Построение естественной характеристики

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

3.1. Двигатель независимого возбуждения.

Для построения естественной характеристики необходимо знать координаты двух точек: 1-й – и ; 2-й – и .

По паспортным данным двигателя определяют . Угловая скорость идеального холостого хода двигателя

. (13)

3.2. Двигатель асинхронный с фазным ротором.

Критическое скольжение

(14)

где – номинальное скольжение.

Задаваясь значениями s, строят механическую характеристику

. (15)

Построение реостатной характеристики

При работе двигателя на естественной характеристике требуемая скорость для момента сопротивления на участке M₇- M₈ может не обеспечиваться. В случае значительного несоответствия скоростей необходимо предусмотреть включение регулировочного сопротивления в цепь якоря (ротора), определяющего работу двигателя на реостатной характеристике, проходящей через точку ( , M₇₈), где - средний момент сопротивления на участке M₇- M₈.

4.1. Двигатель независимого возбуждения.

Для обеспечения работы привода с постоянной скоростью через точки и ( , M₇₈) проводят прямую – реостатную характеристику, соответствующую регулировочному сопротивлению (рис.4). Определяют величину как:

, (16)

где - относительный перепад скорости при номинальном моменте на реостатной характеристике с сопротивлением ; - номинальное сопротивление двигателя.

4.2. Асинхронный двигатель

Значение дополнительного сопротивления определяют согласно соотношению

, (17)

где - сопротивление фазы ротора, - номинальное сопротивление ротора асинхронного двигателя, s_рег и s_е – соответственно значения скольжения на реостатной и естественной характеристиках для момента сопротивления M₇₈. Первое определяется исходя из требуемой угловой скорости , второе – графическим путем.

Определяют критическое скольжение двигателя при работе с добавочным сопротивлением

. (18)

Задаваясь значениями s строят реостатную механическую характеристику аналогично п.3.2

. (19)

Построение пусковой диаграммы

И расчет пусковых реостатов

5.1. Расчет пускового реостата для двигателя независимого возбуждения

5.1.1. Построение требуемой пусковой диаграммы.

На графике строят естественную характеристику и характеристику . Если работа двигателя на участке M₇- M₈ осуществляется при включенном регулировочном сопротивлении , тогда строится соответствующая реостатная характеристика (п.4.1). Для обеспечения заданного ускорения системы на этом же графике откладывают требуемые пусковые моменты. Значения моментов и соответствующие им угловые скорости берут из диаграммы моментов (см. рис.3). Заданные значения ускорения привода на соответствующих участках обеспечиваются работой двигателя на искусственных характеристиках.

5.1.2. Расчет требуемого сопротивления реостата на участке диаграммы . Для обеспечения среднего ускорения, равного заданному, через середину прямой и точку проводят прямую – искусственную характеристику, соответствующую сопротивлению ступени (рис.4):

, (20)

где .

5.1.3. Расчет сопротивления реостата на участке .

Для обеспечения работы привода с постоянной скоростью через точку и середину отрезка проводят прямую – искусственную характеристику, соответствующую сопротивлению ступени (рис.4):

. (21)

При или при мало изменяющемся значении отрезок преобразуется в точку.

5.1.4. Расчет сопротивления реостата на участке

. Для обеспечения заданного ускорения параллельно линии

проводят симметрично линии минимального

и максимального

пусковых моментов от скорости

до горизонтали

Для упрощения расчета допускается линии максимального и минимального моментов переключения провести параллельно линии, проходящей вертикально через середину отрезка .

; . (22)

При выборе значений моментов и необходимо соблюдать условие

и ,

где М_с – момент статического сопротивления на этом участке.

Через точки и проводят прямую, соответствующую искусственной характеристике с сопротивлением ; из точки б (пересечение характеристики с линией ) – горизонталь до линии и определяют точку в. Через точки в и проводят прямую, соответствующую искусственной характеристике с сопротивлением ; из точки г (пересечение характеристики с линией ) горизонталь до линии и определяют точку д и т.д. Пусковую реостатную диаграмму строят до тех пор, пока соответствующая горизонталь не пересечет естественную (а при работе с - реостатную) характеристику. При этом желательно, чтобы точка пересечения горизонтали с естественной (реостатной) характеристикой совпадала с точкой пересечения линии с естественной (реостатной) характеристикой (точка ж на рис.4). В противном случае необходимо несколько изменить пределы и и повторить построение.

Значения пусковых ступеней:

, (23)

Сопротивление якоря

5.2. Расчет пускового реостата для асинхронного двигателя (рис.5)

5.2.1. Требуемую пусковую диаграмму строят так же как в п 5.1.

5.2.2. Расчет требуемого сопротивления реостата на участке диаграммы . Так как при большом сопротивлении в цепи ротора механические характеристики асинхронного двигателя на рабочем участке практически линейны (рис.5), построение и определение сопротивления ступени производят аналогично п. 5.1.2.:

, (24)

где - скольжение при номинальном моменте на характеристике с сопротивлением .

5.2.3. Расчет сопротивления реостата на участке выполняют аналогично п.5.1.3.:

, (25)

5.2.4. Расчет сопротивления реостата на участке . В случае незначительного и линейного изменения за данный период пуска (несколько процентов от начального) для обеспечения заданного постоянного ускорения параллельно линии проводят линии минимального и максимального пусковых моментов переключения до горизонтали (рис.5):

; , (26)

причем

и ,

где М_с – момент статического сопротивления на участке , M_кр – критический момент.

Если за данный период пуска изменяется значительно или нелинейно, для упрощения расчета можно линии максимального и минимального моментов переключений провести вертикально, параллельно среднему значению пускового момента: