Вибір двигуна постійного та змінного струму для роботи в системі електроприводу (стр. 2 из 4)

Друга муфта

; (4.7)

Коефіцієнт інерції редуктора

;

Момент інерції привода

. (4.8)

У другій половині циклу

Перша муфта

; (4.9)

Друга муфта

; (4.10)

Коефіцієнт інерції редуктора

;

Момент інерції привода

. (4.11)

5. РОЗРАХУНКИ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДПС

Параметри двигуна:

Конструктивний коефіцієнт:

(5.1)

Коефіцієнт ЕРС:

. (5.2)

Частота обертання у режимі ідеального холостого ходу:

. (5.3)

Опір якірних обмоток з рівняння:

(5.4)

. (5.5)

Коефіцієнт моменту:

. (5.6)

Номінальний момент:

. (5.7)

Параметри пускової діаграми:

Рекомендоване відносне значення пускового моменту:

. (5.8)

Пусковий момент:

. (5.9)

Для лінійної природної характеристики зменшення частоти обертання в залежності від навантаження пропорційна моменту

. (5.10)

Зменшення частоти обертання при постійному

прямо пропорційна сумарному опору у якірному колі:

. (5.11)

Якщо

– це кількість штучних пускових характеристик, то бажана пускова діаграма відповідає умовам

; (5.12)

, (5.13)

де

– кратність зміни якірного опору від характеристики до характеристики.

З рівнянь (5.11 5.12 та 5.13)

, (5.14)

Або

. (5.15)

Якщо

, то

. (5.16)

Для подальших розрахунків доцільно увести номери характеристик

:

– природна;

– перша штучна (третя пускова);

– друга штучна (друга пускова);

– третя штучна (перша пускова);

– штучна проти вмикання.

Механічні характеристики електричного двигуна з незалежним збудженням

з різними опорами у якірному колі є лінійними. Графік такої характеристики можна побудувати по даним двох режимів:

(5.17)

та

. (5.18)

В загальному випадку частота обертання валу визначається як різниця між

та її зменшенням під впливом навантаження :

. (5.19)

На цій підставі за допомогою формул (5.11) та (5.13) визначається:

(5.20)

За формулою (5.20) маємо:

Для зворотного вмикання електродвигуна частоти обертання на моменти змінять знаки.

В межах графіка для першої половини циклу позначено:

– відносний пусковий момент за формулою (5.8);

– відносний момент переключення; (5.23)

Рис. 5.1 Графіки механічних характеристик двигуна постійного струму

– відносний момент навантаження для підйому; (5.24)

– відносний момент навантаження для опускання: (5.25)

Момент переключення з характеристики на характеристику

більший за . Тому пуск привода буде забезпечено навіть з максимальним моментом навантаження без збільшення кількості пускових характеристик.

6. РОЗРАХУНКИ ЕЛЕКТРОПРИВОДА З АСИНХРОННИМ ДВИГУНОМ

6.1.Розрахунки параметрів електродвигуна

Для розрахунку природної механічної характеристики в рушійному режимі та в режимах електричного гальмування (рекуперативне та проти вмикання ) використовуемо рівняння:

де М − обертовий момент двигуна, Нм; Мк=λдв

Мн − максимальний (критичний ) момент двигуна,Нм; λдв − перевантажувальна здатність двигуна; – номінальний момент двигуна, Нм; S=(n0 − n)/n0 − ковзання ротора двигуна; n0=60f/p синхронна частота обертання двигуна, об/хв; n – частота обертання двигуна, об/хв; w0 =2πfc/p синхронна кутова швидкість двигуна, рад/с; w – кутова швидкість двигуна, рад/с; fc – частота мережі, Гц; р – число пар полюсів; α= r с / rр − відношення активного опору статора до опору ротора, приведеного до обмотки статора; − критичне ковзання.

Задаемось значенням s для:

рекуперативного режиму s = -0.2-0; рушійного режиму s = 0-1; противовмикання s > 1.

Кутова швидкість двигуна: w = w0

(1- ) (6.1)

Критичне ковзання:

де S н =(n0 − n)/n0 - номінальне ковзання. (6.3)

Частота обертання у режимі ідеального холостого ходу:

. (6.4)

Номінальне ковзання:

. (6.5)

Номінальний ККД:

(6.6)

Повний активний опір фази:

. (6.7)

Активний опір фази ротора, зведений до статора:

. (6.8)

Коефіцієнт відносного опору статора:

(6.9)

Критичне ковзання:

(6.10)

Номінальний момент:

. (6.11)