Алексеев В.С. Основы электропривода. Часть 1

Дополнит прельное со отивление:

[]

Ом

r

а

А

еш

п

86,6

0

06,2

68,12

68,128,33

1

=×

е

5,

−

=×

Δ

−

Δ

=

ω

.

Шунтирующее сопротивление:

[]

Ом

А

пш

86,686,6

5,0

1

==

−

r

А

r

5,01

1

−

=

Величина 25,0

25,0

00

2

ω

002

===

ω

А ,

где

25,0

002

ω

= ;

[

]

ср

н

/55,2315715,015,0

2

=

×

=

ω

;

[

]

ср /25,4216925,025,0

002

=

×

=

ω

;

[

]

ср

ш

/7,1855,2325,42

2022

=

−

=

−

=

Δ

ω

;

Дополнительное сопротивление:

[]

Ом

А

е 2

r

аеш

п

91,3

25,0

06,2

68,

68,127,18

2

=×

12

−

=×

Δ

−

Δ

=

ω

.

Шунтирующее сопротивление:

[]

Омr

А

r

пш

3,191,3

25,01

25,0

1

2

=

−

=

−

= .

64

Рис. 2.22 К примеру 2.11

Пример 2.12. Производственный механизм имеет

электродвигатель независимого возбуждения с номинальными

данными:

Р

н

=8 кВт,

U

н

=220 В,

ω

н

=104.7 рад/сек,

А,

η

= 0,85,

r

а

= 0,315 Ом.

Частота вращения двигателя регулируется изменением тока

возбуждения е возбуждение двигателя и

макс и М

СТ

=М

н

.

Решение:

Номинальный момент электродвигателя

I

н

=43

. Определить минимально

имальную угловую скорость, есл

[]

Нм

Р

М

н

4,76

7,104

108

3

=

×

==

ω

Допустимое минимальное возбуждение:

219,0

220

4,76315,022

min

=

×

=

×

=

U

Мr

СФ

а

Номинальное значение:

97,1

7,104

315,043220

=

×

−

=

×

−

=

н

анн

ном

rIU

СФ

ω

.

Кратность изменения потока:

65

9

219,0

97,1

min

==

СФ

ном

,

то есть поток необходимо уменьшить в 9 раз.

Наибольшая угловая скорость, полученная при снижении

потока:

[]

ср

Мr

U

а

/502

4,76315,04

220

4

22

max

=

××

=

×

=

ω

.

Задания на самостоятельную работу.

Задача № 1

еме

Построить характе двигателя при

нальном токе, проходящие ,75

ω

н

; 0,5

ω

н

; 0,25

ω

н

.

го, определить д лирования при

м токе возбуждения условии, что ток

нагр

шунтирующее сопротивление r

ш

и

допо якоря двигателя,

выб жения и построить

характеристики, проходящие при идеальном холостом ходе через

точки

ω

01

=0,75

ω

0

;

ω

02

=0,25

ω

0

и соответственно пр номинальной

нагр

Регулировани Г-Д. Двигатель,

выбирается из приложения для Вашего варианта.

Требуется: выбрать генератор, который будет питать ваш

двигатель.

е частоты вращения по сист

ристики

через 0номи

Кроме то

номинально

и пазон регу

двигателя при

а

узки может изменяться кратковременно до 2I

н

.

Задача № 2

Рассчитать

лнительное сопротивление r

п

в цепи

ранного вами согласно варианта из прило

и

узке через точки

ω

1

=0,5

ω

н

;

ω

2

=0,1

ω

н

.

64

Рис. 2.23 К задаче №2

астота вращения двигателя, выбранного вами из

приложения, согласно варианта регулируется импульсным

способом с введённым в цепь якоря сопротивлением. Величина

введённого в цепь якоря сопротивления r

р

=2r

а

.

Необходимо построить характеристики при скважности:

ε

1

=0,2;

ε

2

=0,4;

ε

3

=0,6;

ε

4

=0,

ε

5

=1,0 и определить при

номинальном моменте М

СТ

=М

н

вращения:

ω

1

;

ω

2

;

ω

3

;

ω

4

;

ω

5

.

я

скости выше

н

гн й

н

то

Задача № 3

Ч

8;

частоту

Задача № 4

Имеющийся в задание электродвигатель применён дл

привода токарного станка. Регулирование угловой

оминальноё предусмотрено потоком возбуждения.

Определить во сколько раз следует уменьшить ма итны

поток электродвигателя, чтобы при моменте нагрузки М

СТ

=0,5М

получить час ту вращения

ω

1

=1,6

ω

н

.

65

3. Расчет хара й

последовательного возб дения.

3.1. Построение естественных .

Двигател во ш н в

качестве в н

небольш

при малы и привода. Эти

преимуществ

электропр

В

возбужде двигатели последовательного возбуждения имеют

магнитный поток пропорциональный току нагрузки, то есть Ф=KI, а

электромагнитный момент пропорц ату тока M=CФI=

α

I

2

.

Естественную характеристику двигателя строят, используя

стандартную,

техничес

Расч еля может

быть произв

строят

переклю ÷1,2)I

н

(точки K и L).

Проводим через эти точки прямые, до пересечения с естественной

характеристикой в точках M и N (см. рис. 3.1). Вертикаль Af

расположена влево от начала координат на расстоянии OA,

со ветствующем сопротивлению двигателя r

дв

=r

a

+r

oв

. В том же

масштабе откладываем сопротивления:

ктеристик двигателе

уж

и пусковых характеристик

и последовательного збуждения ироко приме яются

электропри ода там, где необходимо при от осительно

ом токе нагрузки иметь большие моменты на валу двигателя и

х статических моментах иметь высокие скорост

а позволяют получить высокопроизводительный

ивод.

отличие от двигателей независимого или параллельного

ния,

ионален квадр

построенную для серии, которая имеется в каталогах или

ком паспорте и изображена в относительных единицах.

ет пусковых сопротивлений для сериесного двигат

еден графоаналитическим способом. Для этого вначале

естественную характеристику. Затем задаются токами

чения I

1

=I

nmax

=(1,8÷2,5)I

н

и I

2

=I

nmin

=(1,1

от

Oа

U

r =

Ι

=

1

, Oд

U

r =

Ι

=

2

,

гд r

a

– сопротивление якоря,

r

oв

– сопротивление обмотки возбуждения.

Соединяя точки а и е, а так же g и f получим прямые,

характеризующие линейную зависимость между частотой вращения

двигателя и сопротивлением его якорной цепи при неизменном токе

якоря.

Для определения числа пусковых ступеней и величины их

со отивлений поступают следующим образом. Проведем вертикаль

через точку а до пересечения с прямой gf в точке в. Затем через точку b

проводят линию, параллельную оси абсцисс до точки с на прямой ае.

Аналогично проводятся линии cd и ef. Построение нужно делать таким

об зом, чтобы последняя горизонталь прошла через точку е. Если

этого не произойдет, то необходимо повторить перестроение, изменив

е

пр

ра

66

значение ток I

2

=(1,1÷1,2)I

н

. Из

построения ясн а ток в якоре равен

I

1

, а сопротивление якорной цепи –

я

последовательного возбуждения

а I

1

в пределах I

1

=(1,8÷2,5)I

н

или

о, что r

п1

=bс; r

п2

=dе. В момент пуск

Рис. 3.1 Расчет пусковых характеристик двигател

ω

С

ω

2

de

f

ω

1

c

b

r

n2

M

N

n1

r

1

=U/I

1

r

2

=U/I

2

0

Ι

C

Ι

2

Ι

1

Ι

r

д

r

ag

LK

A

211 nдв

rrr ++=

Ι

=

1

Имея естественную характеристику двигателя, не составляет труд

построить любую искусственную (реостатную) характеристику,

зависимос и от величины введенного в цепь якоря сопротивления. Для

эт

n

r

U

.

а

в

т

ого воспользуемся выражением:

(

)

дв

pдв

е

rU

rrU

⋅Ι−

+Ι−

=

ωω

,

или в относительных единицах:

r

П1

M

r

П2

К1 К2

LM

+

-

67

**

*

1

e

r

⋅Ι−

=

ωω

, =

ωω

,

дв

r

где где

н

е

ω

н

дв

r

r =

*

;

r

н

ω

=

*

ω

*

= ; ;

;

н

pдв

r

rr

r

+

=

*

;

н

U

r

Ι

=

.

н

Ι

=Ι

*

Построение реостатной характеристики сводится к следующему:

задаются соответствующими значениями тока I

*

1

и по имеющейся

естественной характеристике находят

ω

*

е1

. Затем, используя выражение

скоростной характеристики в относительных единицах (см. выше) для

определенной величины введенного в цепь сопротивления r

p

и том же

токе I

*

1

определяем величину

ω

*

1

.

Таким же образом для других значений I

*

определяют скорости

ω

*

2

;

ω

*

3

и т. д.

арактеристика двигателя

последовательного возбуждения

Рис. 3.1.1 Реостатная х

ω

∗

ω

∗

e2

ω

∗

e3

ω

∗

e1

ω

∗

1

Ι

∗

1

Ι

∗

2

Ι

∗

3

Ι

∗

ω

∗

2

ω

∗

3

68

Если необходимо построить механическую характеристику

ω

=f(M)

при наличии скоростной характеристи

ω

=f(I) необходимо для

каждого заданного тока I вначале рассчитать значение СФ.

кики

ω

двн

rU

СФ

⋅Ι

−

=

При этом

ω

ая скорость для заданной величины тока и затем

по формуле М= ея разные значен и I, для каждой точки

рассчитываем значения момента.

й

в

по ,

го паспортные данные:

ения

Тогда

I

2

- углов

СФI, им ия СФ

- углов

СФI, им ия СФ

Можно рассчитать значение момента, воспользовавшись, криво

М

*

=f(I

*

)(см. Приложение, рис.2), и полученные данные перенести

таблицу для дальнейшего построения характеристики

ω

=f(M).

Пример № 1.

Построить естественную

Можно рассчитать значение момента, воспользовавшись, криво

М

*

=f(I

*

)(см. Приложение, рис.2), и полученные данные перенести

таблицу для дальнейшего построения характеристики

ω

=f(M).

Пример № 1.

Построить естественную характеристику для двигателя

стоянного тока последовательного возбуждения типа ПД 41

имеюще

характеристику для двигателя

стоянного тока последовательного возбуждения типа ПД 41

имеюще

Р

н

=17 кВт,

U

н

=220 В,

ω

н

=66 рад/сек,

I

н

=94 А.

Решение:

Воспользуемся кривой (см. Приложение, рис. 2.) для постро

естественной характеристики двигателя. При этом

I

*

н

=1,

ω

*

н

=1.

= I

н

I

*

,

ω

=

ω

н

ω

*

. Результаты пересчета сводим в табл. 3.1.

Таблица 3.1

I

*

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

I

(A) 37,3 56,4 75 94 113 131 150 169 188

ω

*

1,6 1,23 1,09 1 0,94 0,89 0,85 0,81 0,78

ω

(рад/

69

Если необходимо построить механическую характеристику

ω

=f(M)

при наличии скоростной характеристи

ω

=f(I) необходимо для

каждого заданного тока I вначале рассчитать значение СФ.

ω

двн

rU

СФ

⋅Ι

−

=

При этом

ω

ая скорость для заданной величины тока и затем

по формуле М= ея разные значен и I, для каждой точки

рассчитываем значения момента.

й

в

по ,

го паспортные данные:

Р

н

=17 кВт,

U

н

=220 В,

ω

н

=66 рад/сек,

I

н

=94 А.

Решение:

Воспользуемся кривой (см. Приложение, рис. 2.) для построения

естественной характеристики двигателя. При этом

I

*

н

=1,

ω

*

н

=1. Тогда

I= I

н

I

*

,

ω

=

ω

н

ω

*

. Результаты пересчета сводим в табл. 3.1.

Таблица 3.1

I

*

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

I

(A) 37,3 56,4 75 94 113 131 150 169 188

ω

*

1,6 1,23 1,09 1 0,94 0,89 0,85 0,81 0,78

ω

(рад/сек) 53,3 51,5 105,8 81 71,8 66 62,1 58,7 56

69

Н

Электродвигатель ого (последовательного) возбуждения

имеет паспор :

Р

н

U

н

ω

н

ек,

.

Оп величины дополнительных сопротивлений,

включа

42

вк

Решение:

Строим естественную характеристику, как показано в примере 1.

Определяе минально про лен

а основании полученных данных строим характеристику:

ω

105,8

37,3 188

51,5

I

Пример № 2.

сериесн

ы етн е данны

=17 кВт,

=

=66 рад/с

220 В,

I

н

=94 А

еделить р

емых в цепь якоря для снижения угловой скорости при

I=I

н

до

,0

рад/сек и 21 рад/сек. Построить реостатные характеристики при

лючении сопротивлений.

м но е со тив ие:

[]

О34, м

U

Н

2

9

220

Ι

КП двигателя п минально аг

r

Н

=

Н

4

==

.

Д ри но й н рузке:

70

823,0

94220 ⋅Ι⋅

НН

Н

U

1017

3

=

⋅

==

Н

Р

η

.

Сопротивление обмотки якоря:

(

)

(

)

[

]

Омrr

ННa

207,034,2823,015,015.0

=

⋅

−

=

⋅

−

=

η

.

Внутреннее сопротивление двигателя:

[

]

Омrrr

ОВадв

311,0104,0207,0

=

+

=

+

=

,

где

[

]

Омrr

аОВ

104.0207.05.05,0

=

⋅

=

= .

Здесь необходимо учесть, что в двигателях небольшой

противление обмотки возбуждения достигает

противления якоря, и могут даже превышать его. Для

средней мощности принимаем r

ОВ

≈0,5r

А

.

мощности

со значения

со двигателей

Воспользуемся выражением:

()

двНН

rU ⋅Ι−

РдвНН

ЕНРН

rrU

−

Ι

+

=

ωω

,

Р

и опреде r : лим отсюда

()

двН

ЕН

⎠⎝

Для скорости 42 рад/сек находим:

РН

P

rr −⋅

⎟

⎞

⎜

⎛

−=

ω

1

.

r

()

[]

Омr

P

742.0311.034.2

66

42

⎛

1

=−⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

−= .

Для скорости 21 рад/сек имеем сопротивление:

()

[]

Омr

р

39,1311,034,2

66

21

⎞⎛

1

2

=−⋅

⎟

⎠

⎜

⎝

−= .

м по уравнению: Расчет реостатных характеристик производи

71

Алексеев В.С. Основы электропривода. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.