расчета
- •Графический метод интегрирования уравнения движения (метод пропорций)
- •Графоаналитический метод интегрирования уравнения движения (метод последовательных интервалов)
- •Электромагнитные переходные процессы в цепях возбуждения и форсирование процессов возбуждения
- •Переходный процесс электропривода с двигателем независимого возбуждения при изменении магнитного потока
- •Переходные процессы при пуске и торможении электропривода с короткозамкнутым асинхронным двигателем (ад)
- •Характер изменения свободных составляющих и их затухание определяются корнями p1 и p2характеристического уравнения
- •Корень определяет установившийся режим т.К. Относится к изображению напряжения. Если учесть, что , топоэтому
- •Регулирование координат электропривода Требования к координатам электропривода и формированию его статических и динамических характеристик
- •Основные показатели способов регулирования координат электропривода
- •Системы управляемый преобразователь – двигатель (уп – д).
- •Система генератор – двигатель (гд).
- •Расчет статических электромеханических и механических характеристик в системе гд
- •Система тиристорный преобразователь – двигатель (тп – д).
- •Торможение и реверсирование двигателя в системе тп-д и статические механические характеристики реверсивного вентильного электропривода
- •Расчет статических механических характеристик в системе тп-д
- •Коэффициент мощности и основные технико-экономические показатели вентильного электропривода
- •Частотное управление асинхронными двигателями
- •Законы частотного регулирования
- •Статические механические характеристики ад при частотном управлении.
- •Система пч-ад (преобразователь частоты - асинхронный двигатель)
- •Обобщенная линеаризованная система уп-д
- •Регулирование момента (тока) электропривода Задачи регулирования момента (тока) электропривода
- •Реостатное регулирование момента (тока) двигателей
- •Релейное автоматическое регулирование тока и момента ад изменением импульсным методом сопротивления в цепи выпрямленного тока ротора
Расчет сопротивлений для роторной цепи ад.
Условия расчета пусковых сопротивлений для АД с фазным ротором аналогично условиям расчета пусковых сопротивлений ДНВ.
В зависимости от требуемой точности и имеющихся данных двигателя расчет можно произвести точным или приближенным методом.
Для расчета задаются пиковым и переключающим моментом. Максимальный пусковой момент М1 желательно принимать не0,85 от МКР, соответствующего SКР. Величина переключающего момента М2 связывается с числом ступеней пускового реостата, так же как и для двигателя постоянного тока.
При приближенном методе расчета механическая характеристика двигателя считается линейной. Его применяют при броске момента М1, не превышающем 0,7 Мкр. Задаются колебания моментов М1 и М2 и строится пусковая диаграмма, где сначала проводится самая нижняя характеристика (начальная пусковая характеристика, а затем и остальные характеристики до выхода на естественную в точке «b» (см. диаграмму). Затем определяют номинальное сопротивление ротора , где
Е2Н – номинальная ЭДС ротора при неподвижном роторе (напряжение между кольцами неподвижного ротора). Номинальное сопротивление r2Н - это сопротивление одной фазы роторной цепи при неподвижном роторе, когда по нему проходит номинальный ток I2Н.
Так как скольжение АД при определенном токе и моменте пропорционально сопротивлению роторной цепи, что видно из выражения ,
то имея ввиду, что при неподвижном роторе S=1, а при номинальном режиме S=SН, можно написать r2/r2Н=SН/1, отсюда r2=r2НSН или в относительных единицах ρ2=SН.
Полученное выражение показывает, что сопротивление на любой характеристике можно найти умножением скольжения на этой характеристике наr2Н. Отсчитывая при МН скольжения между смежными характеристиками, получим доли сопротивления ρД и ρД2 и т.д., по которым умножением на r2Н находятся абсолютные величины сопротивления ступеней. Отсчитывая же полные скольжения при МН для искусственных характеристик, получим соответствующие полные сопротивления R1, R2…, т.е.
и
и т.д.
Рассмотрим аналитический метод в предположении линейности механической характеристики. Заданными могут быть пики моментов М1 и М2 или число ступеней «m».
Если требуется определить «m», то в зависимости от требуемого режима электропривода задаются значениями М1 и М2 и определяется величина «m» (в относительных единицах)
Если «m» получается не целым, нужно изменить µ1 или µ2. После этого определяется
=μ1/μ2,
а затем сопротивления. Применительно к изображенной пусковой диаграмме
Сопротивления для каждой ступени пускового реостата определяются путем последовательного вычитания сопротивлений на смежных ступенях.
Приведенная выше формула
для АД отличается от аналогичной формулы для ДНВ тем, что в ней вместо относительного сопротивления якоря ρЯ стоит скольжение SН. Это вытекает из того положения, что при номинальном моменте скольжения равны долям внутреннего сопротивления ротора.
Если число ступеней m задано и режим пуска форсированный (ускоренный), задаются пиковым моментом μ1 и определяется величина
После этого проверяется величина μ2, которая долна быть больше момента статического сопротивления, т.е.
Сопротивления ступеней определяются по приведенным выше формулам.
Если число ступеней «m» задано и режим пуска нормальный, задаются переключающим моментом μ2, на 10-20% превышающим μС и находится λ
Затем делается проверка моментов. Величина μ1=λμ2 должна быть < μДОП. Сопротивление ступеней определяются аналогично предыдущему.
При учете криволинейности механических характеристик рассчитывается и строится естественная механическая характеристика. Задаются значениями М1 и М2. Через точки пересечений вертикалей, соответствующих М1 и М2 с естественной характеристикой проводится луч до пересечения с горизонтальной линией, соответствующей ω=ω0 (S=0) в т.0’.
Далее строятся лучи с соблюдением равенства пиковых и перекл-х моментов на всех ступенях. Если пики получаются не одинаковыми, следует изменить М1 и М2 и снова построить лучи. По построенным лучам определяется сопротивления цепи ротора.
Сопротивления ступеней