Расчет и построение статических характеристик электропривода
Статические характеристики системы Г-Д – электромеханическая 
и механическая 
, рассчитываются по известным соотношениям для двигателя постоянного тока независимого возбуждения [1,2]:
, (2.7)
, (2.8)
где w – угловая скорость вращения вала двигателя, рад/с;
Ег – ЭДС генератора, В;
Кд – конструктивный коэффициент двигателя;
Фдном – номинальный поток возбуждения двигателя, Вб;
Iя – ток якорной цепи системы Г-Д, А;
МЭМ – электромагнитный момент, развиваемый двигателем, Н×м;
RяS – суммарное сопротивление якорной цепи системы Г-Д, Ом;
Суммарное сопротивление якорной цепи RяS определяется суммой всех сопротивлений элементов силовой цепи, включенных последовательно с якорем генератора:
(2.9)
где RягS, RядS – суммарное сопротивление якоря генератора и двигателя, Ом;
Rпр – сопротивление соединительных проводов силовой цепи системы Г-Д, Ом.
При определении Rпр длину соединительных проводов принять – l=30 м, провода считать медными:
, (2.10)
где Кт – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве (для меди Кт =1,24);
r – удельное сопротивление Ом×мм2/м (для меди r = 0,017);
|
|
|
j – допустимая плотность тока, равная 4 А/мм2;
l – суммарная длина соединительных проводов, м;
Iя– ток якорной цепи системы Г-Д, А (принять равным номинальному току двигателя Iя= Iдном).
При расчете суммарных сопротивлений RягSи RядS пользуются соотношениями:
, (2.11)
, (2.12)
где Rяг, Rяд – сопротивления якоря генератора и двигателя, Ом;
Rдпг, Rдпд – сопротивления добавочных полюсов генератора и двигателя, Ом;
Rщ – сопротивление щеточных контактов машины, Ом:
, (2.13)
где DUщ – падение напряжения в щеточных контактах, В (принять DUщ =1);
Iя – ток якорной цепи системы Г-Д, А (принять Iя= Iдном).
В курсовом проекте необходимо рассчитать статические характеристики системы Г-Д, обеспечивающие работу двигателя М1 (см. схему на рисунке 2.1) с номинальной и половинной скоростью вращения при статической нагрузке, равной статическому моменту сопротивления:
, (2.14)
|
|
|
где kн – коэффициент нагрузки;
MЭМном – номинальный электромагнитный момент двигателя М1, Н×м:
. (2.15)
Номинальный момент на валу двигателя М1 Mном, Н×м:
, (2.16)
где Рдном – номинальная мощность двигателя, Вт;
wдном – номинальная угловая скорость вала двигателя, рад/с.
Сравните значения, вычисленные по (2.15) и (2.16), сделайте вывод.
Расчет статических характеристик в системе Г-Д осуществляется по соотношению (2.7) или (2.8). Для этого необходимо знать величину 
.
При питании двигателя от сети напряжением U, имеем:
, (2.17)
откуда, при номинальных параметрах получим:
, (2.18)
где Uном– номинальное напряжение питания двигателя, В;
Iдном – номинальный ток якоря двигателя, А;
wдном – номинальная угловая скорость вала двигателя, рад/с.
По (2.18) рассчитывается естественная характеристика двигателя, которая примерно будет в два раза жестче искусственных статических характеристик в системе Г-Д, рассчитанных по (2.7), (2.8).
|
|
|
Для построения статических характеристик двигателя в системе Г-Д и естественной характеристики двигателя, необходимо знать лишь две точки, так как они представляют собой прямые линии. В качестве таких точек удобно принять точку, соответствующую идеальному холостому ходу (М=0, Iя=0), и точку, в которой при М=Мс, (Iя=Ic) скорость вращения 
или 
(для естественной характеристики, соответственно, М=МЭМ.ном, (Iя=Iдном)). Для обеспечения требуемой скорости вращения двигателя Э.Д.С. генератора должна превышать ЭДС двигателя в установившихся режимах на величину падения напряжения в сопротивлении якорной цепи:
, (2.19)
где Eг – ЭДС генератора, обеспечивающая в установившемся режиме вращение двигателя с угловой скоростью wд при токе якоря Iя, В.
При расчетах ЭДС генератора по (2.19) в качестве тока якоря Iя принимается ток Ic=Kн×Iдном , 
при расчете полной угловой скорости вала двигателя (расчетное значение ЭДС генератора Егр ) и 
при половинной угловой скорости вала двигателя (расчетное значение ЭДС генератора Егр.0.5).
|
|
|
Графики статических характеристик двигателя построить в четырех квадрантах координатной плоскости [w, Iя], [w, М] с обозначением рабочих точек. Оценить жесткость характеристик.
На рисунке 2.2 приведены электромеханические характеристики двигателя в I-м квадранте.
По кривым холостого хода и намагничивания генератора для установившихся значений ЭДС генератора Eгр и Eгр0.5, обеспечивающих основную и половинную скорость вращения двигателя, определить необходимые значения то-
ков и потоков возбуждения генератора (Iвгр , Iвгр0.5 , Фгр , Фгр0.5 ) и отметить их на соответствующих кривых.
w0/1 – угловая скорость холостого хода вала двигателя при Eг=Eгр;
w0e – угловая скорость холостого хода вала двигателя по естественной характеристике;
wдном – номинальная угловая скорость вала двигателя;
w0/0.5 – угловая скорость холостого хода вала двигателя при Eг=Eгр0.5;
w0.5 – половинная угловая скорость вала двигателя , 
.
Рисунок 2.2 – Электромеханические характеристики двигателя
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 598; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!