Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

По паспортным данным определим пусковой, минимальный и

критический моменты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М п

 

mП

М н ,

 

 

 

 

 

 

М min

 

mmin

М н ,

 

 

 

 

 

 

М к

 

mk 2

М н ,

 

 

где mП, mmin , mk –коэффициенты, равные отношению соответствующих

моментов к номинальному моменту.

 

 

 

 

 

 

Определим частоту при минимальном моменте. Известно, что

 

Smin = 0,7-0,9 и определим

min

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

1

(1

Smin ) .

 

На рис. 7.2 представлена рассчитанная по формуле Клосса ЕМХ с

паспортными значениями критического момента и критического

 

скольжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, , с-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

14.29

28.57

42.86

57.14

71.43

85.71

 

100

114.29 128.57

142.86 157.14 171.43 185.71

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М, Н·м

 

 

Рис. 7.2. Естественная механическая характеристика

 

по формуле Клосса

На рис. 7.3 показана естественная механическая характеристика, рассчитанная по формуле Клосса для скольжения 0< S <0,7, а при S >0,7..0,9 использовались паспортные данные пускового и минимального моментов. Последняя характеристика отражает реальную механическую характеристику и приемлема для последующих расчетов.

Из анализа полученных графиков видно, что Мн, Мп, н, незначительно отличаются от паспортных данных. Это связано с тем, что формула Клосса является приближенной и не учитывает конструктивных особенностей двигателя. В связи с

Рис. 7.3

этим целесообразно сравнить полученную характеристику с паспортными данными, предлагаемыми заводомизготовителем.

Естественная электромеханическая характеристика статора

Электромеханическую характеристику тока статора получим по формуле проф. Шубенко

I

 

I2

(I

 

I

 

)2

M

S

 

;

(7.4)

1

0

 

 

 

0

 

 

 

Mн

Sн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где I1 - ток статора;

I 0 - ток холостого хода;

I1н - номинальный ток статора;

M , S - текущие значения момента и скольжения;

M н , Sн - номинальные значения момента и скольжения.

 

Ток холостого хода примерно равен току намагничивания

 

I0 = I = U/х ;

(7.5)

где U– фазное напряжение питающей сети;

 

Номинальный ток статора

 

 

I1н

 

Рн

 

 

;

(7.6)

 

3 U1н

Cos

 

 

 

 

н

н

 

где

Cos н , н - номинальные значения коэффициента мощности и

КПД двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

Значение номинального момента определим из условия

 

 

 

Mн = Рн/

н;

 

 

(7.7)

По значениям номинального и критического скольжений получим угловые скорости при 1=78,54 для этих режимов:

н=78,54 (1-0,027) = 76,419 рад/с;

к=78,54 (1-0,155) = 66,366 рад/с.

Для проведения дальнейших расчетов необходимо найти базовое значение величины Zб

Zб = U/I;

(7.8)

Определим абсолютные значения параметров схемы замещения, для чего умножим паспортные значения сопротивлений в относительных единицах на базовую величину:

R1 = R1\

Zб;

R2\ = R2\\ Zб;

х1 = х1\

Zб;

х2\ = х2\\ Zб;

х = х \

Zб;

 

где R1 – активное сопротивление обмоток статора;

х1 - индуктивное сопротивление обмоток статора;

R2\ - активное сопротивление обмоток ротора, приведенное к статору;

х2\ - индуктивное сопротивление обмоток ротора, приведенное к статору;

х- индуктивное сопротивление намагничивающего контура.

Подставим полученные величины в формулу Шубенко (7.4) и рассчитаем ЕЭМХ тока статора, приведенную на рис.7.4

S

I

Рис. 7.4. Электромеханические характеристики АД: сплошная линия - I `2 (s) ; пунктирная линия - I1 (s)

Естественная электромеханическая характеристика ротора

Определим ЕЭМХ ротора /2/ по формуле

 

 

 

I

\

 

 

 

 

U

 

.

(7.9)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 2\

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

x

 

x \ 2

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

S

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле (7.9), изменяя скольжение S, рассчитывают ЕЭМХ ротора. Графически данная зависимость представлена на рис. 7.4.

Для асинхронных двигателей с фазным ротором (АДФР) при известных значениях номинального тока ротора, номинального момента и скольжения можно воспользоваться формулой проф. Шубенко для построения I2(S) АДФР.

I2

(S) I

 

М (S) S

(7.10)

2н

 

 

,

M н

 

 

 

 

Sн

 

где I– номинальный ток ротора.

7.2. Естественные механическая и электромеханическая характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Электромеханическая ω = f1(Iя ) и механическая характеристика ω = f2(M) двигателя постоянного тока с независимым (параллельным) возбуждением (рис.7.5) приведены ниже:

U

 

Rяц

I я

(7.11)

н

 

н

 

 

 

U

M

Rяц

 

(7.12)

2

 

 

н

 

н

 

где ω – угловая скорость якоря электродвигателя, с-1 U – напряжение, приложенное к якорной цепи, В; Iя – ток якоря электродвигателя, А;

Фн – номинальный магнитный поток, создаваемый в электродвигателе при протекании номинального тока по обмотке возбуждения, Вб;

К – конструктивная постоянная электродвигателя; М – электромагнитный момент, развиваемый электродвигателем,

Н·м;

Источник: https://studfile.net/preview/16568883/