Проверка двигателя по перегрузочной способности

По справочным данным двигатели серии 2ПБ обладают максимальной перегрузочной способностью Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru (в течение 60 с) и Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru (в течение 10 с). По нагрузочной диаграмме электропривода (рис. 3.3) определяем максимальный момент:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru Нм.

Максимальная перегрузочная способность по нагрузочной диаграмме:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru , в течение 1 секунды (время разгона), следовательно, выбранный двигатель 2ПБ132L проходит по перегрузочной способности.

Расчет переходного процесса

При расчете переходного процесса скорости при приложении к якорной цепи напряжения, равного половине номинального ( Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru В) пренебрежем электромагнитными переходными процессами в двигателе (т.к. длительность электромагнитных переходных процессов намного меньше длительности разгона привода и переходный процесс разгона приближенно можно оценить без их учета). Для расчета переходного процесса воспользуемся уравнением механической характеристики двигателя постоянного тока

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

где U – напряжение на якоре двигателя, с – конструктивная постоянная двигателя, Ф – магнитный поток двигателя, Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru - сопротивление обмоток якоря и добавочных полюсов.

Кроме того, для расчета понадобится основное уравнение движения электропривода:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru .

Если выразить момент двигателя из основного уравнения движения и подставить его в уравнение механической характеристики, то получим дифференциальное уравнение:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

которое можно представить в виде:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

где:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru - механическая постоянная времени,

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru - установившаяся скорость вращения.

Решением такого дифференциального уравнения при нулевых начальных условиях ( Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ), является выражение вида:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru .

Определим все переменные, необходимые для решения дифференциального уравнения:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru Ом,

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

где:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru В – номинальное напряжение двигателя,

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru рад/с – номинальная скорость вращения,

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru А – номинальный ток двигателя,

следовательно:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru Вс.

При напряжении на якоре, равном половине номинального и моменте нагрузки Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru Нм, установившаяся скорость вращения:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru рад/с.

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru

Постоянная времени:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru с.

Переходный процесс скорости описывается уравнением:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru

Длительность переходного процесса (время пуска) составляет:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru с.

Для расчета переходного процесса тока воспользуемся уравнением электрического равновесия якорной цепи двигателя постоянного тока:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

где Е – ЭДС якорной цепи:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru .

Таким образом ЭДС якорной цепи зависит от скорости вращения двигателя и изменяется в процессе пуска. С учетом этого уравнение электрического равновесия можно записать в виде:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

Или Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

Где Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru - электрическая постоянная времени якорной цепи,

Решение подобного дифференциального уравнения можно записать в виде:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru ,

подставляя численные значения в это выражение получим:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru .

Из выражения видно, что механическая постоянная времени электропривода Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru c, на порядок больше электрической постоянной времени якорной цепи Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru с, то есть длительность электромагнитных переходных процессов намного меньше длительности разгона привода. Установившееся значение тока при Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru равно:

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru А.

График переходного процесса тока показан на рис. 3.4.

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru

Проверка двигателя по перегрузочной способности - student2.ru

4. Контрольные вопросы к защите

1. Классификация электроприводов.

2. Основное уравнение движения электропривода.

3. Приведение моментов, сил и моментов инерции к одной оси вращения.

4. Нагрузочные диаграммы электропривода.

5. Нагрев электродвигателей.

6. Номинальные режимы работы электродвигателей.

7. Выбор мощности электродвигателя.

8. Выбор типа электродвигателя.

9. Переходные процессы в электроприводе.

Список литературы

1. Фотиев М.М. Электрооборудование прокатных и трубных цехов. М.: Металлургия., 1995. – 256 с.

2. Касаткин В.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высш. шк., 2000. – 542с.

3. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.

Наши рекомендации