- •1. Основные физические законы, описывающие электромеханические системы.
- •Электричество и магнетизм.
- •Магнитная цепь.
- •Закон электромагнитной индукции Фарадея.
- •2. Электромеханические системы постоянного тока, пуск, торможение, регулирование частоты вращения.
- •Пуск дпт
- •Торможение дпт
- •Регулирование частоты вращения
- •3. Электромеханические системы переменного тока, пуск, торможение, регулирование частоты вращения. Электромеханические системы переменного тока
- •Пуск ад
- •Торможение ад
- •4. Расчет механических систем, приведение действующих нагрузок к валу электродвигателя. Приведение моментов сопротивления к валу электродвигателя.
- •Приведение Сил сопротивления к валу электродвигателя.
- •Приведение моментов инерции и масс к валу двигателя.
- •5. Моделирование динамики разомкнутой системы
- •6. Моделирование замкнутой системы
Регулирование частоты вращения
Из уравнения механической характеристики : , следует что существует 3 способа регулирования частоты вращения ДПТ:
За счет изменения приложенного напряжения.
За счет регулирования сопротивления якорной цепи.
За счет изменения магнитного потока возбуждения.
1.
β – жесткость механической характеристики:
∆Mс – изменение момента сопротивления;
∆ω – вызванным этим ∆Mс изменение частоты вращение;
При изменении напряжения якорной цепи частота идеального холостого хода(ω0) пропорционально изменяется, а жесткость β остается неизменной. Это является основным достоинством этого метода, который применяется чаще других.
2 . Регулировать сопротивление якорной цепи (Rя) можно только в сторону увеличения путем последовательного подключения добавочных сопротивлений Rдоб. Если Rдоб=0, то такую характеристику называют естественной, все остальные называют исскуственные.
Rдоб2> Rдоб1
Вывод: при изменении Rя , ω0 не изменяется, а при увеличении Rдоб жесткость механической характеристики уменьшается.
3 .При изменении Ф изменяется как ω0, так и β. В области малых моментов сопротивления уменьшение магнитного потока возбуждения приводит к росту частоты вращения. В области больших моментов сопротивления, уменьшение Ф приводит к уменьшению ω. При обрыве обмотки возбуждения двигателя на холостом ходу происходит рост частоты вращения, двигатель идет в разнос.
3. Электромеханические системы переменного тока, пуск, торможение, регулирование частоты вращения. Электромеханические системы переменного тока
ЭМС переменного тока основаны на использовании двигателей переменного тока, среди которых выделяются несколько типов:
Асинхронный электродвигатели (АД) с коротко замкнутым ротором.
АД с фазным ротором.
Двухфазные АД (конденсаторные)
Синхронные.
Наибольшее распространение находят трехфазные АД с короткозамкнутым ротором, трактом. Они имеют высокую надежность, большую долговечность. Не требует технического обслуживания и при использовании частотных преобразователей позволяет регулировать частоту вращения в широких пределах. Взрывопожаро-защищенность(нет искрения).
Недостатки: - меньшая удельная мощность;
- сложность создания микромашин;
Ротор АД имеет конструкцию аналогичную якорю ДПТ. Но концы обмоток ротора не присоединены к пластинам коллектора, а замкнуты накоротко.
Статорные обмотки подключаются к трехфазному переменному напряжению по схеме звезда или по схеме треугольник.
.
Трехфазное напряжение представляет собой три синусоиды, имеющие одинаковые амплитуды и частоту 50 Гц и фазовый сдвиг 120 электрических градусов.
Частота вращения ротора n2 меньше n1, отсюда называется асинхронный, то есть вращается с разной частотой вращения. Если n1=n2, то вращающиеся магнитное поле не пересекает витки ротора, индукционный ток в них не образуется, тогда момент=0. Относительная разность частоты вращения асинхронного двигателя называется скольжением.
Момент развиваемый асинхронным двигателем может быть описан формулой Клосса:
; Мкр и Sкр – это критические значения момента и скольжения.
О сновным достоинством Клосса является возможность описания момента двигателя через его паспортные данные.