Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М
Рис. 7.5. Схема электрическая принципиальная двигателя постоянного тока независимого возбуждения
М = К·Ф·Iя , |
(7.13) |
Rяц – сопротивление цепи якоря, Ом;
Rяц = Rя+RДЯ+Rдп+Rко ,
где Rя – сопротивление обмотки якоря, Ом;
– добавочное сопротивление в цепи якоря, Ом;
,Rко – соответственно, сопротивления обмоток дополнительных полюсов и компенсационной обмотки, Ом.
Е – электродвижущая сила (э.д.с.) машины постоянного тока и направлена навстречу напряжению U, В;
E = K·Ф·ω , |
(7.14) |
Uc = Е + IяRяц , |
(7.15) |
Анализируя уравнения (7.11) и (7.12), видим, что это уравнение прямой линии.
Естественными характеристиками двигателя являются механические (электромеханические) при номинальных значениях напряжения, потока и отсутствии внешних резисторов в якорной цепи, например, формулы (7.11) и (7.12), и, соответственно, искусственными будут являться механические (электромеханические) характеристики при отличных от номинального значения напряжения сети, потока двигателя (при введении внешнего резистора в цепь обмотки возбуждения) или при введении внешнего резистора в якорную цепь.
Величина Uс/(К·Ф) = ωо называется скоростью идеального холостого хода, а соотношения:
IяRя/(КФ) = МсRя/(КФ)2= с |
(7.16) |
называют статическим перепадом скорости относительно |
ω0 , |
вызванное наличием на валу двигателя статического момента |
Мс, |
создаваемого производственным механизмом, Н·м. |
|
Тогда правомерна формула |
|
ω = ωo - ωс . |
(7.17) |
1 
105 15
, 
0,2461 0,004
90
0,335 
|
|
U H |
157 |
220 |
|
166,6 с |
1 |
0 |
Н U H I H RЯ 105 С |
220 38 0,335 |
|
||||
|
|
|
|||||
.
Номинальный статический перепад
не= 166,6 – 157 =9,6 с–1.
Рассчитанная естественная электромеханическая характеристика приведена на рис.7.6.
Поскольку скорость идеального холостого хода определена, номинальная скорость двигателя приведена в его паспортных данных, то построить механическую характеристику не представляет значительных трудностей. Для этого по оси абсцисс откладывается номинальный момент, которому соот-
Рис. 7.6. ЕЭМХ двигателя 2ПФ-160МУ4
ветствует номинальная скорость (одна из точек механической характеристики).
Для построения естественной механической характеристики
достаточно провести |
прямую |
через скорость |
идеального хода |
0 |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
номинальную |
Н , |
которая |
соответствует |
номинальному моменту |
||
двигателя. |
|
|
|
|
|
|
7.3. Искусственные механические характеристики
Искусственные характеристики в двигательном режиме, как правило, связаны с регулированием скорости для обеспечения точного останова электропривода или согласно требованиям технологического режима исполнительного механизма рабочей машины.
Точный останов исполнительного органа
В табл. 7.1 приведены погрешности для различных классов точности.
Таблица 7.1
Класс точности |
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
4 |
Погрешность, мм |
2... |
3 |
5... |
10 |
25 |
...50 |
100... |
200 |
Относительная |
От 20 и |
|
10... |
20 |
7 |
...10 |
4... |
7 |
жесткость 1/Sн |
выше |
|
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения точного останова электропривода
необходимо снижение частоты вращения вала двигателя до скорости
ост.
Определим среднюю остановочную скорость.
|
v |
|
|
|
|
k |
2 |
a2 |
|
t 2 |
2 k |
|
|
a |
|
Sдоп |
|
k |
a t |
|
(7.21) |
||||||||
|
ост |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
а |
||||||||||||||||||
|
|
1 |
1 |
|
a |
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kп |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
k1 |
|
|
vост |
|
|
ta |
|
|
k2 |
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
v |
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
v |
|
t |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
vост |
|
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
vост |
|
ta |
|
|
|
|||||||||||
ta, t – суммарное среднее значение и максимальное отклонение времени срабатывания всех последовательно действующих в схеме управления аппаратов
а1, а – среднее значение (принято равное допустимому) и максимальное отклонение ускорения
vост, v – среднее значение и максимальное отклонение скорости
Sдоп – допустимая неточность остановки kп – поправочный коэффициент.
Согласно /3/, примем