Смекни!
smekni.com

Расчет электромеханических и электрогидравлических рулевых приводов (стр. 4 из 6)

Расчётная мощность, развиваемая генератором в номинальном режиме

где

– номинальная мощность исполнительного электродвигателя, кВт;

– номинальный КПД исполнительного электродвигателя.

Однако выбор генератора производится не по расчётной номинальной, а по, так называемой, габаритной мощности генератора:

Номинальная частота вращения генератора для снижения габаритов и веса должна быть не менее 1500об/мин. Выбор генератора производится из каталога по условию

.

Таблица данных генератора.

Тип П31 Wвг 4800
Р, кВт 2,2 Jг,кг*м^2 0,052
U, В 230 Uвг, В 220
nн,об/мин 3000 Iвг, А 0,25
Iн, А 12,5 Rвг, Ом 712
Rя+Rдд, Ом 1,03 Фном, Вб 0,0047
Nяг 864 Wн, рад/с 314,16
р 1 Fн, A 1200
2 ηнг, % 76,52

Рис. 6. Кривая намагничивания Ф=f(F)

5.3 Расчёт МДС генератора и числа витков ПКО

Для получения механической характеристики электродвигателя, соответствующей расчётной, необходимо определить расчётный магнитный поток, создаваемый обмоткой независимого возбуждения генератора и число витков ПКО.

В режиме идеального холостого хода электродвигателя (следовательно, и холостого хода генератора) магнитный поток генератора определяется только МДС независимой обмотки возбуждения генератора.

Конструктивный коэффициент генератора:

где

– напряжение холостого хода генератора, В;

угловая скорость генераторного агрегата на холостом ходу, не должна превышать синхронной угловой скорости приводного двигателя;

В этой формуле:

– число пар полюсов генератора;

– число активных проводников обмотки якоря генератора равное удвоенному числу витков обмотки якоря генератора;

– число параллельных ветвей обмотки якоря генератора.

Напряжение генератора в режиме идеального холостого хода исполнительного электродвигателя равно его ЭДС. Так как ЭДС двигателя независимого возбуждения прямо пропорционально его угловой скорости, то

где

– расчётная угловая скорость холос- того хода электродвигателя;

– номинальная угловая скорость, напряжение и ток якоря исполнительного двигателя;

– сопротивления якорной обмотки и обмотки добавочных полюсов исполнительного двигателя.

Для найденного значения магнитного потока Фхх по кривой намагничивания генератора определяется намагничивающая сила

, создаваемая обмоткой независимого возбуждения генератора.

Расчётный поток и необходимое число витков ПКО определяются по режиму стоянки двигателя под током. Генератор при этом работает в режиме короткого замыкания, и его ЭДС не должна превышать

где

– коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве,

для машин классом изоляции

равен 1,24;

– ток якоря исполнительного двигателя, соответствующий моменту короткого замыкания.

– сопротивление якорной цепи системы Г – Д;

– падение напряжения на щеточном переходе.

Эта ЭДС определяется суммарным магнитным потоком независимой и противокомпаундной обмоткой генератора. Следовательно, магнитный поток генератора в режиме короткого замыкания:

где

.

По значению Фкг и характеристике холостого ходя генератора определяется

– магнитодвижущая сила генератора в режиме короткого замыкания.

Число витков ПКО, необходимо для получения желаемой механической характеристики

где

– МДС независимой обмотки возбуждения генератора, А

– МДС генератора в режиме короткого замыкания, А

– МДС реакция якоря генератора, А.

В этой формуле

– коэффициент, учитывающий размагничивающее действие реакции якоря генератора. Генераторам больших мощностей соответствует меньшие значения;

– число активных проводников;

– число параллельных ветвей обмотки якоря генератора;

– число полюсов генератора;

- ток стоянки исполнительного электродвигателя (ток короткого замыкания), А.

Полученное значение Wпко округляется до целого числа

.

5.4 Выбор возбудителя и регулировочного реостата

В качестве возбудителей в системах Г – Д простого действия могут использоваться как генераторы постоянного тока, находящиеся на одном валу с агрегатом «приводной двигатель-генератор», так и статические выпрямители.

Мощность возбудителя, питающего обмотки возбуждения генератора, исполнительного двигателя и аппаратуру управления, контроля и сигнализации.

где UВ — выходное напряжение возбудителя, В

- ток обмотки независимого возбуждения генератора (из п.2.3),

— ток возбуждения исполнительного двигателя,

— суммарная мощность одновременно работающих элементов управления, контроля и защиты. Примерно можно принять равной 100 - 200 Вт,

- токи разрядных резисторов генератора и двигателя, А.

Величина сопротивлений разрядных резисторов принимается в 3-5 раз больше сопротивлений обмотки возбуждения при напряжении возбуждения 220В и в 6-10 раз больше при напряжении возбуждения 110В. Все резистора выбираются по величине сопротивления и по току (мощности рассеивания).

Так как мощность преобразователя мала, то в качестве возбудителя целесообразно выбрать статический преобразователь.

Для плавного регулирования скорости вращения исполнительного двигателя в системе Г-Д простого действия в обмотку независимого возбуждения генератора последовательно включается регулировочный реостат (3 ступени). Величина сопротивлений ступеней реостата может быть выбрана из условия равномерного изменения ЭДС генератора на всех положениях рукоятки поста управления. Рассчитаем с допущением, что ток возбуждения генератора всегда прямо пропорционален ЭДС генератора. Поэтому можно сразу задавать ток возбуждения.