Частина друга: електропривод постійного струму за системою перетворювач -двигун

5.2.1 Зміст роботи

5.2.1.1 Розрахункова частина Для її виконання потрібно:

а) розрахувати і побудувати графіки w(t) і i(t) при пуску двигуна незалежного збудження в системі генератор-двигун . Пуск здійснюється подачею на обмотку збудження генератора номінальної напруги. Момент опору

- реактивний, дорівнює номінальному моменту на валу двигуна;

б) дати оцінку можливості одноступінчастого пуску двигуна .

5.2.1.2 Графічна частина У розрахунково-пояснювальній записці і на демонстраційному плакаті повинні бути представлені:

а) схема електропривода;

б) графіки w(t) і i(t) перехідного процесу з лінією рівня допустимого струму двигуна за умовою комутації колектора.

5.2.2 Вихідні дані

Варіанти каталожних даних двигунів (варіанти завдань) приведені в дод. Д. Генератором служить однакова з двигуном електрична машина. Швидкість обертання генератора прийнята рівною номінальній швидкості обертання двигуна. Момент інерції привода прийнятий рівним 1,3-кратному значенню моменту інерції двигуна.

5.2.3. Методичні вказівки Процес пуску двигуна у системі генератор-двигун з реактивним моментом опору протікає в двох інтервалах часу.

У першому інтервалі двигун нерухомийі струм якоря зростає за експоненційним законом /4/

де - струм короткого замикання, ( - номінальне значення ЕРС генератора, -сумарний опір якірного кола, який дорівнює подвійному сумарному опору обмотки якоря і додаткових полюсів двигуна,

- електромагнітна стала часу обмотки збудження генератора, - індуктивність і активний опір обмотки збудження);

t - поточний час, відлічуваний з нульового значення.

Опори і даються в каталогу при температурі , тому повинні бути перелічені на робочу температуру машин за формулою (5.8), де коефіцієнт для міді слід прийняти рівним 0,004 1/°С.

Індуктивність обмотки збудження генератора залежить від ступеня насичення його магнітного кола. При послідовному з'єднанні котушок усіх головних полюсів значення індуктивності можна розрахувати за формулою /3/

Гн,

де 2р - число полюсів;

- число витків одного полюса;

— коефіцієнт розсіювання полюсів, =1,1...1,25;

Ф - корисний магнітний потік одного полюса, Вб;

- струм обмотки збудження, А.

Похідна визначається з кривої намагнічування (рис. 5.8), для чого в будь-якій точці кривої проводиться дотична, тангенс кута нахилу якої до осі абсцис дорівнює шуканому значенню похідної.

Індуктивність обмотки збудження слід визначити для трьох точок кривої намагнічування:

- у точці, що відповідає номінальному струму збудження;

- у проміжній частині кривої (на перегині);

Iзб*

Рисунок 5.8- Універсальна крива намагнічування електричних машин постійного струму незалежного збудження серії П:

- на початку кривої.

Розрахункове значення індуктивності приймається рівним середньому арифметичному значенню індуктивності в трьох зазначених точках.

Час запізнювання (з моменту включення обмотки збудження до моменту зрушення двигуна) розраховується за формулою

де - статичнийструм, що відповідає моменту .

Значення являє собою тривалість першого інтервалу. У другому інтервалі відбувається розгін двигуна. Якщо відлік часу знову почати з , то залежності і можна розрахувати за виразами/4/

де - статична (усталена) швидкість обертання двигуна, що відповідає

номінальному значенню ЕРС генератора, -

постійна двигуна);

- електромеханічна стала часу електропривода, - момент інерції привода).

Максимальне значення струму якоря визначається за формулою /там же/

Після початку руху привода максимум струму настаєчерезчас

,

де - швидкість ідеального холостого ходу двигуна,

Криві і у другому інтервалі є продовженням перехідних процесів у першому інтервалі.