Вибір генератора і його приводного асинхронного двигуна
Дослідження системи генератор – двигун (Д–Г). Опис схеми Г–Д
Схема управління і силова частина системи генератор – двигун (рис. 1) передбачає дві робочі швидкості обертання двигуна М1: основну (номінальну) wн і допоміжну, рівну 0,5wн . Управління системою здійснюється за допомогою командоапарату S5, що має п'ять положень. У положенні 1 двигун М1 працює на головній характеристиці; переведення командоапарату S5 в положення 2 забезпечує обертання двигуна на допоміжній швидкості.
У положенні 3 обмотку збудження генератора LG1.2 відключено. У положеннях 4 і 5 двигун М1 обертається в протилежному напрямі (реверс) відповідно із швидкістю 0,5 wн та wн При номінальній швидкості обертання електродвигуна М1 в коло збудження генератора LG1.2 вводяться резистори R1 і R2 при допоміжній швидкості – R1, R2, R3. Пуск електродвигуна здійснюється з форсуванням збудження генератора шляхом закорочування на час перехідного процесу резисторів R2 і R3 контактами контактора К5. Виключення форсування виконується за допомогою реле напруги К6 і К7, підключених на шини генера-тора G1 і налаштованих на напругу, відповідну значенню вибраної швидкості двигуна. Зупинка електродвигуна відбувається при переміщенні командоапарату в положення 3, при цьому зменшення енергії магнітного поля збудження генера-тора відбувається в контурі "обмотка збудження LG1.2 - розрядний резистор R4".
Схема забезпечує захист електроприводу від:
- зниження струму збудження двигуна більше ніж допустимий за допомогою реле переривання поля К9;
- перевищення напруги генератора більше допустимого значення - реле К8;
- захист за максимальним струмом - реле К11;
- нульовий захист (від самозапуску після короткочасного зникнення напру-ги) - реле К1.
Всі реле захисту діють на реле нульового захисту, яке вимикає обмотку збудження генератора.
Вибір генератора і його приводного асинхронного двигуна
Вибір генератора проводять за номінальними даними двигуна, при цьому номінальна напруга генератора повинна дещо (на 5%) перевищувати номі-нальну напругу двигуна, а номінальний струм генератора повинен бути більше номінального струму двигуна.
Технічні дані генераторів і їх характеристики намагнічення обраного генератора П62 в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Технічні дані обраного генератора
Тип генератора | I н | wя | Rя | wзп | Rзп | wзн | Rзн |
А | - | Ом | - | Ом | - | Ом | |
П102 | 0,0095 | 0,00105 | 32,9 |
де I н – номінальний струм;
Rя , wя - опір й число витків обмотки якоря;
Rзп , wзп - опір й число витків на полюсі обмотки послідовного збудження;
Rзн , wзн - опір й число витків на полюсі обмотки незалежного збудження;
U н =230 В;
nн =1450 об/хв;
2р=4;
2а=2.
Дані для побудови кривих намагнічення генератора в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Дані для побудови кривої намагнічування генератора
П102 | F, A | ||||||||
Ф, Вб | 0,0085 | 0,0167 | 0,024 | 0,0305 | 0,034 | 0,0385 | 0,041 |
Будуємо характеристику намагнічування генератора за допомогою програми Excel. Характеристика зображена на рисунке 2.1.
Розраховуємо і будуємо характеристику холостого ходу генератора Ег = f (I вг ) за номінальної швидкості обертання генератора wг = wгн. ЕРС генератора визначається з кривої його намагнічування:
Eг=kг wг Фг; (2.1)
де kг – конструктивний коефіцієнт;
Фг – потік збудження, Вб;
wг – кутова швидкість обертання, рад/с.
(2.2)
де Wя – число витків обмотки якоря генератора;
р – число пар полюсів збудження;
а – число паралельних гілок обмотки якоря.
Струм збудження генератора:
(2.3)
де F – намагнічуюча сила, А;
Wоз – число витків обмотки збудження генератора.
Eг=
подальші результати розрахунку та Eг приведені в таблиці 2.3, що розрахована в програмі Excel. Графік Ег = f (I вг ) приведений на рис. 2.2.
Таблиця 2.2 – Результати розрахунків струму і ЕРС збудження генератора
Iвг, А | 0,94 | 1,88 | 2,82 | 3,76 | 4,71 | 6,59 | 8,47 | ||
Eг, В | 113,41 | 222,83 | 320,23 | 406,96 | 453,66 | 513,70 | 547,06 |