II. Расчет пусковых, тормозных, регулировочных резисторов и построение механических характеристик.
1. Двигатель независимого возбуждения.
а) Пусковые резисторы:
, и , (координаты двух точек, необходимых для построения ЕМХ - график-прямая)
Где (если в каталоге не указано сопротивление якоря, то его ориентировочно определяют, приняв, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря)
При ;
Рассчитаем сопротивление пускового реостата. Для этого задаемся величиной максимального пускового момента:
и величиной момента переключения
где - сопротивление всех ступеней реостата;
Число ступеней реостата:
Величины сопротивлений ступеней пускового реостата определяются из пусковой диаграммы :
Проверка Rp=Rp1+Rp2+Rp3+Rp4=3,87 Ом
Установившаяся скорость будет: ωс=105 рад/сек
Установившийся момент на валу двигателя будет: Мс=40,62 Н*м
б) Тормозные резисторы:
При динамическом торможении
Считаем что ,
При торможении противовключением
или
Пусковая диаграмма двигателя независимого возбуждения (см. рис.№1).
Мтд, Н*м | 0 | 208,2 |
w, рад/с | 0 | 83,8 |
2. Асинхронный двигатель с фазным ротором.
а) Расчет ЕМХ:
Максимальный критический момент:
Таблица 1 (EMХ см.рис.№2)
Мн=Ме, Н*м | 0 | 32,85 | 56,68 | 85,95 | 100,19 | 106,21 | 107,70 | 106,70 | 104,35 | 78,33 | ||
Se | 0 | 0,02 | 0,04
| 0,08 | 0,12 | 0,16 | 0,20 | 0,24 | 0,28 | 0,60 | ||
Sи1 | 0 | 0,28 | 0,57 | 1,14 | 1,70 | 2,27 | 2,84 | 3,41 | 3,97 | 8,52 | ||
Sи2 | 0 | 0,12 | 0,23 | 0,47 | 0,70 | 0,94 | 1,17 | 1,41 | 1,64 | 3,52 | ||
Sи3 | 0 | 0,05 | 0,10 | 0,19 | 0,29 | 0,38 | 0,48 | 0,57 | 0,67 | 1,44 |
б) Динамическое торможение.
При динамическом торможении двигатель отключается от сети и его статорная обмотка подключается к источнику постоянного тока. Для анализа динамического торможения используем схему замещения АД:
-номинальное фазное напряжение двигателя;
;
рис.4 Схема замещения при динамическом торможении
Скольжение в режиме динамического торможения
;
При Iэкв и r2∑ ,задаваясь Iµ. можно найти по кривым (см. рис.6 методички) значения Iµ и xµ . Находится s', далее– ток I2' и момент М'. Расчет механической характеристики ведется при Iэкв=3I0 и r2p=0.2rpн*.
Таблица 3
I'2, А | 2,83 | 6,31 | 8,85 | 10,73 | 12,27 | 14,73 | 16,64 | 18,15 | 19,37 | 20,24 | 20,87 | 21,25 | 21,36 | ||
M', Н∙м | -12 | -28 | -40 | -48 | -56 | -68 | -79 | -87 | -96 | -88 | -72 | -42 | -22 | ||
S, | 0,98 | 0,96 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,90 | 0,89 | 0,89 | 0,88 | 0,86 | 0,82 | 0,68 | 0,37 | ||
S' | 0,02 | 0,04 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,10 | 0,11 | 0,11 | 0,12 | 0,14 | 0,18 | 0,32 | 0,63 | ||
Im | 21,53 | 20,66 | 19,58 | 18,49 | 17,40 | 15,23 | 13,05 | 10,88 | 8,70 | 6,53 | 4,35
| 2,18 | 1,09 | ||
Xm | 6,89 | 7,56 | 8,00 | 8,45 | 9,11 | 10,67 | 12,67 | 15,34 | 20,01 | 23,34 | 27,79 | 32,23 | 34,46 | ||
I'm | 2,18 | 2,09 | 1,98 | 1,87 | 1,76 | 1,54 | 1,32 | 1,10 | 0,88 | 0,66 | 0,44 | 0,22 | 0,11 | ||
X'm | 0,31 | 0,34 | 0,36 | 0,38 | 0,41 | 0,48 | 0,57 | 0,69 | 0,90 | 1,05 | 1,25 | 1,45 | 1,55 |
3. Двигатель последовательного возбуждения.
Номинальное сопротивление двигателя: Ом
Пользуясь формулами: , , и графиками построим ЕМХ.
Рис.6 Схема двигателя последовательного возбуждения
Таблица 4 ЕМХ
I'я, А | 0,32 | 0,40 | 1,00 | 1,40 | 1,80 | 2,60 |
w', рад/с | 2,20 | 1,80 | 1,00 | 0,84 | 0,75 | 0,60 |
Iя, А | 138 | 172 | 430 | 602 | 774 | 1118 |
w, рад/с | 124 | 102 | 57 | 48 | 42 | 34 |
Для построения искусственных механических характеристик воспользуемся графическим методом построения характеристик для нормальной схемы включения двигателя в сеть при введении в цепь якоря последовательного сопротивления. Построение основано на том, что при неизменном токе в цепи якоря скорость двигателя пропорциональна сопротивлению цепи якоря
- сопротивление якоря и добавочных полюсов
- сопротивление последовательной обмотки
Вышеуказанные сопротивления взяты из каталога для ДПТ последовательного возбуждения Д814
Задаемся значениями Iя:
|
|
Iя1=142,4 А
Iя2=356 А
Iя3=498 А
Iя4=640 А
Подъем груза. 1 Ступень
Применяем схему с шунтированным якорем
Рис. 7 Схема с шунтированным якорем
Используя формулы:
Данные сводятся в таблицу 5
2 ступень: Двигатель работает по нормальной схеме
3 ступень: Двигатель работает по нормальной схеме
4 ступень: Выход на ЕМХ.
Произведем расчеты искусственной характеристики подъема:
Таблица 5
к | -0,3 | 0 | 0,3 | 0,6 | 1 | 1,5 | 2 |
Iя, А | -106,8 | 0 | 106,8 | 213,6 | 356 | 534 | 712 |
Uн+IяRш, В | 186,0162 | 220 | 253,984 | 287,968 | 333,279 | 389,9 | 446,558 |
Iв, А | 221,4479 | 261,9048 | 302,362 | 342,818 | 396,761 | 464,2 | 531,617 |
wг, рад/с | 67 | 64 | 60 | 57 | 53 | 50 | 47 |
w, рад/с | 33,59322 | 24,38095 | 15,6308 | 7,98424 | -1,08707 | -11,06 | -19,833 |
M, Н∙м | -699,427 | 0 | 1503,19 | 5885,59 | -72046,6 | -10620 | -7898 |
Изобразим в одних осях механические характеристики для всех ступеней подъёма:
I, А | 0 | 73 | 145 | 242 | 363 | 484 | 500 | 600 |
w( 1 ст. ), рад/с | 24 | 14 | 5 | -6 | -17 | -28 |
|
|
w( 2 ст. ), рад/с |
| 105 | 58 | 30 | 8 | 0 |
|
|
w( 3 ст. ), рад/с |
| 110 | 72 | 42 | 21 | 9 | 7 | 0 |
w( Емх ), рад/с |
| 127 | 85 | 59 | 47 | 41 | 40 | 36 |
Спуск груза. На всех ступенях двигатель работает по следующей схеме:
|
|
;
Рис.8 ;
;
; ; .
Таблица 6
Iя, А | w, рад/с | I'я, А | w', рад/с | E, В | Iв, А | E/w, Вс |
167 | 70,37 | 0,7 | 1,20 | 211,63 | 167 | 3,01 |
239 | 58,64 | 1,0 | 1,00 | 208,04 | 239 | 3,55 |
311 | 50,43 | 1,3 | 0,86 | 204,45 | 311 | 4,05 |
383 | 46,33 | 1,6 | 0,79 | 200,86 | 383 | 4,34 |
479 | 42,81 | 2,0 | 0,73 | 196,08 | 479 | 4,58 |
598 | 36,36 | 2,5 | 0,62 | 190,09 | 598 | 5,23 |
718 | 32,25 | 3,0 | 0,55 | 184,11 | 718 | 5,71 |
1 ступень:
Таблица 7
k | Iя, А | Iя x Rп, В | Iв, А | E/w, Вс | Iя*SR, В | Iв x Rп, В | Е, В | w, рад/с | M, Н∙м |
-0,3 | -72,6 | -66,07 | 167 | 3,01 | -82,76 | 152,26 | 15,02 | 5,00 | -218,35 |
0,0 | 0,0 | 0,00 | 239 | 3,55 | 0,00 | 217,61 | -2,39 | -0,67 | 0,00 |
0,3 | 72,6 | 66,07 | 311 | 4,05 | 82,76 | 282,96 | -19,81 | -4,89 | 294,33 |
0,6 | 145,2 | 132,13 | 383 | 4,34 | 165,53 | 348,30 | -37,22 | -8,58 | 629,57 |
1,0 | 242,0 | 220,22 | 479 | 4,58 | 275,88 | 435,44 | -60,45 | -13,20 | 1108,46 |
1,5 | 363,0 | 330,33 | 598 | 5,23 | 413,82 | 544,35 | -89,47 | -17,11 | 1897,94 |
2,0 | 484,0 | 440,44 | 718 | 5,71 | 551,76 | 653,26 | -118,50 | -20,76 | 2762,85 |
2 ступень
Таблица 8
k | Iя. А | Iя x Rп, В | Iв, А | E/w, Вс | Iя*SR, В | Iв x Rп, В | Е, В | w, рад/с | M, Н∙м |
-0,3 | -72,6 | -66,07 | 167 | 3,01 | -109,63 | 152,26 | 41,89 | 13,93 | -218,35 |
0,0 | 0,0 | 0,00 | 239 | 3,55 | 0,00 | 217,61 | -2,39 | -0,67 | 0,00 |
0,3 | 72,6 | 66,07 | 311 | 4,05 | 109,63 | 282,96 | -46,67 | -11,51 | 294,33 |
0,6 | 145,2 | 132,13 | 383 | 4,34 | 219,25 | 348,30 | -90,95 | -20,98 | 629,57 |
1,0 | 242,0 | 220,22 | 479 | 4,58 | 365,42 | 435,44 | -149,99 | -32,74 | 1108,46 |
1,5 | 363,0 | 330,33 | 598 | 5,23 | 548,13 | 544,35 | -223,78 | -42,80 | 1897,94 |
2,0 | 484,0 | 440,44 | 718 | 5,71 | 730,84 | 653,26 | -297,58 | -52,13 | 2762,85 |
3 ступень:
Таблица 9
k | Iя, А | Iя x Rп, В | Iв, А | E/w, Вс | Iя*SR, В | Iв x Rп, В | Е, В | w, рад/с | M, Н∙м |
-0,3 | -72,6 | -66,07 | 112 | 2,60 | -109,63 | 102,25 | -8,13 | -3,13 | -188,76 |
0,0 | 0,0 | 0,00 | 161 | 2,98 | 0,00 | 146,13 | -73,87 | -24,79 | 0,00 |
0,3 | 72,6 | 66,07 | 209 | 3,39 | 109,63 | 190,01 | -139,61 | -41,18 | 246,11 |
0,6 | 145,2 | 132,13 | 257 | 3,70 | 219,25 | 233,90 | -205,35 | -55,50 | 537,24 |
1,0 | 242,0 | 220,22 | 321 | 4,10 | 365,42 | 292,41 | -293,01 | -71,47 | 992,20 |
1,5 | 363,0 | 330,33 | 402 | 4,40 | 548,13 | 365,55 | -402,58 | -91,50 | 1597,20 |
2,0 | 484,0 | 440,44 | 482 | 4,60 | 730,84 | 438,69 | -512,15 | -111,34 | 2226,40 |
4 ступень:
Таблица 10
k | Iя, А | Iя x Rп, В | Iв, А | E/w, Вс | Iя*SR, В | Iв x Rп, В | Е, В | w, рад/с | M, Н∙м |
-0,3 | -72,6 | 0 | 133 | 2,70 | -17,42 | 0 | -202,58 | -75,03 | -196,02 |
0,0 | 0,0 | 0 | 133 | 2,70 | 0,00 | 0 | -220,00 | -81,48 | 0,00 |
0,3 | 72,6 | 0 | 133 | 2,70 | 17,42 | 0 | -237,42 | -87,93 | 196,02 |
0,6 | 145,2 | 0 | 133 | 2,70 | 34,85 | 0 | -254,85 | -94,39 | 392,04 |
1,0 | 242,0 | 0 | 133 | 2,70 | 58,08 | 0 | -278,08 | -102,99 | 653,40 |
1,5 | 363,0 | 0 | 133 | 2,70 | 87,12 | 0 | -307,12 | -113,75 | 980,10 |
2,0 | 484,0 | 0 | 133 | 2,70 | 116,16 | 0 | -336,16 | -124,50 | 1306,80 |
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1187; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!