- •Тверской государственный технический университет
- •Введение.
- •Механика привода.
- •3. Электромеханические характеристики двигателей.
- •Электромеханические характеристики двигателей постоянного тока.
- •Электромеханические характеристики двигателя независимого возбуждения.
- •3.2.1 Построение естественной характеристики по паспортным данным двигателя.
- •3.2.2. Искусственные характеристики двигателя.
- •3.2.3 Пуск в ход двигателя независимого возбуждения. Расчет пусковых реостатов
- •3.3. Электромеханические характеристики асинхронного двигателя.
- •3.3.1 Механическая характеристика асинхронного двигателя.
- •3.3.2 Расчет естественной характеристики ад по паспортным данным.
- •3.3 Искусственные характеристики ад при изменении u1 и r2.
- •3.4. Пуск в ход асинхронных двигателей.
- •3.5 Тормозные режимы асинхронного двигателя.
- •4. Переходные процессы в электроприводе.
- •4.1. Механический переходный процесс при механической
- •4.2. Определение продолжительности переходных процессов.
- •4.3 Расчет нелинейных переходных процессов.
- •4.4. Потери энергии в переходных процессах.
- •5. Релейно - контакторные системы управления.
- •5.1 Устройство основных аппаратов управления.
- •5 .1.2. Электромагнитные реле тока, напряжения, промежуточные.
- •5.1.3 Реле времени.
- •5.2 Функция «включение – выключение» при нереверсивном вращении двигателя.
- •5.4 Функция «управление разгоном двигателя».
- •5.4.1 Управление пуском в функции времени.
- •5.4.2 Управление пуском в функции скорости.
- •5.4.3 Управление пуском в функции момента или тока.
- •5.5 Функция «управление торможением».
- •5.5.1 Управление динамическим торможением.
- •5.5.2 Управление торможением противовключением.
- •6. Выбор мощность электродвигателей.
- •6.1 Общие положения.
- •6.2 Уравнение нагревания и охлаждения электрических машин.
- •6.3. Нагрузочная диаграмма двигателя.
5.5.2 Управление торможением противовключением.
Схема управления торможением асинхронного к.з. двигателя с использованием реле контроля скорости приведена на рис.5.16
При неподвижном двигателе контакторы КМ1 и КМ2 разомкнуты, потому что цепь управления контактором КМ1 разомкнута контактами SB1 и КМ1, а контактора КМ2 – контактом реле контроля скорости SR. При включении контактора КМ1, для чего может быть использована любая стандартная схема управления, рассмотренная ранее, размыкается контакт КМ1 в цепи управления контактора КМ2 и включаются силовые контакты КМ1, в результате чего двигатель пускается. При разгоне двигателя замыкается контакт SR реле контроля скорости. При нажатии кнопки «стоп» SВ2 контактор КМ1 отключается и двигатель отсоединяется от сети, при этом замыкается контакт КМ1 в цепи катушки контактора КМ2, и он включается. Двигатель снова включается в сеть с изменённым порядком чередования фаз, в результате чего возникает торможение противовключением. При понижении скорости до близкой к нулю размыкается контакт SR, контактор КМ2 отключается и торможение заканчивается.
Рис.
5.16
6. Выбор мощность электродвигателей.
6.1 Общие положения.
Работа электродвигателя связана с возникновением потерь энергии, которые вызывают повышение температуры двигателя по сравнению с окружающей средой. Повышение температуры ускоряет старение изоляции. Номинальная мощность двигателя – это такая мощность, отдавая которую двигатель нагревается до температуры, при которой обеспечивается заданный срок службы, обычно это 15 20 лет. Перегрузка двигателя сверх номинальной мощности повышают его температуру и сокращают срок службы. При недогрузке сокращается КПД и для асинхронного двигателя.
6.2 Уравнение нагревания и охлаждения электрических машин.
Основными источниками тепла в электрической машине являются обмотки, магнитопровод и элементы трения – подшипники, щетки, кольца и коллектор. Доля тепла в каждом из этих элементов разная и зависит от нагрузки, поэтому температура разных частей машины при разных нагрузках будет тоже разная. Максимально упрощаем задачу: рассматриваем машину как однородное тело, имеющую одинаковую номенклатуру во всех точках. Обозначим: - перегрев машины, т.е. превышение температуры машины над температурой среды.
Уравнение теплового баланса:
,
где - количество тепла, выделяемое в машине за промежуток времени dt; С – теплоемкость машины; - количество тепла, израсходованного на повышение температуры машин на величину ; А – теплоотдача машины; - количество тепла, отданного машиной в окружающую среду за время . Поделив уравнение на А и на , получаем:
Обозначаем:
- тепловая постоянна машины,
- установившийся перегрев
В результате получаем:
Это уравнение имеет решение в виде:
Таким образом, нагревание и охлаждение происходит по экспоненте с тепловой постоянной, определяемой отношением теплоемкости и теплоотдачи машин. Теплоотдача изменяется при изменении скорости вращения двигателя. Степень снижения теплоотдачи характеризуют коэффициентом .
При неподвижном двигателе значение коэффициента при разных способах охлаждения приведены ниже:
Защищенный самовентилируемый - 0,25 0,35
Закрытый обдуваемый - 0,4 0,55
Закрытый не обдуваемый - 0,95 0,98
Закрытый с неподвижной вентиляцией - 1