- •Механические характеристики ад в различных режимах
- •Устойчивость ад
- •Понятие естественной и искусственной механических характеристик ад
- •Расчет и построение естественных и искусственных механической характеристики ад
- •В частности для номинального режима уравнение (7) принимает вид
- •Расчет и построение естественной механической характеристики ад по паспортным данным
- •Расчет и построение искусственных механических характеристик ад
- •Пуск ад. Механические характеристики ад при пуске
- •Реостатный пуск ад с фазным ротором
- •Графический метод расчета ступеней пусковых реостатов
- •При нормальном пуске принимаем момент переключения
- •Аналитический расчет ступеней пусковых реостатов
- •Тормозные режимы ад. Механические характеристики ад в тормозных режимах
- •Рекуперативное торможение
- •Торможение противовключением
- •Динамическое торможение
Графический метод расчета ступеней пусковых реостатов
Различают точный графический расчет и приближенный. При этом оба метода расчета имеют общее название – метод лучевых диаграмм. Этот метод базируется на соотношении
(11)
где S(p) – скольжение на реостатной механической характеристике;
S – скольжение на естественной механической характеристике;
R2 – активное сопротивление обмотки ротора;
RП – пусковое сопротивление, включаемое в цепь ротора.
Исходя из соотношения (11), можно сделать вывод: все лучи, проведенные через точки пересечения естественной и реостатных механических характеристик, с вертикалями, проведенными из точек М1 (пиковый момент) и М2 (момент переключения), пересекают горизонталь, проведенную из точки ω0 в одной точке, которая носит название центр лучевой диаграммы. Докажем это утверждение.
Построим в первом квадранте координатной плоскости механические характеристики АД – ω=f(M) (рис. 3.14).
RП=0
RП
R/П>RП
Рисунок 3.14 – Механические характеристики АД при реостатном пуске
Будем считать, что значения пиковых моментов и моментов переключения определены. Проведем горизонталь из точки, соответствующей угловой скорости идеализированного ХХ. Через точки пересечения механических характеристик с вертикалями, проведенными из точек М1 и М2, построим лучи до пересечения с горизонталью, проведенной из т. ω0.
Напишем соотношение по рис. 3.14
Кроме того, в соответствии с теоремой о подобии треугольников очевидно, что
где t1 – точка пересечения луча на естественной механической характеристике с горизонталью, проведенной через точку ω0.
Аналогично по теореме о подобии треугольников
где t2 – точка пересечения луча на искусственной механической характеристике с горизонталью, проведенной через точку ω0.
Но т. к. mc=nb, то соответственно
Очевидно, что это возможно лишь в том случае, если точки t1 и t2 представляют одну точку, а именно все лучи сходятся в одной общей точке, которая называется центр лучевой диаграммы.
Приведем последовательность точного графического расчета.
По паспортным данным двигателя строится естественная механическая характеристика в пределах изменения скольжения S=[0÷SКР.] (рис. 3.3). При этом задаемся пиковым моментом М1=(0,7÷0,85)·МК (МК – критический момент) при форсированном пуске и исходя из заданного числа ступеней находим момент переключения М2, который должен находиться в пределах значений (МС – момент сопротивления), а при нормальном пуске задаемся моментом переключения М2=(1,1÷1,5)·МС и исходя из заданного числа ступеней определяем пиковый момент М1, который должен находиться в пределах .
Рассмотрим пример графического расчета ступеней пусковых реостатов при трехступенчатом нормальном пуске.
При нормальном пуске принимаем момент переключения
М2=(1,1÷1,5)·МС,
где Mc=0,85∙MНОМ.
Пиковый момент подбираем в соответствии с тем, чтобы на графике =f(M) уместилось три ступени (три луча) и .
Из ранее найденных точек М1 и М2 проводим вертикали до пересечения с естественной механической характеристикой, эти точки соответственно обозначим b и f, затем через точки b и f проводим прямую и при пересечении ее с горизонтальной прямой, проведенной из точки ω0, обозначаем точкой t, это и есть центр лучевой диаграммы (рис. 3.3). Далее из точки b проводим перпендикуляр до вертикали, проведенной из точки М2, и обозначаем это пересечение точкой g. После чего проводим луч через точки g и t (третья ступень реостатного пуска) до пересечения с вертикалью, проведенной из точки М1, обозначив это пересечение точкой с. Таким образом продолжаем это построение в результате чего получаем вторую и первую ступени пусковых реостатов. Первый луч должен сойтись в точке е (т. М1).
ω, рад/с
ω0
M2 M1 M, Н·м
Рисунок 3.15 – естественная механическая характеристика АД с фазным ротором при расчете ступеней пусковых реостатов методом лучевых диаграмм
Из построения следует
где RР3, RР2, RР1 – соответственно значения сопротивлений 1-ой, 2-ой и 3-ей ступеней пусковых реостатов;
ab, bc, cd, de – отрезки на лучевой диаграмме (рис. 3.3);
R2 – активное сопротивление обмотки ротора.
Для форсированного пуска построение лучевой диаграммы осуществляется тем же способом, что и для нормального пуска.