Занятие 7 (2 часа) Регулирование момента и тока

Общие определения.

1. При формировании заданного графика движения исполнительных органов часто бывает необходимо обеспечивать требуемое их ускорение или замедление. Это достигается регулированием прикладываемого к исполнительным органам со стороны ЭП момента или усилия.

2. В некоторых технологических процессах (прокатка металла, изготовление проводов и кабелей, бумажное и текстильное производства) требуется, чтобы исполнительные органы рабочих машин создавали необходимое натяжение в обрабатываемом материале или изделии. Это также обеспечивается с помощью ЭП регулированием создаваемого им момента или усилия на исполнительных органах соответствующих рабочих машин и механизмов.

3. В некоторых случаях требуется ограничивать момент ЭП для предотвращения поломки рабочей машины или механизма при внезапном стопорении движения исполнительного органа (например, при копании грунта, бурении скважин, заклинивании механической передачи и др.).

Регулирование момента и тока

Развиваемый электрическим двигателем момент пропорционален произведению магнитного потока и тока якоря, т.е.

где k - конструктивный коэффициент двигателя.

Таким образом, изменяя ток якоря I или магнитный поток Ф, можно регулировать (ограничивать) момент.

Регулирование тока и момента двигателей требуется также и для обеспечения нормальной работы самих двигателей.

Так, при пуске двигателей постоянного тока обычного исполнения для обеспечения нормальной работы их коллекторно-щеточного узла ток должен быть ограничен значением не более 3I _ном.

Таким образом. с одной стороны необходимо рассчитывать на определенную величину момента для нормальной работы электропривода, с другой стороны требуемый момент электропривода может создать в двигателе недопустимо большой ток. что приведет к выходу двигателя из строя.

Для анализа возможности регулирования тока используется электромеханическая характеристика двигателя (иногда называемая скоростной), которая представляет собой зависимость его скорости от тока ω(I).

На рис. 7.1. показаны типовые электромеханические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения, позволяющие регулировать (ограничивать) ток I и момент М при пуске с помощью добавочного резистора в цепи якоря.

Рис.7.1. Электромеханические характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

1 – электромеханическая характеристика с резистором, включенным в цепь якоря.

2 – электромеханическая характеристика без резистора в цепи якоря.

Допустим, по техническим условиям работы электропривода заданы следующие параметры:

Пусковой ток двигателя не более I_пуск
Пусковой момент двигателя М_пуск
Рабочая угловая скорость ω₂
Номинальный ток I₁
Номинальный момент на валу двигателя М₁

При электрических и экономических расчетах выбран двигатель постоянного тока, имеющий естественную электромеханическую характеристику (кривая 2). Данный двигатель при требуемом номинальном токе имеет необходимую нам частоту вращения ω_2.Однако, при всех достоинствах двигатель не подойдет для данного электропривода, так как при пуске по характеристике 2 ток в двигателе I_пускзначительно больше заданного по техническим условиям. (I_пуск2˃˃ I_пуск1)

Однако, если в цепь якоря включить резистор, с заранее рассчитанным сопротивлением, то характеристика двигателя изменится и будет представлять кривую 1.

Это свойство электродвигателя постоянного тока используется в электроприводах для безопасного пуска, при котором величина пускового тока и момента не превышает заданных значений.

Регулирование тока производится следующим образом:

Точка А (момент пуска): Резистор включается в цепь якоря двигателя на период пуска (прямая 1, отрезок АБ), При этом в момент пуска ω=0, I_пуск= I_пуск1,

M_пуск= M_пуск1, что соответствует техническим условиям на электропривод.

По мере раскручивания якоря двигателя ток в нем уменьшается и достигает номинального значения I₁. (точка Б). Однако, скорость двигателя при этом меньше заданной ω₁˂ ω₂

Для обеспечения заданных параметров электропривода в его цепи управления производят шунтирование (закорачивание) резистора ( переход от т.Б в т.В) . При этом характеристика электродвигателя изменяется с прямой 1 на прямую 2. и производится дальнейшая раскрутка двигателя.

Таким образом, с помощью системы управления электроприводом удается регулировать (ограничивать) ток и момент электродвигателя.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 568; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!