Реферат: Расчет электроприводов постоянного и переменного тока

--PAGE_BREAK--1.          ЭЛЕКТРОПРИВОД С ДВИГАТЕЛЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО                 ВОЗБУЖДЕНИЯ

1.1. Построение нагрузочной диаграммы двигателяпостоянного тока


Известны следующие параметры механизма:

JS=3,6 Нм×с2— суммарный момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя (с учетом момента инерции самого двигателя) при нагрузке Mc1 и Mc2.

Mc=21Нм — статический момент.

eдоп=67с-2 — допустимое ускорение.

wр=105с-1 — рабочая скорость.

Цикл  работы  механизмов  состоит  из  подъема  груза  с  моментом  Мс1  и  опускание  с  моментом  Мс2,  а  также  подъем  грузозахватывающего  устройства  с  моментом  Мс3  и  опускание  с  Мс4.

Операции содержат режимы пуска, установившейся работы, предварительного понижения скорости и торможения. Продолжительность включения ПВ%=65%, при одинаковом времени пауз.

Характерной особенностью электроприводов инерционных механизмов циклического действия является значительная динамическая нагрузка двигателей в переходных процессах. Относительное время переходных процессов в цикле для этих механизмов также весьма значительно. Поэтому при выборе электродвигателя по нагреву необходимо учитывать динамические нагрузки уже на этапе предварительного выбора. Уменьшение времени переходных процессов обычно ограничено допустимым ускорением (например, по условиям механической прочности). Так как реализация этого ограничения возлагается на привод, то максимальный момент электропривода в переходных процессах также должен быть ограничен.

Определяем эти моменты:
<img width=«199» height=«56» src=«ref-1_123516204-1258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">  Н×м;

<img width=«233» height=«31» src=«ref-1_123517462-1072.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">  Н×м;

<img width=«277» height=«31» src=«ref-1_123518534-1252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">  Н×м;

<img width=«271» height=«31» src=«ref-1_123519786-1188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">  Н×м.
Суммарный  момент  инерции  при  моментах Мс3  и  Мс4:
<img width=«241» height=«40» src=«ref-1_123520974-1047.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">  Нм×с2.
Момент  двигателя  равен:
<img width=«259» height=«31» src=«ref-1_123522021-879.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">  Н×м.
Для построения нагрузочной диаграммы Мс = f(t)и тахограммы w= f(t)необходимо определить время пуска, установившейся работы, предварительного понижения скорости и торможения при различных моментах.
Время переходных процессов определяем  с использованием основного уравнения движения из формулы:
<img width=«384» height=«63» src=«ref-1_123522900-2229.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">  с;

<img width=«228» height=«35» src=«ref-1_123525129-1099.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">  с;

<img width=«389» height=«63» src=«ref-1_123526228-2208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">  с;

<img width=«379» height=«63» src=«ref-1_123528436-2237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">  с;

<img width=«228» height=«35» src=«ref-1_123530673-1095.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">  с;

<img width=«392» height=«63» src=«ref-1_123531768-2321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">  с;

<img width=«245» height=«35» src=«ref-1_123534089-1197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">  с;

<img width=«393» height=«63» src=«ref-1_123535286-2269.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">  с;

<img width=«375» height=«63» src=«ref-1_123537555-2312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">  с;

<img width=«231» height=«35» src=«ref-1_123539867-1110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">  с;

<img width=«300» height=«71» src=«ref-1_123540977-1777.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">  с;

<img width=«371» height=«63» src=«ref-1_123542754-2148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">  с;

<img width=«231» height=«35» src=«ref-1_123544902-1155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">  с;

<img width=«401» height=«63» src=«ref-1_123546057-2215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">  с.

Время  простоя  определяется  из  выражения:
<img width=«161» height=«68» src=«ref-1_123548272-950.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">.
Тогда  время  простоя  t/4  равно:
<img width=«371» height=«71» src=«ref-1_123549222-2340.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">  с.
По полученным данным построим нагрузочную диаграмму двигателя (рис. 1.1).

.




<img width=«734» height=«478» src=«ref-1_123551562-3914.coolpic» v:shapes="_x0000_s1184">

Рис. 1.1. Нагрузочная диаграмма двигателя постоянного тока




1.2. Выбор двигателя
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения выбрать из серии машин длительного режима работы, имеющих рабочую угловую скорость wр.

Так как для механизма, работающего с циклической нагрузкой, необходимо выбрать двигатель продолжительного режима, то для этого определяем эквивалентный по нагреву момент:
<img width=«527» height=«95» src=«ref-1_123555476-4287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">
где Мсi – момент статической нагрузки, соответствующие i-му участку рабочего цикла нагрузочной диаграммы;  ti – время работы двигателя на i-м участке;  кз =1,1…1,3 – коэффициент учитывающий отличие нагрузочной диаграммы двигателя от диаграммы статической нагрузки.

Расчётная мощность двигателя <img width=«284» height=«28» src=«ref-1_123559763-1192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048"> Вт. Исходя из Pр иwр  по каталогу [1] выбираем двигатель П51 с параметрами: приведёнными в табл.1.1.

Таблица 1.1

Основные параметры двигателя типа П51

Pн = 3,2 кВт

Uн = 220 [В]

rя+rдп = 1,051 Ом

nн = 1000 об/мин

Iн = 18,3 А

rпар = 168 Ом

J = 0,35 кг×м2



<img width=«244» height=«45» src=«ref-1_123560955-489.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">[c-1].

<img width=«193» height=«49» src=«ref-1_123561444-473.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">[Н×М].

    продолжение
--PAGE_BREAK--1.3. Построение механических и электромеханических характеристик электродвигателя постоянного тока

Построим w=f(М) или w=f(I) электродвигателя для каждого режима
Пуск в 3 ступени (рис.1.3), торможение противовключением, получение пониженной скорости w=0,2×wр шунтированиемцепи якоря (рис.1.4) и возвращение в режим w=0(остановка)путем торможения противовключением (рис. 1.5). Определить параметры резисторов.

Приведём rя+rдп и rпар к рабочей температуре 75°С:
rя+rдп=1,051×1,22=1,282 Ом  ( далее примем rя=1,282Ом ); 

 rпар=168×1,22=205,0 Ом.
Постоянная двигателя:
<img width=«363» height=«49» src=«ref-1_123561917-636.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051"> Вб;

<img width=«184» height=«48» src=«ref-1_123562553-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> А;

<img width=«231» height=«48» src=«ref-1_123562982-513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053"> А.

Скорость идеального  х.х.:
<img width=«187» height=«48» src=«ref-1_123563495-440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> c-1.
Скорость в установившемся режиме:
<img width=«356» height=«48» src=«ref-1_123563935-679.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">  c-1.
Электромеханические характеристики изображены на рис.1.2.

Расчёт пускового реостата аналитическим методом:
<img width=«216» height=«24» src=«ref-1_123564614-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">  А.

Полное сопротивление:
<img width=«181» height=«49» src=«ref-1_123565021-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">  Ом;

<img width=«193» height=«53» src=«ref-1_123565465-566.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">.
Ток переключения:
<img width=«173» height=«48» src=«ref-1_123566031-451.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">  А..

<img width=«227» height=«24» src=«ref-1_123566482-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">  Ом;

<img width=«248» height=«29» src=«ref-1_123566906-473.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">  Ом;

<img width=«247» height=«29» src=«ref-1_123567379-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">  Ом.
Сопротивления резисторов:
<img width=«255» height=«24» src=«ref-1_123567834-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">  Ом;

<img width=«253» height=«24» src=«ref-1_123568267-443.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">  Ом;

<img width=«256» height=«24» src=«ref-1_123568710-432.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">  Ом.
Получение пониженной скорости w=0,2×wр шунтированиемцепи якоря.

По характеристике шунтирования (рис.1.2) находим w0ш=40[c-1]. Через начало координат проводим прямую, параллельную естественной характеристике. В точке пересечения с характеристикой шунтирования (точка А) находим ток IА=45,7[А].
<img width=«172» height=«49» src=«ref-1_123569142-449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">[Ом];

<img width=«135» height=«49» src=«ref-1_123569591-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">;

<img width=«263» height=«49» src=«ref-1_123569911-588.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">[Ом].
<img width=«664» height=«1013» src=«ref-1_123570499-16126.coolpic» v:shapes="_x0000_s1120 _x0000_s1121 _x0000_s1122">



<img width=«270» height=«162» src=«ref-1_123586625-2617.coolpic» v:shapes="_x0000_s1187">



Рис.1.3. Схема пуска двигателя в 3 ступени

<img width=«190» height=«131» src=«ref-1_123589242-1713.coolpic» v:shapes="_x0000_s1188">



Рис.1.4. Шунтирование цепи якоря двигателя
<img width=«223» height=«125» src=«ref-1_123590955-2434.coolpic» v:shapes="_x0000_s1189">



Рис. 1.5. Противовключение
<img width=«178» height=«145» src=«ref-1_123593389-1540.coolpic» v:shapes="_x0000_s1190">



Рис.1.6.Естественная схема

Торможение противовключением (рис.1.5.).

II Квадрант.   Скорость в точке а3:
<img width=«248» height=«27» src=«ref-1_123594929-1067.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">  c-1;


<img width=«173» height=«49» src=«ref-1_123595996-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">;

<img width=«289» height=«48» src=«ref-1_123596397-575.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">  Ом.
IV Квадрант.   Скорость в точке а6 <img width=«76» height=«24» src=«ref-1_123596972-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">  c-1.
<img width=«419» height=«49» src=«ref-1_123597219-714.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">  Ом.

    продолжение
--PAGE_BREAK--1.4. Определение предела изменения w=f(М) в естественной схеме при колебаниях напряжения в пределах ±20%


Естественная схема включения (рис.1.6)

При неизменном сопротивлении цепи возбуждения ток возбуждения изменяется в пределах <img width=«92» height=«25» src=«ref-1_123597933-519.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">.

По универсальной кривой намагничивания [1] находим:
<img width=«105» height=«24» src=«ref-1_123598452-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">;  <img width=«239» height=«24» src=«ref-1_123598746-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">;

<img width=«108» height=«24» src=«ref-1_123599147-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">;  <img width=«244» height=«24» src=«ref-1_123599460-425.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">
Характеристики строим по двум точкам:
<img width=«235» height=«49» src=«ref-1_123599885-508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">[c-1];   <img width=«48» height=«17» src=«ref-1_123600393-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">

<img width=«363» height=«52» src=«ref-1_123600610-703.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">[c-1];<img width=«64» height=«24» src=«ref-1_123601313-244.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">

<img width=«241» height=«49» src=«ref-1_123601557-532.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">[c-1];  <img width=«48» height=«17» src=«ref-1_123600393-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">

<img width=«367» height=«52» src=«ref-1_123602306-708.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">[c-1];  <img width=«64» height=«24» src=«ref-1_123601313-244.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">

Характеристики изображены на рис.1.7.


1.5. Построение характеристик электродинамического торможения w= f(I), обеспечивающую замедление с ускорениями, не превышающими |eдоп| Мс = 0,5´´Мн


Определим максимальный тормозной момент двигателя



M+Mc=-Jдв×eдоп;

M=- Jдв×eдоп-0,5Mн=<img width=«227» height=«20» src=«ref-1_123603258-414.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">  Нм;

<img width=«157» height=«28» src=«ref-1_123603672-632.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">;   

 <img width=«49» height=«45» src=«ref-1_123604304-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">;

Откуда находим сопротивление rт
<img width=«377» height=«53» src=«ref-1_123604544-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">  Ом.
Характеристика ЭДТ изображена на рис.1.9.






<img width=«661» height=«426» src=«ref-1_123605234-2640.coolpic» v:shapes="_x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196">

<img width=«129» height=«131» src=«ref-1_123607874-1385.coolpic» v:shapes="_x0000_s1197">



Рис. 1.8. Схема ЭДТ






Рис. 1.9. АЧХ при воздействии возмущения на вал <img width=«670» height=«440» src=«ref-1_123609259-3314.coolpic» v:shapes="_x0000_s1198">

<img width=«498» height=«169» src=«ref-1_123612573-3121.coolpic» v:shapes="_x0000_s1200">

Рис. 1.10. Структурная схема двухмассовой механической системы

    продолжение
--PAGE_BREAK--1.6. Структурная схема двухмассовой системы механизма передвижения тележки.  
Структурная схема двухмассовой механической системы представалена на (рис. 1.10.).Приняв J1=Jдв, J2=3×J1, W12=1,2 с-1,строим АЧХ при воздействии возмущения на вал механизма.

АЧХ двухмассовой системы:
<img width=«241» height=«64» src=«ref-1_123615694-552.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">,
где <img width=«123» height=«32» src=«ref-1_123616246-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">  ;

       <img width=«188» height=«32» src=«ref-1_123616561-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">

Результат расчета приведён в таблице 1.2, график – на рисунке 1.11.

Таблица 1.2

Значения А(W) и W, с–1

W, [1/c]

A(W)

W, [1/c]

A(W)

W, [1/c]

A(W)

W, [1/c]

A(W)

0,01

71,43

0,90

1,81

1,21

70,98

1,70

0,42

0,02

35,72

1,00

2,34

1,21

35,27

1,75

0,36

0,03

23,82

1,03

2,58

1,22

17,42

1,80

0,32

0,05

14,31

1,05

2,90

1,25

6,72

1,85

0,28

0,10

7,19

1,08

3,36

1,30

3,16

1,90

0,25

0,20

3,67

1,10

4,07

1,35

1,99

1,95

0,22

0,30

2,54

1,13

5,24

1,40

1,41

2,00

0,20

0,40

2,01

1,15

7,61

1,45

1,07

2,05

0,18

0,50

1,73

1,18

14,74

1,50

0,85

2,10

0,16

0,60

1,59

1,18

18,31

1,55

0,69

2,15

0,15

0,70

1,55

1,19

36,17

1,60

0,57

2,20

0,14

0,80

1,61

1,20

71,88

1,65

0,49

2,25

0,13



<img width=«625» height=«415» src=«ref-1_123616951-2780.coolpic» v:shapes="_x0000_s1202">
Рис. 1.11. АЧХ при воздействии возмущения на вал механизма <img width=«604» height=«488» src=«ref-1_123619731-2827.coolpic» v:shapes="_x0000_s1201">


Рис. 1.12. Характеристика УП-Д

    продолжение
--PAGE_BREAK--1.7. Расчет и построение w=f(М) разомкнутой системы УП-Д


Если Eп=220 В; внутреннее сопротивление управляемого преобразователя равно: rп=2×rяд.

Механическая хар-ка в системе УП-Д имеет вид:
<img width=«155» height=«49» src=«ref-1_123622558-732.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">.
График строим по двум точкам:
<img width=«185» height=«47» src=«ref-1_123623290-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">[c-1];  <img width=«48» height=«17» src=«ref-1_123600393-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">

<img width=«464» height=«53» src=«ref-1_123623951-1605.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">[c-1];

<img width=«64» height=«24» src=«ref-1_123601313-244.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">

График изображен на рис.1.12.

1.8. Структурная схема и уравнение статической механической характеристики в системе УП-Д с замкнутой обратной связью по скорости.  
Определим коэффициент обратной связи по скорости Кос и задающий сигнал Uзс, если статическая механическая характеристика проходит через точки Мн, wни имеет жесткость в 10 раз большую, чем в разомкнутой системе.

Преобразователь считаем инерционным звеном с коэффициентом усиления Кп=100, постоянной времени Тп=0,01 с и с внутренним сопротивлением rп=2×rяд.
<img width=«267» height=«52» src=«ref-1_123625800-566.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">;

<img width=«229» height=«27» src=«ref-1_123626366-1152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">;

<img width=«312» height=«51» src=«ref-1_123627518-650.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">;

<img width=«203» height=«48» src=«ref-1_123628168-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">;

<img width=«333» height=«32» src=«ref-1_123628597-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">;

<img width=«452» height=«49» src=«ref-1_123629120-865.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">;

<img width=«475» height=«49» src=«ref-1_123629985-748.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">.
<img width=«528» height=«162» src=«ref-1_123630733-3466.coolpic» v:shapes="_x0000_s1205">

Рис. 1.13. Структурная схема системы регулирования скорости
2.          ЭЛЕКТРОПРИВОД С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

2.1.  Выбор двигателя.


Согласно заданному варианту, выбрать двигатель последовательного возбуждения тихоходного исполнения.

Тип двигателя: ДП-21.

Таблица 2.1

Основные параметры двигателя типа Д – 21

Pн=4,5  кВт

rя+rдп=0,94  Ом

nн=900  об/мин

rпос=0,275  Ом

Iн=28  А

rдв=rя+rдп+rпос=1,215  Ом
    продолжение
--PAGE_BREAK--

2.2. Естественные w=f(I), w=f(M) и диаграмма пусковых характеристик


Естественные характеристики рассчитываем по универсальным, приведённым в справочной литературе [1]. Результаты расчётов приведены в табл.2.2., графики — на рис.2.1.,2.2.




<img width=«239» height=«45» src=«ref-1_123636130-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">[c-1];    <img width=«195» height=«49» src=«ref-1_123636639-480.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">[Н×М].
<img width=«131» height=«24» src=«ref-1_123637119-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">[А].

<img width=«584» height=«398» src=«ref-1_123637407-2755.coolpic» v:shapes="_x0000_s1209 _x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214">
Рисунок 2.1 Естественная электромеханическая характеристика
Рисунок 2.2 Естественная механическая характеристика


<img width=«169» height=«24» src=«ref-1_123640162-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110"> [c-1];

<img width=«192» height=«24» src=«ref-1_123640504-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">[Н×М].
Зададимся пусковым током:<img width=«188» height=«24» src=«ref-1_123640880-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">[А] и током переключения:<img width=«56» height=«24» src=«ref-1_123641247-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">[А].

Полные пусковые сопротивления цепи якоря:
<img width=«173» height=«49» src=«ref-1_123641485-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">[Ом]; <img width=«160» height=«49» src=«ref-1_123641903-414.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">[Ом].
Пусковая диаграмма приведена на рис.2.3. Графически определяем сопротивления ступеней реостата: <img width=«64» height=«24» src=«ref-1_123642317-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">[Ом]; <img width=«68» height=«24» src=«ref-1_123642564-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">[Ом].

    продолжение
--PAGE_BREAK--2.3. Реостатные характеристики w=f(I), w=f(M)


Если известны координаты рабочей точки: wс=0,4×wн, Mc=Мн.Определяем величину добавочного резистора:
<img width=«261» height=«56» src=«ref-1_123642824-990.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">;

<img width=«400» height=«51» src=«ref-1_123643814-1366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">  Ом.
Расчёт ведём по формуле:
<img width=«409» height=«57» src=«ref-1_123645180-1615.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">.
Результаты представлены в табл.2.3., графики — на рис.2.6,2.7.


<img width=«662» height=«401» src=«ref-1_123646795-3107.coolpic» v:shapes="_x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1217 _x0000_s1218 _x0000_s1219">

Рисунок 2.3. Пусковая диаграмма
<img width=«312» height=«73» src=«ref-1_123649902-1645.coolpic» v:shapes="_x0000_s1220">



Рис.2.4. Пуск двигателя в 2 ступени
<img width=«271» height=«86» src=«ref-1_123651547-1462.coolpic» v:shapes="_x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049">
Рис.2.5. Реостатноевключение


2.4. Построение w=f(I), w=f(M) при питании двигателя пониженным напряжениемU = 0,5×Uн


Расчёт ведём по формуле:
 <img width=«356» height=«52» src=«ref-1_123654530-737.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">;
Результаты представлены в табл.2.4., графики — на рис.2.8,2.9.

    продолжение
--PAGE_BREAK--2.5. Построение w=f(M) электродинамического торможения с самовозбуждением, позволяющего производить спуск груза с Мс = 2×Мн


Расчет производим для двух случаев: скорость спуска груза равнаwр1 = -wн  и  wр2 = -0,5×wн.

Первый режим:
wр1 = -wн= -94,24  c-1.






<img width=«654» height=«461» src=«ref-1_123656826-13338.coolpic» v:shapes="_x0000_s1076 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1080 _x0000_s1077 _x0000_s1079">





Рис. 2.8 Электромеханическая характеристика при пониженом

<img width=«616» height=«380» src=«ref-1_123670164-2294.coolpic» v:shapes="_x0000_s1084 _x0000_s1081 _x0000_s1082">
            напряжении

<img width=«594» height=«387» src=«ref-1_123672458-4311.coolpic» v:shapes="_x0000_s1087 _x0000_s1085 _x0000_s1086">




По универсальным характеристикам [1] для заданного Мс находим ток:
 Ic=I*×Iн=1,67×28=46,76  A;

<img width=«223» height=«49» src=«ref-1_123676769-517.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">;  <img width=«351» height=«52» src=«ref-1_123677286-664.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">  Ом.
При I>Iн характеристику строим по двум точкам: заданной в условии и граничной:
<img width=«259» height=«27» src=«ref-1_123677950-1232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">  Н×М;

<img width=«328» height=«56» src=«ref-1_123679182-1388.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">  c-1.
При I<Iн характеристика рассчитывается на основе универсальной по формуле:
 <img width=«125» height=«52» src=«ref-1_123680570-671.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">.
Второй режим:
 wр2 = -0,5×wн= -47,12  c-1;

<img width=«369» height=«52» src=«ref-1_123681241-695.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">  Ом;

<img width=«348» height=«56» src=«ref-1_123681936-1440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">  c-1;

 <img width=«127» height=«52» src=«ref-1_123683376-685.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">.
Результаты представлены в табл.2.4, графики — на рис.2.11.
    продолжение
--PAGE_BREAK--


Таблица 2.4

Результаты расчёта

I*

0,4

0,6

0,8

I, A

11,2

16,8

22,4

M*

0,3

0,5

0,8

M, НМ

11,9

23,9

35,8

w, 1/c

43,2

48,6

57,7

w,1/c

21,6

24,3

28,8





<img width=«175» height=«114» src=«ref-1_123684061-1447.coolpic» v:shapes="_x0000_s1249 _x0000_s1250 _x0000_s1251">
Рис. 2.10. Электродинамическое торможение ДПТ
<img width=«71» height=«42» src=«ref-1_123685508-243.coolpic» hspace=«12» alt=«Подпись: wp2» v:shapes="_x0000_s1247">

<img width=«72» height=«43» src=«ref-1_123685751-236.coolpic» hspace=«12» alt=«Подпись: wp1» v:shapes="_x0000_s1248"><img width=«642» height=«422» src=«ref-1_123685987-2837.coolpic» v:shapes="_x0000_s1245">

Рис. 2.11. Электродинамическое торможение с самовозбуждением
    продолжение
--PAGE_BREAK--3.          ЭЛЕКТРОПРИВОД С АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

3.1.Выбор двигателя


Производственный механизм задается руководителем технологической практики (в качестве рекомендуемых являются механизмы мостовых кранов, вентиляторов, транспортеров и т.д.). По заданному варианту рассчитаем мощность двигателя и выберем по каталогу двигатель с фазным ротором крановой или краново-металлургической серии.

Выбран двигатель крановой серии типа МТ111-6

Таблица 3.1.

Паспортные данные двигателя типа МТ111-6

Pн=3,5 [кВт]

Статор:

Ротор:

nн=915 [об/мин]

Iсн=10,5[А]

Iрн=13,7[А]

Uн=380 [В]

Iсх=6,6[А]

Ерн=181[В]

Mк/Mн=2,3

rс=2,16[Ом]

rр=0,525[Ом]

<img width=«100» height=«24» src=«ref-1_123688824-276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">

xс=2,03[Ом]

xр=0,755[Ом]

<img width=«97» height=«24» src=«ref-1_123689100-265.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">



ke=1,96
    продолжение
--PAGE_BREAK--

3.2. Расчет и построение естественных и реостатных характеристик w=f(M) и w=f(I2)
Если механическая характеристика проходит через точку wс=0,5×wн, Mс=Мн. Определим параметры резистора. Построим пусковую диаграмму при пуске в 3 ступени. Определим параметры пусковых резисторов:
<img width=«252» height=«32» src=«ref-1_123689365-482.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">  Ом;

<img width=«243» height=«32» src=«ref-1_123689847-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">  Ом;

<img width=«231» height=«27» src=«ref-1_123690317-1018.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">  Ом.
Естественная механическая характеристика строится по 4-м точкам:

1) <img width=«243» height=«45» src=«ref-1_123691335-474.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">  c-1;

2) <img width=«236» height=«45» src=«ref-1_123691809-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">  c-1;

<img width=«192» height=«49» src=«ref-1_123692316-479.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">  Н×М.

3) <img width=«252» height=«24» src=«ref-1_123692795-458.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">  Н×М;

<img width=«280» height=«49» src=«ref-1_123693253-563.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">;

<img width=«448» height=«43» src=«ref-1_123693816-774.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">;

<img width=«309» height=«27» src=«ref-1_123694590-1480.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">  c-1;

4)<img width=«240» height=«24» src=«ref-1_123696070-450.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">  Н×М.
Электромеханическая характеристика построена по формуле
<img width=«413» height=«68» src=«ref-1_123696520-1670.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">.


Пусковая диаграмма:
M1=0,8Mк=67[Н×М]; M2=40  Н×М


Графически определяем r1=1,312 [Ом]; r2=0,7875 [Ом]; r3=0,6825 [Ом].
<img width=«400» height=«25» src=«ref-1_123698190-595.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146"> [Ом].
Для расчёта реостатной характеристики, проходящей через точку wс=0,5×wн=47,91[c-1]; Mc=Mн определяю добавочное сопротивление:
 <img width=«376» height=«55» src=«ref-1_123698785-777.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">



<img width=«166» height=«173» src=«ref-1_123699562-1051.coolpic» v:shapes="_x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254">


<img width=«311» height=«168» src=«ref-1_123700613-2460.coolpic» v:shapes="_x0000_s1261">
Рис. 3.1. Естественная схема включения асинхронного двигателя
<img width=«353» height=«470» src=«ref-1_123703073-2462.coolpic» v:shapes="_x0000_s1259">Рис. 3.2. Схема включения асинхронного двигателя с пусковыми сопротивлениями в четыре ступени
Рис. 3.3. Естественная и реостатная механические характеристики

где  <img width=«275» height=«49» src=«ref-1_123705535-580.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">;  

<img width=«319» height=«63» src=«ref-1_123706115-767.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">;

<img width=«261» height=«52» src=«ref-1_123706882-540.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">;

 <img width=«252» height=«24» src=«ref-1_123692795-458.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">  Н×М;
Уравнение механической характеристики:
<img width=«435» height=«72» src=«ref-1_123707880-1093.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">.
Уравнение электромеханической характеристики
<img width=«475» height=«99» src=«ref-1_123708973-1066.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">.
Результаты вычислений по вышеприведенным формулам сведены в  табл. 3.2, естественные и реостатные механические и электромеханические характеристики изображены на рис. 3.3, 3.4.

Таблица 3.2

Значения М, I'2, I'2p

w

S

I'2, А

Mи

I'2p, А

1

2

3

4

5

-200

2,9102197

38,623286

82,849853

26,763

-150

2,4326648

38,158686

83,999706

24,637561

-100

1,9551098

37,459867

82,823741

21,93164

-50

1,4775549

36,299884

77,512088

18,443951

-40

1,3820439

35,97135

75,724597

17,630905

-30

1,286533

35,594586

73,633769

16,774205

-20

1,191022

35,158671

71,209397

15,871548

-15

1,1432665

34,914221

69,862223

15,402264

-10

1,095511

34,649278

68,419577

14,920628

-5

1,0477555

34,361297

66,877251

14,426355



Окончание таблицы 3.2

1

2

3

4

5



1

34,047313

65,230966

13,919167

5

0,9522445

33,703862

63,476393

13,398792

10

0,904489

33,32687

61,60917

12,864964

15

0,8567335

32,911525

59,624923

12,317427

20

0,808978

32,452114

57,519288

11,755938

30

0,713467

31,372449

52,926624

10,590203

50

0,5224451

28,27174

42,100949

8,0824499

60

0,4269341

25,981501

35,808991

6,7383219

70

0,3314231

22,899358

28,899343

5,3334648

80

0,2359121

18,659849

21,356684

3,8682553

90

0,1404011

12,75683

13,174739

2,3438444

100

0,0448902

4,6463251

4,3583314

0,7622683

102

0,025788

2,7320425

2,5202397

0,4393408

104,6

0,0009551

0,1040699

0,0941317

0,0163405

106

-0,012416

1,3718971

-1,229199

0,2129029

108

-0,031519

3,5466634

-3,140049

0,5421557

110

-0,050621

5,7885036

-5,074612

0,8734503

120

-0,146132

17,400402

-15,09124

2,5592198

130

-0,241643

27,809304

-25,64234

4,2898245

150

-0,432665

39,794036

-48,06495

7,8589994

170

-0,623687

43,602101

-71,60943

11,517313

200

-0,91022

44,621873

-106,8986

17,000206

230

-1,196753

44,419388

-138,9618

22,225976

260

-1,483286

44,048313

-164,7825

26,946156

270

-1,578797

43,926609

-171,6798

28,37642

280

-1,674308

43,809804

-177,6771

29,728587

290

-1,769819

43,698658

-182,7774

31,000769

300

-1,86533

43,59345

-187,001

32,192327

310

-1,96084

43,494169

-190,3825

33,303731




<img width=«437» height=«610» src=«ref-1_123710039-5556.coolpic» v:shapes="_x0000_s1262">    продолжение
--PAGE_BREAK--