Выбор электродвигателя для автоматизированного электропривода.

Выбор электродвигателя для автоматизированного электропривода.

 

 

 

 

Нагрузочная диаграмма. Выбор двигателя по нагреву.

 

3.Структурная схема автоматизированного эл.привода, предъявляемые требования к эл.приводу

ЭП- эл/механ система, состоит из эл/привода преобраз-го, передаточного и управляющего устройства, предназначение которого приводить в действие исполнительных органов машины и управление этим двигателем.

В схеме можно выделить 3 основных элемента: 1. Механич. Часть привода (МЧ), которая включает рабочий механизм (РМ); передаточное устройство (ПУ), предназначенное для передачи механ. энергии от эл/двиг к исполнительному органу рабочей машины, и для изменения вида и скорости движения. 2. ЭД – предназначенное для преобразования электр. энергии в механическую или наоборот 2 элементами: электрон-механич. преобразователь (ЭМП) и ротор-двигатель (РД). 3. Система управления (СУ), состоит из преобразователя силового (П), управляющего устройства (У), задающего устройства (ЗУ), датчики обратной связи электрические (ДОСЭ), датчики обратной связи механические (ДОСМ1 и ДОСМ2).

Требования к ЭП:

1. надёжность (способность выполнять заданные функции в оговоренных эксплуат. условиях);

2. точность (обеспечение необходимой точности). Всегда существует допустимое отклонение от заданных значений за которое нельзя выходить;

3. быстродействие (способность системы достаточно быстро реагировать на различные воздействия);

4. качество динамических процессов )обеспечение определённых закономерностей их протекания во времени);

5. энергетическая эффективность;

6. совместимость эл/привода с СЭС и информационными системами более высокого уровня.

 

Классификация эл.приводов

ЭП классифицируют по:

1. виду движения: вращательное и поступательное, однонаправленное и реверсивное движения. Они имеют непрерывный или дискретный характер.

2. по степени управляемости: нерегулируемый (использ. механ. привод с одной постоянной скоростью); регулируемый (путём воздействия на эл/привод, скорость движения изменяется); следящий – автоматический отрабатывающий перемещение исполнительного механизма с определённой точностью в соответствии с производ. и изменяется задающим сигналом; программно-управляемый – управление в соответствии с заданной программой; адаптивный – автоматиз. обеспечивающий оптимальный режим движения. исполнительного механизма при изменении условий работы

3. по роду механич. передаточного устройства: редукторный эл/привод и безредукторный эл/привод (механизм на валу).

4. по роду эл/преобразующего устройства: система генератор-двигатель (Г-Д) – регулируемый ЭП преобразовательной установки которого является эл/магнитный преобразователь; системно-выпрямительный двигатель (УВ-Д) –вентильный ЭП постоянного тока, преобразов. установкой которого является регулируемый выпрямитель; система преобразовательной частоты (ПЧ-Д)-вентильный ЭП переменного тока, преобразов. установкой которого является преобразователь частоты.

5. по способу передачи механ. энергии: групповой ЭП – обеспечивающий движение исполнительных органов нескольких рабочих машин; индивидуальный ЭП; взаимосвязанный ЭП – содержит 2 или несколько электр. или механич. связанныйх между собой эл/двигательных устройств.

6. по роду тока: постоянного или переменного тока.

 

Построение механической характеристики АД.

Искусственные характеристики АД при изменении U и f.

 

Пуск СД. Способы пуска.

ЭП по системе Г-Д.

Система ЭП, в которой для питания в цепи якоря двигателя используется ЭМ, получила название Г-Д.

 

Скорость вращения Д можно рассматривать изменяя подводимое напряжение с генератора, которое изменяется в зависимости от потока возбуждения обмоток ОВГ, а также изменением потока возбуждения Д.

Для обеспечения реверса необходимо поменять полярность ОВГ путем переключения контактов КМ1 на КМ2.

Для ЭДС генератора можно записать:

Из приведенного выражения следует, что изменении ЭДС генератора необходимо изменять Фг, тогда электромеханическая и механическая характеристика примет вид:

;

Из последнего выражения видно, что при изменении ЭДС генератора, пропорционально изменяется скорость идеального ХХ на искусственных характеристиках, а сами характеристики имеют больший наклон, чем естественная характеристика, из-за наличия Rг в выражении для перепада скорости Δ ω:

 

 

 

Как видно из рисунка характеристики располагаются во всех 4-ех квадрантах параллельно друг другу.

При Ег = 0 Д работает в режиме динамического торможения. Диапазон реверса системы Г-Д, при однозонном регулировании составляет D = 10: 1.

При 2х хоном управлении D = 30: 1.

Достоинства:

· Возможность получения всех эн. режимов работы в том числе и рекуперативного.

· Управление процессом пуска, регулирование скорости торможения и реверса перенесено в цепи возбуждения, что облегчает и удешевляет аппаратуру управления из-за наличия малых токов.

· Возможность плавного регулирования скорости в значительных приделах: до 30: 1

· Достаточно высокая жесткость и линейность характеристики.

Недостатки:

· Высокая Руст – в 3 раза превышает Рдв

· Сравнительно низкий КПД вследствие трехкратного преобразования Е

· Инерционность процесса регулирования

· Дополнительный шум при работе

ЭП по системе ТП-Д.

Основным типом преобразователей, применяемым в настоящее время является полупроводниковые статические преобразователи, в основном тиристорные.

Тиристорный привод постоянного тока представляет собой дальнейшее развитие системы Г-Д с тем отличием, что управляемый генератор заменен статическим тиристорным преобразователем, который служит для преобразования переменного тока в постоянный и для регулирования напряжения на стороне постоянного тока.

Регулирование напряжения осуществляется изменением длительности работы тиристора в проводящую часть периода U~.

Рассмотрим принцип регулирования напряжения системы ТП-Д на примере однофазного 2х полупериодного нереверсивного выпрямителя, собранного по нулевой схеме.

Преобразователь включает в себя согласующий трансформатор, тиристоры VS1 и VS2, сглаживающий дроссель L и систему импульсного фазоуправления (СИФУ).

Регулирование напряжения на выходе преобразователя достигается изменением угла открывания α тиристоров (представляет собой угол задержки открытия тиристоров).

Среднее значение выпрямленного напряжения на выходе преобразователя имеет вид:

,

Где

 

 

Е_ср.о – среднее значение выпремленного напряжения на ХХ при α = 0, т.е. при полностью открытых вентилях.

U_2ф – действующее значение фазного напряжения

m- число фаз выпрямителя.

Напряжение на выходе преобразователя имеет пульсирующий характер. Следовательно, с целью снижения пульсация в цепи якоря включается реактор L (дросель).

Другим средством снижения пульсаций является применение многофазных схем выпрямления.

Упавнение эл. мех и МХ двигателя в системе ТП-Д:

 

Хт, Rт – приведенные по вторичной обмотке индуктивного сопротивления рассеяния и активного сопротивления обмотки трансформатора;

R_L- активное сопротивление дросселя;

Rя- сопротивление якорной цепи

 

МХ системы ТП-Д напоминают МХ Г-Д, но имеют ряд особенностей:

· Характеристики имеют меньшую жесткость за счет большого падения напряжения в якорной цепи.

· При конечных значениях индуктивности дросселя и при малых нагрузках наступает режим прерывистых токов, при котором жесткость резко снижается. Явление прерывистых токов обуславливается тем, что с изменением нагрузки снижается количество Е, запасенной в дросселе и наступает момент, когда создаваемая им ЭДС самоиндукции оказывается не достаточной для поддержания тока в момент, когда тиристор закрыт.

 

Выбор электродвигателя для автоматизированного электропривода.

 

 

 

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: