Расчет электроприводов постоянного и переменного тока
Таблица 3.1.
Паспортные данные двигателя типа МТ111-6
Pн=3,5 [кВт] |
Статор: |
Ротор: |
nн=915 [об/мин] |
Iсн=10,5[А] |
Iрн=13,7[А] |
Uн=380 [В] |
Iсх=6,6[А] |
Ерн=181[В] |
Mк/Mн=2,3 |
rс=2,16[Ом] |
rр=0,525[Ом] |
|
xс=2,03[Ом] |
xр=0,755[Ом] |
|
ke=1,96 |
3.2. Расчет и построение естественных и реостатных характеристик =f(M) и =f(I2)
Если механическая характеристика проходит через точку с=0,5н, Mс=Мн. Определим параметры резистора. Построим пусковую диаграмму при пуске в 3 ступени. Определим параметры пусковых резисторов:
Ом;
Ом;
Ом.
Естественная механическая характеристика строится по 4-м точкам:
1) c-1;
2) c-1;
НМ.
3) НМ;
;
;
c-1;
4) НМ.
Электромеханическая характеристика построена по формуле
.
Пусковая диаграмма:
M1=0,8Mк=67[НМ]; M2=40 НМ
Графически определяем r1=1,312 [Ом]; r2=0,7875 [Ом]; r3=0,6825 [Ом].
[Ом].
Для расчёта реостатной характеристики, проходящей через точку с=0,5н=47,91[c-1]; Mc=Mн определяю добавочное сопротивление:
Р
ис.
3.1. Естественная
схема включения
асинхронного
двигателя
Рис. 3.2. Схема включения асинхронного двигателя с пусковыми сопротивлениями в четыре ступени
Рис. 3.3. Естественная и реостатная механические характеристики
где ;
;
;
НМ;
Уравнение механической характеристики:
.
Уравнение электромеханической характеристики
.
Результаты вычислений по вышеприведенным формулам сведены в табл. 3.2, естественные и реостатные механические и электромеханические характеристики изображены на рис. 3.3, 3.4.
Таблица 3.2
Значения М, I'2, I'2p
|
S |
I'2, А |
Mи |
I'2p, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
-200 |
2,9102197 |
38,623286 |
82,849853 |
26,763 |
-150 |
2,4326648 |
38,158686 |
83,999706 |
24,637561 |
-100 |
1,9551098 |
37,459867 |
82,823741 |
21,93164 |
-50 |
1,4775549 |
36,299884 |
77,512088 |
18,443951 |
-40 |
1,3820439 |
35,97135 |
75,724597 |
17,630905 |
-30 |
1,286533 |
35,594586 |
73,633769 |
16,774205 |
-20 |
1,191022 |
35,158671 |
71,209397 |
15,871548 |
-15 |
1,1432665 |
34,914221 |
69,862223 |
15,402264 |
-10 |
1,095511 |
34,649278 |
68,419577 |
14,920628 |
-5 |
1,0477555 |
34,361297 |
66,877251 |
14,426355 |
Окончание таблицы 3.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0 |
1 |
34,047313 |
65,230966 |
13,919167 |
5 |
0,9522445 |
33,703862 |
63,476393 |
13,398792 |
10 |
0,904489 |
33,32687 |
61,60917 |
12,864964 |
15 |
0,8567335 |
32,911525 |
59,624923 |
12,317427 |
20 |
0,808978 |
32,452114 |
57,519288 |
11,755938 |
30 |
0,713467 |
31,372449 |
52,926624 |
10,590203 |
50 |
0,5224451 |
28,27174 |
42,100949 |
8,0824499 |
60 |
0,4269341 |
25,981501 |
35,808991 |
6,7383219 |
70 |
0,3314231 |
22,899358 |
28,899343 |
5,3334648 |
80 |
0,2359121 |
18,659849 |
21,356684 |
3,8682553 |
90 |
0,1404011 |
12,75683 |
13,174739 |
2,3438444 |
100 |
0,0448902 |
4,6463251 |
4,3583314 |
0,7622683 |
102 |
0,025788 |
2,7320425 |
2,5202397 |
0,4393408 |
104,6 |
0,0009551 |
0,1040699 |
0,0941317 |
0,0163405 |
106 |
-0,012416 |
1,3718971 |
-1,229199 |
0,2129029 |
108 |
-0,031519 |
3,5466634 |
-3,140049 |
0,5421557 |
110 |
-0,050621 |
5,7885036 |
-5,074612 |
0,8734503 |
120 |
-0,146132 |
17,400402 |
-15,09124 |
2,5592198 |
130 |
-0,241643 |
27,809304 |
-25,64234 |
4,2898245 |
150 |
-0,432665 |
39,794036 |
-48,06495 |
7,8589994 |
170 |
-0,623687 |
43,602101 |
-71,60943 |
11,517313 |
200 |
-0,91022 |
44,621873 |
-106,8986 |
17,000206 |
230 |
-1,196753 |
44,419388 |
-138,9618 |
22,225976 |
260 |
-1,483286 |
44,048313 |
-164,7825 |
26,946156 |
270 |
-1,578797 |
43,926609 |
-171,6798 |
28,37642 |
280 |
-1,674308 |
43,809804 |
-177,6771 |
29,728587 |
290 |
-1,769819 |
43,698658 |
-182,7774 |
31,000769 |
300 |
-1,86533 |
43,59345 |
-187,001 |
32,192327 |
310 |
-1,96084 |
43,494169 |
-190,3825 |
33,303731 |
Р
ис.
3.4. Естественная
и реостатная
электромеханические
характеристики
3.7. Рассчитать и построить =f(M) ЭДТ с независимым возбуждением
, а также рассчитать сопротивление добавочного резистора, если характеристика должна проходить через точку : =н, -M=1,2Мн.
3.4. Расчёт и построение =f(M) ЭДТ с независимым возбуждением
Для получения максимального момента порядка 1,2Мн требуется согласно кривым [1] ток возбуждения двух кратный трёхфазный от холостого хода, т. е. ток возбуждения должен быть
Iв = 2Iсх = 27,5 = 15 А. (3.34)
Полное сопротивление цепи возбуждения
R = Uн/Iв = 220/15 = 14,667 Ом. (3.35)
Добавочное сопротивление цепи возбуждения получится
Rв = R – 2rc = 14,667 – 22,09 = 10,487 Ом. (3.36)
где 2rc – сопротивления последовательно соединённых двух фаз статора.
Из универсальных механических характеристик динамического торможения для асинхронного двигателя с фазным ротором типа МТ [1] видно, что для каждого тока возбуждения в пределах 2 – 3 кратного неудовлетворительными являются характеристики, соответствующие полному активному сопротивлению Rр = 1, так как они дают наименьшие тормозные моменты. Поэтому возьмём Rр = 0,2Rр.н, тогда получим
Rт = Ом. (3.37)
Так как рабочий участок механической характеристики до кр практически линейный, то рабочий участок характеристики электродинамического торможения есть прямая линия, проходящая через начало координат и через точку при условии, что Rр = Rр.н = 1
= н = 95,295 с–1;
– M = 1,2Мн = 1,236,728 Нм.
При Rр = 0,2Rр.н угловую скорость определим из соотношения
,
откуда найдём 0,2, получим
0,2 = 0,2н = 0,295,295 = 19,059 с–1.
Механические характеристики =f(M) электродинамического торможения изображены на рис. 3.7.
Рис. 3.6. Схема динамического торможения асинхронного двигателя
Рис. 3.7. Механическая характеристика ЭДТ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе был проведён расчёт автоматизированного электропривода с двигателями постоянного тока и с асинхронным с фазным ротором. В главе первой рассчитаны характеристики ДПТ параллельного возбуждения типа П52, во второй ДПТ типа Д – 21 последовательного возбуждения и в третьей асинхронного двигателя краново-металлургической серии типа МТ – 12 – 6.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ
Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. - М.: Энергия, 1977. - 432с.
Ключев В.И. Теория электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 560с.
Чиликин М.Г., Соколов М.М., Терехов В.М., Шинянский А.В. Основы автоматизированного электропривода. - М.: Энергия. 1974. - 568с.
4. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. — М.: Энергия, 1979. — 616 с.