Решение:
1.Построение естественных электромеханических и механических характеристик.
Для построения естественной характеристики, которая представляет собой прямую линию, достаточно определить координаты двух точек: номинального режима и холостого хода.
Определяем номинальную угловую скорость
Определяем мощность на валу:
Определяем номинальный момент
Определяем номинальное напряжение:
В
Определяем постоянную с = к Фном
Определяем сопротивление якоря
Определяем скорость холостого хода
Характеристики строим по 2-м точкам:
(0;ω0) и (Iном;ωном)- для электромеханической характеристики (рис 1):
(0;ω0) и (Mном;ωном)- для механической характеристики (рис 2):
2. Построение искусственных электромеханических и механических характеристик.
Определим ток и момент сопротивления:
Ic=0,87·Iном Mc=0,87·Mном
Ic=0,87·33,7=29,319A Mc=0,87·38,23=33,26 H·м
Добавочное сопротивление:
Rд=0,9 Ом
Определим частоты при M=Mc на естественной и искусственной характеристиках:
Искусственные характеристики строим по 2-м точкам:
(0;ω0) и (Iс;ωи) - для электромеханической характеристики (рис1):
(0;ω0) и (Mс;ωи) - для механической характеристики (рис 2):
3. Построение пусковой диаграммы.
m=3 – число ступеней.
I1=1,92Iном=1,92·33,7=64,704А
Определим ток переключения I2
I2=
Определим моменты переключения:
Определим сопротивления якоря для каждой ступени пуска:
Пусковое сопротивление 3-ей ступени:
Добавочное сопротивление:
Скорость переключения ω3:
Пусковое сопротивление 2-ой ступени:
Добавочное сопротивление:
Скорость переключения ω2:
Пусковое сопротивление 1-ей ступени:
Добавочное сопротивление:
Скорость переключения ω1:
Пусковая диаграмма изображена на Рис.3
Определение пусковых сопротивлений методом отрезков (смотри рисунок 3):
ab=18,5мм;
bc= 7,5 мм;
cd= 10,5 мм;
de= 14 мм;
ef= 47 мм.
IV. Построение механической и электромеханической характеристик динамического торможения при работе двигателя на естественной и искусственной характеристиках.
Определим тормозное сопротивление при работе двигателя на естественной характеристике:
А,
Определим тормозное сопротивление при работе двигателя на искусственной характеристике:
Определим ток в начале торможения естественной и искусственной характеристик:
А.
А.
Для построения механической характеристики определим момент в начале торможения естественной и искусственной характеристик:
Характеристики строим по 2-м точкам:
(0;0,) и (Im.е.;ωе(Mс)) - Для естественной электромеханической характеристики (рис. 4):
(0;0) и (Mд.m.;ωе(Mс)) - Для естественной механической характеристики (рис. 5):
(0;0) и (Im.и;ωи (Mс)) - Для искусственной электромеханической характеристики (рис. 9):
(0;0) и (Mд.m.;ωи (Mс)) - Для искусственной механической характеристики (рис. 4):
V. Переходные процессы.
Определим постоянные времени для каждого участка:
1-ая ступень пуска:
Время разгона:
Расчетные формулы для 1-й ступени пуска:
;
t1, c
|
0
|
0,5
|
1
|
1,5
|
2
|
2,618
|
ω, c-1
|
0
|
27,69
|
52
|
72,7
|
91
|
110
|
I, A
|
64,704
|
60,11
|
56,05
|
52,56
|
49,52
|
46,26
|
2-ая ступень пуска:
Время разгона:
Расчетные формулы для 2-й ступени пуска:
t2, c
|
0
|
0,3
|
0,6
|
0,9
|
1,2
|
1,5
|
1,88
|
Σt, c
|
2,618
|
2,918
|
3,218
|
3,518
|
3,818
|
4,118
|
4,498
|
ω, c-1
|
110,114
|
126,95
|
141,93
|
155,24
|
167,08
|
177,61
|
189,335
|
I, A
|
64,704
|
60,77
|
57,28
|
54,18
|
51,42
|
48,96
|
46,26
|
3-ая ступень пуска:
Время разгона:
Расчетные формулы для 3-й ступени пуска:
t3, c
|
0
|
0,2
|
0,4
|
0,6
|
0,8
|
1
|
1,34
|
Σt, c
|
4,98
|
5,18
|
5,38
|
5,58
|
5,78
|
5,98
|
6,32
|
ω, c-1
|
189,33
|
200,59
|
210,68
|
219,73
|
227,84
|
235,112
|
246,04
|
I, A
|
64,704
|
61,04
|
57,75
|
54,812
|
52,173
|
49,807
|
46,26
|
Пуск на естественной характеристике:
ωi≈ωуст
Время разгона:
Расчетные формулы для пуска на естественной характеристике:
t4, c
|
0
|
1
|
1,5
|
2
|
2,5
|
3
|
4,55
|
Σt, c
|
6,32
|
7,32
|
7,82
|
8,32
|
8,82
|
9,32
|
10,87
|
ω, c-1
|
245,966
|
287,7
|
299,2
|
307,04
|
312,38
|
316
|
323,73
|
I, A
|
64,704
|
45,71
|
40,47
|
36,91
|
34,48
|
32,83
|
29,319
|
График переходного процесса изображен на рис 6.
Динамическое торможение с естественной характеристикой:
Постоянная времени:
Расчетные формулы:
, где
, где
Iнач.т. =Iд.m.е= - 107,84 А
Расчетные формулы примут вид:
Время торможения:
t, c
|
0
|
0,5
|
1
|
1,5
|
2
|
2,5
|
2,74
|
ω, c-1
|
323,7279
|
223,1987
|
147,2141
|
89,78143
|
46,3712
|
13,55975
|
0
|
I, A
|
-107,84
|
-74,3518
|
-49,0399
|
-29,908
|
-15,4473
|
-4,51716
|
0
|
График изображен на рисунке 7.
Динамическое торможение с искусственной характеристикой:
Постоянная времени:
Расчетные формулы:
, где
, где
Iнач.т. =Iдоп.т.= -107,84 А
Расчетные формулы примут вид:
Время торможения:
t, c
|
0
|
0,5
|
1
|
1,5
|
2
|
2,5
|
3,28
|
ω, c-1
|
300,45
|
220,4989
|
157,2752
|
107,2793
|
67,74349
|
36,47941
|
0
|
I, A
|
-107,84
|
-79,1433
|
-56,4505
|
-38,5056
|
-24,3151
|
-13,0935
|
0
|
График изображен на рисунке 8.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ЭАТП
Расчетно-графическая работа №1
по дисциплине «Теория электрического привода»
На тему: «Приведение статических моментов, сил и масс. Расчет и построение характеристик и кривых переходных режимов двигателя постоянного тока с независимым возбуждением»
Выполнил: ст. гр. ЭАП-08
Машуков Д.В.
Проверил: Полетаев С.В.
Ухта 2011
Достарыңызбен бөлісу: |