Лекция: Альфред Вебер «Избранное: Кризис европейской культуры».Университетская книга, Санкт-Петербург, 1999.

За результатами таблиці 5.5 побудувати кутову характеристику і визначити точку номінального режиму роботи.

Література [1.3, тема 2; 2.1, с. 51-53].

5.5 Розв'яжіть задачу 4

Для отриманих після рішення задачі 1 даних розрахувати перехідні процеси під час пуску і гальмування і побудувати перехідні характеристики цих режимів.

Методичні вказівки.

На перехідні процеси в електроприводі, які мають місце під час пуску, гальмування, зміни навантаження, реверсування і інше, здійснюють вплив механічна, електромагнітна і теплова інерції. Вплив механічної інерції визначає електромагнітна постійна часу Тм; вплив електромагнітної — електромагнітна постійна часу Те; вплив теплової — постійна часу нагріву Тн.

Всі види інерції в тій або іншій мірі гальмують перехідний процес, тобто збільшують його час.

Для розрахунку перехідних процесів аналітичним методом складають систему диференційних рівнянь, що описують перехідний процес при заданому збудженні. В результаті їх розв'язку відносно струму, швидкості або моменту будуються перехідні характеристики і(t), (t), М(t).

Якщо зробити припущення, що електромагнітні перехідні процеси в електроприводі з ДПС незалежного збудження швидко затухають, тобто нехтувати впливом електромагнітної інерції, тоді перехідний процес буде розглядатися як механічний і описується він диференційними рівняннями:

для швидкості:

(5.14)

для струму:

для моменту:

(5.16)

де Тм — електромеханічна постійна часу, с, яка дорівнює

(5.17)

де — момент інерції, кгм

— опір якірного ланцюга, Ом;

Сс, См — коефіцієнти ЕРС і моменту.

Момент інерції і маховий момент пов'язані співвідношенням

кГм2. (5.18)

Якщо має одиницю вимірювання [кГм*с2], тоді

кГм2

Рішенням (5.14), (5.15), (5.16) є:

(5.19)

(5.20)

(5.21)

де ωс, іс, Мс — сталі значення швидкості, струму, моменту;

ωпоч — початкове значення швидкості. В тому випадку, коли пуск здійснюється з нерухомого стану ωпоч=0;

Іпоч, Мпоч — початкові значення струму і моменту. Під час пуску привода ці значення дорівнюють пусковим іпоч =іпуск; Мпоч=Мпуск.

Якщо пуск привода багатоступеневий, то рівняння перехідних характеристик привода можна записати:

(5.22)

(5.23)

(5.24)

де — швидкість і-ої ступені, об/хв;

— стале значення швидкості і-ої ступені, с;

— мінімальний струм, А і момент, Нм перемикання;

— початковий (пусковий) струм і момент;

— швидкість попередньої ступені, об/хв.

Коли додатковий опір в якірному колі стає рівним нулю, то

,

Для багатоступеневогу пуску треба знаходити на кожному ступені.

Підчас пуску на 1-му ступені

(5.25)

Теоретично вважається, що перехідний процес закінчується, коли, але практично з невеликою похибкою можна рахувати, що він закінчується .

Інколи для визначення часу перехідного процесу використовується вираз:

(2.26)

де, максимальний і мінімальний струми перемикання, А;

струм в сталому режимі .

Рекомендується така послідовність розрахунку:

— перевірити по розрахунках задачі 1 кількість ступенів пуску. По пусковій діаграмі визначити початкові значення швидкості, струму (моменту), і максимальний момент (струм) переключення;

— визначити для кожного ступеня електромеханічну постійну часу ;

— вважати що практично перехідний процес на кожному ступені буде закінчуватися через (3-4) цього ступеня;

— розрахувати перехідні процеси за вказаними вище формулами для багатоступеневого пуску і гальмування, яке запропоновано в задачі 1;

— побудувати перехідні характеристики на одному кресленні.

Література [1.3, тема 3; 2.1, с.56-72].

5.6 Розв'яжіть задачу 5

Для заданих значень і режиму роботи привода (таблиця 5.6) побудувати графік навантаження і вибрати потужність електродвигуна постійного і змінного струму.

Для тривалого режиму роботи S1 орієнтовно прийняти швидкість двигуна 950 об/хв, коефіцієнти. a=0,5, g=0,3; для короткочасного режиму S2-швидкість 1450 об/хв, коефіцієнти a=0,5, g=0,35; для повторнокороткочасного режиму S3 — швидкість 950 об/хв, a=0,5, g=0,25.

Методичні вказівки

Правильний вибір потужності електродвигунів має велике значення, так як визначає першопочаткові витрати і вартість експлуатаційних витрат в електроприводі. Використання електродвигуна недостатньої потужності може привести до порушення нормальної роботи механізму, до зниження його

продуктивності, появи аварій та передчасного виходу двигуна з ладу. Використання електродвигуна більшої потужності погіршує економічні показники установки, веде до підвищення її вартості, великих втрат електроенергії.

Таблиця 5.6 — Завдання до задачі 5

Вибір потужності електродвигунів здійснюється з умов допустимого нагріву з наступною перевіркою та перевантажувальною здатністю.

Для тривалого режиму роботи 81 вибір потужності двигуна залежить від графіка навантаження. Для незмінного графіка навантаження вибір потужності двигуна проводиться за емпіричними формулами.

Умова вибору .

Для режиму S1 із змінним графіком навантаження вибір потужності двигуна проводиться за методами середніх втрат і середньоквадратичних еквівалентних величин. Найбільш розповсюджений метод середньоквадратичного еквівалентного струму, потужності і моменту:

(5.27)

(5..28)

(5.29)

Умова вибору:

Перевірка на перевантажувальну здатність:

;

.

Тут — максимальні значення струму, потужності і моменту, які визначаються за графіком навантаження.

Для короткочасного режиму роботи S2 вибір потужності двигуна здійснюється за методом середньоквадратичних еквівалентних величин з рахуванням коефіцієнта механічного і теплового перевантаження:

(5.30)

де — коефіцієнт механічного перевантаження.

(5.31)

— коефіцієнт теплового перевантаження.

(5.32)

де — час роботи двигуна, с;

— постійна часу нагріву, хв.

Умова вибору потужності двигуна: .

Так як під час зупинки двигун цього режиму роботи охолоджується до температури навколишнього середовища, а під час роботи не встигає нагрітися до температури, що встановлена для даного класу ізоляції двигуна, то перевірка на перевантажувальну здатність не проводиться.

Вибір потужності двигуна для повторно-короткочасного режиму S3 проводиться за методом середньоквадратичних еквівалентних величин з врахуванням величини коефіцієнта тривалості ввімкнення (ТВ %).

(5.33)

де — час роботи, с;

— час паузи, с.

Завод виготовлювач для цього режиму роботи випускає двигуни із стандартними ТВ %: 15, 25,40, 60 %.

При визначенні еквівалентних значень слід врахувати коефіцієнти a і g. (Для двигунів постійного струму a=0,75, g=0,5; для асинхронних a=0,5, g=0,25). Тоді

(5.34)

де — час пуску, с;

— час гальмування, с.

Умова Вибору: ;

;

;

Якщо відрізняється від стандартного, то треба провести перерахунок потужності таким чином.

Виходячи з рівняння (5.34) і умови вибору робиться попередній вибір потужності двигуна. Потім визначається за формулою (5.33) і нова розрахункова потужність:

Умова кінцевого вибору потужності двигуна за каталогом. Рекомендується така послідовність розрахунку:

— за даними завдання для відповідного режиму роботи будується графік навантаження;

— за методом середньоквадратичних еквівалентних величин визначається величина потужності або моменту;

— для повторнокороткочасного режиму визначається ;

— проводиться вибір потужності" двигуна за каталогом і перевірка на перевантажувальну здатність.

Література [1.3, тема 4; 2.1, с. 73-84].

Зміст

Вступ……………..….....................................................................4

1 Рекомендована література ………………………………...5

2 Перелік методичних матеріалів…...……………………….6

3 Робоча програма курсу…………...………………………..7

4 Зміст курсу……………………….………………………..10

5 Контрольні домашні завдання……...……………………..25

Альфред Вебер «Избранное: Кризис европейской культуры».Университетская книга, Санкт-Петербург, 1999.