Расчет и построение характеристик двигателя

Зависимость момента от скольжения определяется формулой:

.

Номинальное скольжение двигателя:

.

Сопротивление фазы обмотки ротора:

Ом

Ом,

где

рад/мин.

Двигательный режим.

Скольжение sизменяется от 1 до 0

s	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1
М	2186	2413	2693	3041	3488	4077	4875	5969	7339	7673

Критическое скольжение и критический момент:

Рекуперативный режим торможения.

Скольжение sизменяется от 0 до –1

s	-0,1	-0,2	-0,3	-0,4	-0,5	-0,6	-0,7	-0,8	-0,9	-1
M	-9128	-8659	-6914	-5424	-4454	-3761	-3246	-2852	-2541	-2290

Режим торможения противовключением.

Скольжение sизменяется от 1 до 2

s	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
М	2186	1998	1838	1702	1585	1483	1393	1313	1242	1178	1120

Режим торможения противовключением за счет перемены местами двух фаз питающего напряжения.

Скольжение sизменяется от (2-s(М_ст1) до 1s(М_ст1)=0,04

s	1,96	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0
М	-1142	-1242	-1313	-1393	-1483	-1585	-1702	-1838	-1998	-2186

М₁= (0,81-1,0)^.М_к=7670 Нм

М₂=1,15^.4597,054=5286,612 Нм

М

₆^/

M₁

M, Н^.м

1500

M_ст1

M₂

0

₀

a

₆

, рад/с

Рисунок 3. Пусковая диаграмма электродвигателя.

b

c

d

e

f

g

₅

₄

₃

₂

₁

₅^/

₄^/

₃^/

₂^/

₁^/

₁>М₂.

M_к^/

Рисунок 4. Статические естественные характеристики двигателя.

Расчет пусковых и тормозных сопротивлений

Масштаб сопротивлений:

Ом/мм.

Добавочные сопротивления:

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом.

Пусковое сопротивление:

Ом.

Пусковое сопротивление включается в цепь ротора для уменьшения пускового тока. Ступени пускового реостата служат для регулирования скорости вращения двигателя.

Тормозное сопротивление:

Ом.

Ом.

Номинальное скольжение при противовключении:

Нм.

Расчет переходных процессов

Основными задачами расчета являются: определение времени пуска и нахождение зависимостей скорости, тока и момента от времени.

По пусковой диаграмме определяем

ω₁=62,83ּ(1-0,67)=20,735 рад/с ω'₁=62,83ּ(1-0,58)=26,389 рад/с

ω ₂=62,83ּ(1-0,45)=34,558 рад/с ω'₂=62,83ּ(1-0,40)=37,699 рад/с

ω ₃=62,83ּ(1-0,30)=43,982 рад/с ω'₃=62,83ּ(1-0,27)=45,867 рад/с

ω ₄=62,83ּ(1-0,20)=50,265 рад/с ω'₄=62,83ּ(1-0,18)=51,522 рад/с

ω ₅=62,83ּ(1-0,13)=54,664 рад/с ω'₅=62,83ּ(1-0,12)=55,292 рад/с

ω ₆=62,83^.(1-0,08)=57,81 рад/сω'₆=62,83ּ(1-0,04)=60,319 рад/с.

Постоянная времени на каждой ступени:

Время переходного процесса на каждой ступени:

;

Зависимость М =f(t) строим по формуле:

- где в качестве М_начберется М₁, а М_кон= М_ст1

.

Зависимость =f(t) строим по формуле:

.

Таким образом, для i-й ступени имеем

.

Зависимость I=f(t) строим по формуле:

.

Значения токов в начале и конце каждой ступени:

,

где ;;.

1 ступень: s_нач=1,s_кон=0,58

.

2 ступень: s_нач=0,58,s_кон=0,40

.

3 ступень: s_нач=0,40,s_кон=0,27

.

4 ступень: s_нач=0,27,s_кон=0,18

.

5 ступень: s_нач=0,18,s_кон=0,12

.

6 ступень: s_нач=0,12,s_кон=0,04

.

Результаты расчетов токов в начале и конце каждой ступени сведены в таблицу:

	I ст	II ст	IIIст	IVст	Vст	VIст
I2aнач, А	1001	952	970	939	953	942
I2aкон, А	651	760	770	727	743	405
I2нач, А	1203	1107	1140	1084	1108	1090
I2кон, А	782	821	835	778	799	412
cos2нач	0,969	0,860	0,851	0,866	0,860	0,865
cos2кон	0,993	0,993	0,993	0,994	0,992	0,999

Результаты расчетов сводим в таблицу, по данным которой строим зависимости М=f(t),=f(t),I=f(t).

Тм, с	t, с	M, Нм	, рад/с	I2a
0,06885	0	11281	0	992
	0,02173	10377	7,143	939
	0,04347	9717	12,353	891
	0,0652	9236	16,153	850
	0,08694	8885	18,924	818
	0,10867	8629	20,945	792
0,04749	0	11281	20,735	990
	0,01499	10377	25,327	940
	0,02998	9717	28,676	894
	0,04497	9236	31,118	856
	0,05996	8885	32,900	824
	0,07495	8629	34,200	801
0,03205	0	1128	34,558	988
	0,01012	1038	37,619	938
	0,02024	9717	39,852	892
	0,03035	9236	41,480	854
	0,04047	8885	42,668	824
	0,05059	8629	43,534	800
0,02137	0	11281	43,982	988
	0,00675	10377	46,023	938
	0,01349	9717	47,512	892
	0,02024	9236	48,597	854
	0,02698	8885	49,389	824
	0,03373	8629	49,966	800
0,01425	0	11281	50,265	988
	0,00450	10377	51,626	938
	0,00899	9717	52,618	892
	0,01349	9236	53,342	854
	0,01799	8885	53,870	824
	0,02248	8629	54,255	800
0,00475	0	11281	54,664	978
	0,0038	9441	57,778	733
	0,0076	8614	59,177	566
	0,0114	8242	59,806	480
	0,0152	8075	60,088	438
	0,01899	8000	60,215	420

t, c

t, c

10

0

0,02

I_2a ,A

100

0

t, c

0

M, H^. м

1000

Рисунок 5. Характеристики переходных процессов.

, рад/c

t₁ t₂ t₃ t₄ t₅ t₆

Выбор электрической схемы электропривода

Принимаем систему электропривода МКП – АДФ, крановый магнитный контроллер типа ТСА.